控制中間包內熔融金屬流動的設備的製作方法
2023-06-13 00:15:06
專利名稱：控制中間包內熔融金屬流動的設備的製作方法
技術領域：
本發明背景本發明涉及在連鑄中間包內控制熔融金屬流動方向的設備，且更特別的是在於提供一種熔融金屬的流動形式以增強雜質浮出的能力並提高連鑄鋼製品的顯微清潔度。
中間包為容器狀大桶，被設置在連鑄模和將鋼水送至鑄造機的鑄桶之間。所述中間包應被設計成能容納一池鋼水，該鋼水能從中間包注入鑄造機內以形成所需產品。在將熔融金屬送至中間包期間，通過一從鑄桶伸出的管套，輸入的熔融金屬流能從中間包底板向上返回而產生破壞熔池表面上的渣料蓋的紊流沸騰效應，並將渣料蓋上的顆粒帶入鋼水，且使鋼水暴露在空氣中。
美國專利申請5,169,591通過使用一緩衝杆而克服了上述紊流及渣料夾帶，該緩衝杆應被加工成能改變輸澆包液流所形成的流體流動方向。所述緩衝杆包括一底座及一沿該底座周邊向上伸出的側壁。澆包液流對所述底座進行衝擊並產生朝向側壁的放射狀流體，且所述側壁包括一沿其內表面延伸的切槽，且其形狀應能接收並使放射狀流體的流動方向變為返向輸入澆包液流的方向。所述返回的流體消耗了離開緩衝杆的流體流動能量並減弱了中間包內的表面紊流度。返回的流體還增加了雜質間碰撞的可能性，並促進了較大雜質顆粒的聚集和形成。由於其較高的浮力，因而較大的雜質顆粒能更快地浮出。
對於中間包內流體流動的研究已表明通過使用與緩衝杆相配合的輔助流體控制裝置，能進一步提高鋼製品的顯微清潔度。所述新的流體控制裝置能產生平穩的上升液流以增強浮向浮在鋼水池表面上的渣料蓋的能力。這些平穩的液流以一降低的速度流向熔池表面以防止表面沸騰效應及渣料蓋的損壞。從緩衝杆流出的鋼水中聚集的雜質被送向渣料蓋，在該處雜質被吸收從而提高了鋼製品的顯微清潔度。
雖然，將中間包設備中的不同部件，儲如緩衝杆和輔助控制閘相結合能減弱引起表面沸騰效應的紊流。但是，同時也會減弱所希望的鋼水流向中間包設備下遊處的動能。結果，削弱了下遊鋼水的方向控制性能，並且在中間包下遊截面處的流動形式會受到出口液流的控制。由於流動流體會從端壁且特別是下遊角落處附近的中間包熔池區域繞過，所以便導致了不希望有的滯流現象。為使流動流體流入這些滯流區域，必須將動能從象惰性氣體起泡器或電磁攪拌器這樣的輔助能源輸送至流動流體。通過允許具有足夠動能的流體流過閘門，貫穿於流體控制閘上的孔也能削弱滯流現象。
所述輔助能源應被設置在閘門與中間包噴嘴間的流體控制閘的下遊處。這些能源會增加中間包內鋼水的動能量及其滯留時間，並在不產生表面沸騰效應的情況下，形成平穩的上升流體。貫穿於閘門的孔能調節閘門上遊及下遊的流量。
本發明概述因此，本發明的一個目的在於通過控制連鑄中間包內部熔融鋼水的流動而提高鋼製品的顯微清潔度。
本發明的另一個目的在於通過增強雜質浮出裝在中間包熔融水池的能力而提高鋼製品的顯微清潔度。
本發明的還一目的在於通過導引熔融鋼水上升以流向熔池表面上的渣料蓋而增強了雜質浮出的能力。
本發明的另一目的在於提供用以與中間包緩衝杆相配合的流動控制設備，以將熔融鋼水導向渣料蓋並增強了雜質浮出的能力。
本發明的另一個目的在於提供一種能源以維持熔融鋼水朝向渣料蓋的持續流動。
本發明的另一目的在於減少在中間包角落處流體流動的滯留現象。
最後，本發明的另一目的在於提供一種能源，用以控制熔融鋼水流過中間包的滯留時間。
我們已經發現，通過沿中間包緩衝杆下遊設置流體控制閘門並在流體控制閘門與中間包噴嘴之間設置一能源便能在中間包內部的熔融鋼水池中實現上述目的。所述流動控制閘門包括向上的孔及一異形上部部分，該部分具有切槽，該切槽在一朝向上遊的臂的下方延伸。所述孔能夠沿下遊方向引導熔融鋼水流向渣料蓋及中間包角落處的死容積區域，且所述異形上部部分能夠沿上遊方向引導熔融鋼水流向渣料蓋並返回所述緩衝杆。所述能源為提供能維持熔融鋼水朝渣料蓋持續流動的裝置。
附圖簡述
圖1為一剖面正視圖，所示產為用於一多鑄造機中間包的優選流動控制設備。
