一种非平衡中间包制造技术

本发明专利技术属于钢铁冶金连铸中间包技术领域，具体涉及一种非平衡中间包。本发明专利技术重新设计中间包的外壁形状，使冲击区的外弧包壁和内弧包壁以及浇注区与浇注水口相对的侧壁均平行于钢水目标流向，从而减小了钢水对中间包内壁的冲蚀以及改善了钢水流场的分布；另外本发明专利技术还在冲击区设置整体式稳流器，通过将整体式稳流器的防护墙和挡渣墙一体成型，能够避免稳流器的漂浮，对冲击区底部和侧壁形成更好的保护，并且挡渣墙的出钢方向平行于钢水目标流向，钢水目标流向通过模拟研究得到，保证钢水从冲击区流向浇注区远离冲击区的一侧，从而有助于优化中间包内的钢水流动场，延长了钢水在中间包内的停留时间，提高了中间包各流次间温度、夹杂物含量的均匀性。杂物含量的均匀性。杂物含量的均匀性。

【技术实现步骤摘要】
一种非平衡中间包


[0001]本专利技术属于钢铁冶金连铸中间包
，具体涉及一种非平衡中间包。

技术介绍

[0002]中间包作为钢液从钢包到连铸机的缓冲装置，在去除钢液中夹杂物、均匀钢液温度和成分等方面有独特的冶金功效。随着对质量要求的越来越严格，已不再把中间包作为一个简单的容器使用，而是力争在中间包中进一步去除夹杂物，并防止钢液二次污染。通过在中间包内设置合理的挡墙、挡坝、堰等控流装置，一方面使钢液在中间包内有较长的停留时间，以利于夹杂物上浮，提高钢液的洁净度；另一方面使钢液能在中间包内合理流动，死区尽量小，改善中间包内流场分布和温度分布，尽量均匀钢水成分，从而提高铸坯的质量。
[0003]为提升产能，国内外大部分高效连铸机采用多机多流设计，由于连铸机流数多，其中中间包采用双中间包设置，中间包形状呈L型，此类中间包在浇铸钢水时钢包采用双水口设计，即一个钢包下方有两个水口，钢水能同时分别注入两个中间包内，此时，中间包内的稳流器则只能设计在钢包下方，也就是在中间包的一侧，称之为非平衡中间包设计，此类中间包的冲击区为一侧非对称布置，但是现有的非平衡中间包结构，如中国专利文献CN213857037U(202022250947.1)和中国专利文献CN202701326U(201220176058.8)中的中间包结构，稳流器与中间包水口注流中心连线呈垂直布置，不利于中间包流场的合理分布。存在以下缺陷：(1)由于中间包冲击区面积小，钢包浇注点距离冲击区侧壁耐材距离近，尤其是两中间包的对包侧，导致冲击区的耐材冲刷侵蚀严重，造成中间包使用寿命低，长时间使用后容易造成中间包冲击区穿包事故，给正常生产造成较大安全隐患。(2)距离冲击区越近钢水流动越活跃，中间包液面波动越大，中间包渣线冲刷侵蚀越严重；流次间中间包钢水温度偏差大，在5℃以上，距离冲击区近的流次，中间包钢水温度高，容易出现高温漏钢事故，距离冲击区远的流次，中间包钢水温度低，容易出现低温冻眼停浇事故；流次间钢水停留时间时间偏差大，距离冲击区近的流次，夹杂物含量高，距离冲击区远的流次，夹杂物含量低，导致铸坯的质量不稳定。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种非平衡中间包，本专利技术重新设计中间包的外壁形状，使冲击区的外弧包壁和内弧包壁以及浇注区与浇注水口相对的侧壁均平行于钢水目标流向，从而减小钢水对中间包内壁的冲蚀，并且对钢水流动起到引流作用，改善了钢水流场的分布；另外本专利技术还在冲击区设置整体式稳流器，通过将整体式稳流器的防护墙和挡渣墙一体成型，能够避免稳流器的漂浮，对冲击区底部和侧壁形成更好的保护，并且挡渣墙出钢方向平行于钢水目标流向，钢水目标流向通过模拟研究得到，保证钢水从冲击区流向浇注区远离冲击区的一侧，从而有助于优化中间包内的钢水流动场，延长了钢水在中间包内的停留时间，提高了中间包各流次间温度、夹杂物含量的均匀性。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种非平衡中间包，包括中间包本体
和整体式稳流器，所述中间包本体包括冲击区和浇注区；
[0006]所述浇注区为直角梯形结构，所述冲击区位于浇注区梯形下底侧壁外侧，所述整体式稳流器设置在冲击区；
[0007]所述浇注区在梯形短腰侧壁一侧平行于梯形短腰侧壁间隔设置有浇注水口，所述浇注区的长腰侧壁即浇注区与浇注水口相对的侧壁平行于钢水目标流向设置；
[0008]所述浇注区梯形长腰侧壁外延作为冲击区的外弧包壁，所述冲击区与浇注区梯形下底侧壁相交的内弧包壁平行于外弧包壁；
[0009]所述整体式稳流器上端面与中间包本体上端面平齐，所述整体式稳流器包括用于保护冲击区侧壁的防护墙和用于出钢的挡渣墙，所述防护墙、挡渣墙和整体式稳流器的底部一体成型形成冲击腔，所述挡渣墙设置在冲击区和浇注区之间，所述挡渣墙出钢方向平行于钢水目标流向；由于防护墙和挡渣墙一体成型，相邻防护墙的连接部位以及挡渣墙与防护墙的连接部位强度更好，不容易开裂，能够同时起到保护冲击区侧壁和延长钢水在中间包停留时间的作用；
