[发明专利]用于涂覆钢锅的底部的方法及钢锅的底部

说明书

本发明提供了一种用于涂覆钢锅的底部的方法，包括以下步骤：将模具定位在钢锅的底部；通过紧固机构固定模具；将耐火材料施加到钢锅的底部且在模具下方；向模具施加载荷；以及从耐火材料中取出模具。本发明的有利之处在于其增加了锅的金属产量并减少了通常由形成的涡流引入的非金属夹杂物。

技术领域

本发明涉及一种用于通过使用附接到锅的底部的模具用混凝土耐火材料涂覆钢锅的方法，从而允许引入特征流线以改善流动，提供钢的高速耗尽，并减少与涡流和排放相关的现象，从而减少炉渣的通过。因此，可以增加锅的金属产量以及减少通常由形成的涡流夹带的非金属夹杂物。

背景技术

在炼钢过程中，液态金属被从转炉倒入钢锅中。如图1所示，所述锅是一种由金属壳体1构成的设备，其内部衬有耐火材料以承受来自液态钢的高温。锅的底部5由耐火砖块构成，其具有用于钢射流(冲击)的入射的区域，该区域通常具有较大的厚度以承受磨损。另一个区域包含具有用于注入氩气以优化冶金过程的多孔塞的耐火工件，并且另一个区域由流量控制系统2构成，其包含控钢的通过的闸阀。闸阀由两块平板构成，平板上包含孔，其被对准以允许钢通过。

此外，锅经受冶金处理，以对钢进行化学和热调节。随后将锅附接到铸造机塔上，并打开闸阀，允许钢流入分配器。由于锅底部的不规则形状，当排出时会残留一部分钢，这无法让全部的液态钢都从锅中流出。因此，由于这些残留钢变成废料(其将被再处理)，金属产量减少。这个问题意味着与能源和时间消耗相关的成本。

在锅流动过程中发生的另一个问题是涡流形成，这增加了浇注时间并允许炉渣进入分配器。在浇注结束时，还会形成排放现象。排放导致炉渣在流动过程的最后几分钟坍塌，阻止了剩余的钢的流动。

鉴于此，需要技术的开发，以允许钢的更好的流动，确保更好的金属产量、减少再处理，以及提高钢的质量(夹杂物)。

多年来出现了若干技术，以解决部分流体动力学问题。在各种各样的建议中，我们可以讨论其中一个最知名的建议，即为砖块的交错组装。该解决方案包括沿锅的底部设置台阶，来自熔化炉的钢以较高的高度落下，且闸阀区域最深。然而，这种在大多数项目中应用的解决方案仅部分地改善了该问题，并且效率不是很高，因为仍然残留了大约1％至4％的钢。

一些钢厂采用的另一种常见的解决方案是在浇注过程中倾斜锅。这种倾斜允许更多的液态钢排出，增加了金属柱的高度，避免了一些上层清液炉渣的吸入。这种解决方案不是很安全，因为需要使用金属垫片以倾斜锅，而且它还妨碍将液态钢引导到分配器的长管道的操作。

文献PI 0307454-4和WO2003072285A1提出了一种新的解决方案，以减少被截留在锅的底部中的金属，并减少通过闸阀系统的炉渣的通过。该解决方案包括具有不同高度的平台和位于锅的最低部分的闸阀。这些平台被描述为水平的，其具有保留部分上层清液炉渣的作用。在所述平台下方，具有倾斜的底部，这允许液态金属柱上升，使其优先流向闸阀。闸门上方的位置被称为储槽，其将作为液态金属储存器，从而增加金属在该区域的停留时间，避免炉渣的拖拽。相同解决方案也可以包含一组多个倒角，其被描述为凹部。在文献US5196051中也描述了这种类型的解决方案。以这种方式，将能防止涡流的形成。然而，这些文献并没有流体动力学研究来支持这种说法。

文献US 4746102提出了另一种类型的锅底部，其基本上包括至闸阀位置的倾斜斜面。这种解决方案允许排出大量的液态金属，然而，由于阻碍(涡流)和排放效应，它不能保证浇注过程中减少炉渣的通过。

现有技术文献未详细描述用于这些背景的制造过程，这表明已知解决方案包括在安装现场装配的预制零件。

现有技术中已知的技术声称能够增加金属产量或者甚至减少炉渣通过，但是未科学地说明(水或数值模型)这是如何发生的。只是基于对相关现象的解释，简单地提出了经验性建议。换句话说，这样的解决方案需要更多的结果来证实此类改进。