圖2為一剖面正視圖，所示為所述流動控制設備的閘門部分。
圖3為流動控制設備中整個閘門的平面剖視圖。
圖4為部分中間包的一等角圖，所示為通過本發明的流動控制而產生的不同下層液流。
圖5為圖1中的放大部分視圖，所示為當下層液流通過中間包時，速度的變化。
圖6為一剖面正視圖，所示為用於一單流鑄造機中間包的優選流動控制設備。
圖7為用於一鑄造中間包的本發明中流動控制的另一實施方案。
優選實施方案詳述對於更清潔鋼需求量的增加而引出不斷的研究以研製用於提高某些鋼品種的顯微清潔度的方法和設備。從在先的美國專利申請5,169,591中已認識到利用一緩衝杆接收並改變由輸入澆包液流產生的流體流動能在技術上帶來這一優點。現在，我們已發現通過使用與流動變向緩衝杆相配合的輔助流動控制設備能進一步提高鋼水的顯微清潔度。
參照附圖1，多流連鑄機1如圖所示，具有第一端部1a和一第二端部1b。除為了說明的目的外，所述第一和第二端應相對如圖1所示，不同的能源4被設置在噴嘴2附近的中間包底板內。但在實際中，多流連鑄機中間包通常使用設置在每噴嘴附近的相同能源4。因為所述兩端部是相對設置的，因此必須明白若不另作說明的話，以下所披露的內容均適用於所述多流連鑄機中間包的兩端部。
如圖1所示，最佳實施方案中的流動控制設備包括閘門3及能源4，該設備與回流中間包緩衝杆5相配合，所述緩衝杆被設置在受到輸入澆包液流衝擊的中間包衝擊區域內。緩衝杆5包括貫穿於側壁7的開孔6，在美國專利No，5,169,591的附圖9-11中已對其作了更為詳細地說明。熔融金屬通過一從一澆包(未示出)上伸出的澆包管套8被注入中間包1內，並且由輸入澆包液所產生的流體被切槽部分10接收，該切槽部分應沿位於緩衝杆頂面11下方的側壁7的內表面延伸。所述切槽能改變流體流動方向以使其向輸入澆包液流9回流。從而在該處使液流的動能得以消耗。從附圖6和7中可更清楚地看出，這樣便減弱了表面紊流度。返回液流增加了夾雜在鋼水中雜質間形成碰撞，及雜質聚集以形成較大顆粒的可能性，該顆粒能更迅速地向浮在熔池表面上的渣料蓋13浮起。
流動控制閘門3被設置在緩衝杆5的下遊處，並最少沿中間包1的寬度方向伸出一定長度。所述閘門包括一具有上遊表面16及一下遊表面20的垂直件14。所述垂直件還包括一上部部分，該部分的形狀同與中間包底板相鄰的異形上部部分的形狀有所不同，異形上部部分包括一具有一切槽15的向上延伸的臂17。圖2和3更清楚地表明，切槽15應沿位於向上延伸的臂17下方的垂直件14頂部延伸，且切槽15及向上延伸的臂17應被加工成能接收並改變由開孔6排出的熔融金屬流的方向，所述開孔應貫穿於緩衝杆的側壁7。
圖3和4更清楚地表明，流動控制閘門還包括貫穿於壁14的孔18。孔18以α為0°至大約30°的角、從面16至面20沿向上的方向穿過壁14。所述向上的孔能改變一部分由緩衝杆5發出的流體方向以使其沿向上的方向朝熔池表面處的渣料蓋13流動。
所述孔也可以以一複合角θ貫穿於壁14。所述具有複合角的孔18′包括0°至大約30°的向上角α，該角與一大約不大於60°的向外的角相結合。所述向外的應向各自的中間包側壁22傾斜。角度θ也可在孔至孔間發生變化，並且任何孔18和18′的結合均可被用來微調一特定中間包的流動形式。除沿向外方向朝向中間包下遊角落19的方向以外，具有複合角的孔18′還能朝渣料蓋13沿向上方向改變一部分輸入流體的方向。下遊角落通常為中間包內的死容積區，並且由所述孔所產生的液流在中間包端壁19′處提供了一種改進的流動形式。
所述孔18和18′的傾斜度可以變化以改善由所述孔所產生作用於下層流體上的方向控制性能。
再參照圖1，在噴嘴2和閘門3之間最少設置一能源4。所述能源可採用任何目前已知或將來所能了解的裝置，這些裝置應能提高目前的流動控制裝置所產生的下層流體動能量。例如，中間包1的第一端1a包括一汽體起泡器21。這種裝置應通過將一股惰性氣體21′射入熔池12中而改變中間包內下遊流體的方向。但是，如圖所示，中間包1的第二端1b具有一電磁攪拌器4。這種裝置應能在熔池12內產生一平穩的向上紊流23′以改變下層流體的速度。