[0010]所述钢水目标流向保证钢水从冲击区流向浇注区梯形上底侧壁一侧，即保证钢水从冲击区流向浇注区远离冲击区的一侧。根据中间包水模拟实验分析结果，大包钢水注入中间包冲击区后，钢水的沿钢水目标流向流动，中间包钢水平均停留时间延长15秒以上，钢水死区减少约5％，更有利于夹杂物的上浮、中间包钢水温度的均匀。
[0011]本专利技术的技术方案还有：所述挡渣墙垂直于钢水目标流向；
[0012]所述挡渣墙自上往下设置有排渣口和分流口，所述分流口平行于钢水目标流向设置，分流口的直径为120
‑
150mm。分流口的尺寸不能过大，也不能过小，分流口的尺寸过大了，钢水流股动力不足，影响钢水目标流向；分流口的尺寸过小了，钢水流流出冲击腔的速度太慢，容易从稳流器上部排渣口溢出。因此本专利技术中将分流口直径控制在120
‑
150mm。
[0013]本专利技术的技术方案还有：所述排渣口为位于挡渣墙上端面中心位置的梯形槽，两个所述分流口相对于挡渣墙中心线对称设置。将排渣口设置成梯形槽，能够减小钢渣对排渣口侧壁的冲击磨损。
[0014]本专利技术的技术方案还有：所述浇注水口为5个，所述钢水目标流向平行于冲击区中心与从浇注区梯形上底侧壁方向排列的第二个浇注水口中心的连线。
[0015]本专利技术的技术方案还有：所述整体式稳流器还包括稳流器稳流内胆和冲击板，所述稳流器稳流内胆和冲击板由上往下设置在冲击腔底部；
[0016]所述稳流器稳流内胆和冲击板采用压制成型后与防护墙、挡渣墙浇注一体成型。本专利技术中稳流器稳流内胆和冲击板采用压制成型，耐冲击能力更好，并且稳流器稳流内胆和冲击板与稳流器防护外壳浇注一体成型，相互之间结合强度更好，不容易开裂而上浮。钢水通过稳流器稳流内胆稳流后浇注到冲击腔内，能够减小钢水对相邻防护墙的连接部位以及挡渣墙与防护墙的连接部位的冲蚀，并且使钢渣快速上浮。
[0017]本专利技术的技术方案还有：所述防护墙和挡渣墙为刚玉质，所述稳流器稳流内胆和冲击板均为镁碳质。防护墙和挡渣墙为刚玉质具有熔点高、抗熔渣侵蚀能力强、较高的耐火度和良好的化学稳定性的特点；而稳流器稳流内胆和冲击板均为镁碳质，高温下依然有温度的强度，并且具有较好的抗氧化性、耐冲刷性、耐侵蚀性。
[0018]本专利技术的技术方案还有：所述刚玉质其主要物相为刚玉，Al2O3的质量分数含量大
于90％；为保证刚玉质更耐高温，Al2O3含量(质量分数)大于90％，从而使刚玉质的熔点达到2050℃；
[0019]所述镁碳质包括纯度97.3％的电熔氧化镁、纯度97％的烧结氧化镁和95％的石墨。
[0020]本专利技术的技术方案还有：所述稳流器稳流内胆的横截面为圆形。将稳流器稳流内胆的横截面设置为圆形，起到缓冲的作用，能够改善钢水在冲击腔内的流动场，减少钢水对挡渣墙和防护墙根部以及稳流器侧壁连接处的冲蚀，避免整体式稳流器开裂。
[0021]本专利技术的技术方案还有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非平衡中间包，其特性在于：包括中间包本体(1)和整体式稳流器(2)，所述中间包本体(1)包括冲击区(11)和浇注区(12)；所述浇注区(12)为直角梯形结构，所述冲击区(11)位于浇注区(12)梯形下底侧壁外侧，所述整体式稳流器(2)设置在冲击区(11)；所述浇注区(12)在梯形短腰侧壁一侧平行于梯形短腰侧壁间隔设置有浇注水口(3)，所述浇注区(12)的长腰侧壁平行于钢水目标流向设置；所述浇注区(12)梯形长腰侧壁外延作为冲击区(11)的外弧包壁(111)，所述冲击区(11)与浇注区(12)梯形下底侧壁相交的内弧包壁(112)平行于外弧包壁(111)；所述整体式稳流器(2)上端面与中间包本体(1)上端面平齐，所述整体式稳流器(2)包括用于保护冲击区(11)侧壁的防护墙(21)和用于出钢的挡渣墙(22)，所述防护墙(21)、挡渣墙(22)和整体式稳流器(2)的底部一体成型形成冲击腔(23)，所述挡渣墙(22)设置在冲击区(11)和浇注区(12)之间，所述挡渣墙(22)出钢方向平行于钢水目标流向；所述钢水目标流向保证钢水从冲击区(11)流向浇注区(12)梯形上底侧壁一侧。2.根据权利要求1所述的非平衡中间包，其特性在于：所述挡渣墙(22)垂直于钢水目标流向；所述挡渣墙(22)自上往下设置有排渣口(221)和分流口(222)，所述分流口(222)平行于钢水目标流向设置，分流口(222)的直径为120
‑
150mm。3.根据权利要求2所述的非平衡中间包...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷洲，郭达，李俊，谭学样，王玉春，李明军，苗永康，李士靖，刘智君，李宏辉，
申请(专利权)人：山东钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：