[发明专利]一种具有旋流作用的连铸中间包装置及工艺方法

权利要求书

1.一种具有旋流作用的连铸中间包装置，其特征在于，包括异型塞棒、中间包、滑动水口和浸入式水口，所述的异型塞棒包括棒体和基座，所述的基座底部周向设有若干个导流孔；所述的中间包底部设有旋流空腔，为通孔设计；所述的浸入式水口位于旋流空腔正下方，所述的浸入式水口内壁设有螺旋凹槽；所述的滑动水口位于异型塞棒和浸入式水口中间。

2.根据权利要求1所述的具有旋流作用的连铸中间包装置，其特征在于，所述的异型塞棒、旋流空腔和浸入式水口的中心轴线重合。

3.根据权利要求1所述的具有旋流作用的连铸中间包装置，其特征在于，所述的导流孔沿异型塞棒基座底部周向均匀分布，所述的导流孔能够引导钢液沿旋流空腔圆周切向进入旋流空腔，旋流空腔的圆周与导流孔的长侧面相连，且导流孔的长侧面与旋流空腔的外圆相切。

4.根据权利要求3所述的具有旋流作用的连铸中间包装置，其特征在于，所述的旋流空腔圆周与导流孔长侧面之间夹角β为0～30°，旋流空腔截面为开口上大下小的倒立梯形；所述的螺旋凹槽均布在浸入式水口内壁上，螺旋槽倾斜角度α为0～60°。

5.根据权利要求1所述的具有旋流作用的连铸中间包装置，其特征在于，所述的中间包底部设有夹层，所述的夹层内设有滑动板，所述的滑动板能够在夹层内横向移动，从而控制以旋转方式进入浸入式水口的钢液流量。

6.根据权利要求1所述的具有旋流作用的连铸中间包装置，其特征在于，导流孔旋流方向为顺时针或逆时针，浸入式水口旋流方向为顺时针或逆时针，导流孔旋流方向与浸入式水口旋流方向同向。

7.一种具有旋流作用的连铸工艺方法，采用权利要求1所述的装置，其特征在于，按照以下工艺步骤进行：

(1)启动具有旋流作用的连铸中间包装置，滑动水口呈关闭状态，开始进行浇铸，向中间包内注入钢液；

(2)当中间包液面稳定后，根据拉坯速度调节滑动水口开口尺寸，钢液由中间包经浸入式水口注入结晶器；

(3)当中间包液面重新达到稳定后，异型塞棒下降直至接触到中间包内腔底面；

(4)当钢液通过均布在塞棒基座底部的导流孔进入到旋流空腔后，钢液在重力地作用下在旋流空腔中开始旋转；

(5)当钢液通过旋流空腔进入到浸入式水口后，钢液在重力作用下借助螺旋凹槽进一步做加速旋转运动；

(6)旋转钢液通过浸入式水口出口流入到结晶器内，经结晶器获得连铸坯。

8.根据权利要求7所述的具有旋流作用的连铸工艺方法，其特征在于，所述的步骤(1)中，钢液包括低碳钢、中碳钢、高碳钢以及合金钢。

9.根据权利要求7所述的具有旋流作用的连铸工艺方法，其特征在于，所述的步骤(6)中，结晶器液面处钢液的过热度为7-10℃。

10.根据权利要求7所述的具有旋流作用的连铸工艺方法，其特征在于，所述的步骤(6)中，连铸坯等轴晶率为12-15％，中心碳的正偏析率为1.02-1.06，中心硫的正偏析率为1.15-1.20。