如上所述，反向流動緩衝杆能引起夾雜在鋼水熔池內的雜質的碰撞，且這些碰撞能形成較大的、更易浮出的顆粒，這些顆粒具有更好的浮起性能。但是，為增強不需要雜質的浮出條件，則必須將雜質推向熔池表面，在該處它們能被吸入浮在熔池表面的渣料蓋內。為完成這一工作，應將流動控制閘門3設置在一位於緩衝杆5下遊並能充分攔截從緩衝杆的開口端6發出的流體F的位置處。壁14的上遊表面16能攔截並緩衝流體F，且孔18、切槽15及上遊延伸臂17將被緩衝後的流體F分為三股派生流體。主要的派生流體F1，反向上遊派生流體F2及流向角落19的下遊向外派生流體F3。其中，主要的派生流體F1具有最大流量而派生流體F3的流量最小。
貫穿於閘門上臂14的所有孔的結合截面區域，孔離中間包底板的距離，及孔的斜度確定了派生流體F1，F2和F3的流量。例如，具有較小角度α且離中間包底板距離較小的大孔能產生一較大的派生流體F3，並能減小F1和F2派生流體的流量。相反，離中間包底板較大的較小孔則能減小F3派生流體的流量而產生較大流量的F1和F2派生流體。因此，能夠看出通過適當地制定孔的直徑d，角度α及θ的斜度，及孔處於中間包底板上方的距離，則可提供一較寬範圍的流體調節以控制流體流動形式以滿足不同鑄造條件的需要。此外，空閘門3與上遊緩衝杆間的距離增大或減小時，通過增大或減小臂14的高度H能進行進一步的流動控制調節。並且閘門3中向上延伸的臂17的長度L和/或角度也可被調節以進一步提供控制中間包內流體形式的方式。
參照圖1，4和5，用V0-V5的比例等級來測定輸入澆包液流9，流體F及F1-F3的派生流體速度，其中V5為最大的流量而V0為不可測流量。澆包液流以大約V5的流量被注入中間包內，衝擊緩衝杆5的底部，並被切槽10轉向反緩衝。液體F從貫穿於側壁7的開口端6流出並在大約V4的範圍內流向閘門3。流體F對閘門3的上遊表面16進行衝擊並被進一步緩衝，且被孔18和18′，切槽15及上遊臂7分為三服派生流體F1，F2和F3。
切槽15及臂17一起工作以將一部分流體F向上改變成具有流量大約V3的部分反向流體，且所述部分反向流體進一步被分為派生流體F1和F3。派生流體F2以大約為V1至V2的流量範圍沿上遊方向流動。派生流體F2應恰好和上流至渣料蓋13的下方。當派生流體F2從渣料蓋下邊通過時，它們帶去了被夾帶的雜質並提高了雜質浮起的可能性。
派生體F2依靠輸入澆包液流9的力量被向下牽引，且將任何殘留在派生流體F2內的雜質循環回澆包液流9內。隨後，為這些殘留的雜質提供了結合併形成更大顆料的更多機會，從而提高了雜質浮起的可能性。通過這種方式，在流體通過渣料蓋13下方時而未浮起的微小顆料，藉助F/F2的環路作經過緩衝杆5的反覆循環。這樣，便大大增加了它們浮起進入熔池表面上的渣料蓋的機會。
主要的派生流體F1以大約為V1-V2的流量沿下遊方向對臂17進行衝洗。F1中標號24所示的較慢流動部分從閘門3上面通過並被向噴嘴牽引。F1中的較快流動部分則以小於V2的流量直接向上流向渣料蓋13，所述流量將不會導致表面紊流效應的產生和/或渣料蓋的破裂。派生流體F1以大約V1-V2的流量將所夾雜的雜質帶至渣料蓋13下方，從而也增大了雜質浮起進入渣料蓋13的能力。當其流量低於V1時，其液流部分25便被向下朝噴嘴牽引，並與液流部分24混合，如標號26所示。此處，派生流體F1或通過噴嘴2被排入鑄模，或由標號4所示的輔助能源將動能送至派生流體F1而形成一朝向熔池表面的額外上升派生流體F1′以便將殘留的雜質從另一途徑恰好送至渣料蓋13下方，從而進一步增強了雜物浮起進入渣料蓋的能力。
能源4可包括任何現有技術中適合的裝置。為便於說明，如圖所示，我們在一端1a處設置了一氣體起泡器21，並在另一端1b處設置了一電磁攪拌器23。能源4被設置在閘門3和噴嘴2之間，並提供了一上升流體，該流體具有大約為V2的流量。這一上升流體能夠朝渣料蓋13、沿向上方向改變派生流體F1中的部分26的方向。派生體F1′中的更新上升流體分為上遊流體27和下遊流體28。兩股流體27和28以大約為V1的流量在渣料蓋13下方緩慢地流動，並將被夾雜的殘留雜質恰好帶至渣料蓋下方以增強在另一時間內雜質浮起進入渣料蓋13的能力。上遊流體27以與派生流體F2相同的方式流動，從而以大約V1的流量使所夾雜的雜質落向熔池表面並隨後落向形成有一循環環路26/27的中間包底板。當流體27在渣料蓋下方流動時，未浮起的大量雜質被向下引入所述環路中以與從派生體F1中的下落部分26所輸入的殘留雜質發生碰撞。通過這種方式，便為大量的殘留雜質提高了反覆結合形成較大顆粒的機會以進一步改善其浮起的性能。
下遊流體28也能以大約V1的流量在渣料蓋13的下方流動以增加任何夾雜在流體內的殘留雜質浮起能力。流體28被引向噴嘴並落至中間包底板，在該處大部分熔融態鋼水通過噴嘴2被排入鑄模內。
派生流體F3以大約V1-V2的流量從孔18和18′沿下遊方向射出。孔18′的複合角將派生流體引向渣料蓋13及中間包的下遊角落19。派生流體F3以大約為V1的流量將一些被夾雜的雜質送至恰好處於渣料蓋13下方的一通道上，但是，流體F3的主要作用是沿端壁19′，特別是在端壁角落19處形成平緩地衝洗，以減弱其死流體積區域內的滯流現象。
從附圖中能清楚地看到，每一時，均有一派生體被引向渣料蓋13，雜質浮起的能力得到增強，及鋼製品的顯微清潔度得以提高。但是，眾所周知，每一中間包均具有其固有的流動特性，且中間包相互間的特性並不相同。因此，除能源的布置以外，閘門的設置及尺寸應根據這些獨特的流動特性來確定。為了使效率更高，必須對目前的流體控制設備駕調整以適應每一中間包的獨特鑄造條件。通過這種方式，便能實現良好的雜質浮起效果。例如，澆鑄速度，在中間包底板上方的澆包管套高度，中間包壁的形狀和斜度，及緩衝杆的設計恰好是幾個影響中間包內部流體流動形式的因素。
現在參照附圖6，中間包流動控制的發明的第二優選實施方案如圖所示，被用於一單流連鑄機1A內。所述第二優選實施方案包括一沿中間包寬度方向最少伸出一定距離的閘門3及一能源4，這些設備與一中間包緩衝杆5A相配合，所述緩衝杆具有一貫於側壁7的開孔6。美國專利No.5,169,591對圖中所示的所述緩衝杆5A作了更詳細地描述。
由輸入澆包液流9產生的流體被緩衝杆5A的切槽10接收。切槽10沿位於上表面11下方的側壁7內表面延伸，並且所述上表面11應沿緩衝杆的三個側面延伸。所述切槽能改變並緩衝所述輸入澆包液流，從而減弱了上面所述的多流連鑄中間包1內的表面紊流度。
第二實施方案中的流動控制閘3被設置在緩衝杆5A的下遊處，且閘門3包括一具有一上遊表面16和一下遊表面20的垂直壁14，一切槽15，及一向上延伸臂17。切槽15和臂17應被加工成能接收從緩衝杆5A開口端6放出的流體6並使其方向發生改變。應明白，雖然切槽15所示為一傾斜的表面，但如錐形面這樣的任何適合的結構也能被用來改變流體F的方向。
同所披露的多流連鑄中間包1一樣，閘門3能夠攔截輸入流體F並將其分為三股派生流體。三股派生流體包括具有最大流量的主要下遊派生體F1，上遊派生體F2，及具有最小流量的下遊向外派生流體F3。三股派生流體的流動形式與以前所描述的中間包1中流體流動的形式相同，能源4被設置在閘門3和中間包噴嘴2之間以提供一股更新出的派生流體F1′。
參照附圖7所示，中間包流體控制的本發明的另一實施方案如圖所示，被用於一多連鑄機1B中。該第三實施方案包括多個閘門3及多個能源4(未繪出)，它們與具有一連續側壁7的中間包緩衝杆5B相配合。
由輸入澆包液流9產生的流體被緩衝杆5B的切槽部分10接收。刀槽10沿位於上表面11下方的側壁7內表面延伸，而表面11應沿緩衝杆的整個周邊延伸。所述切槽能象以前所述的那樣改變並緩衝輸入流體，但不會將流體F引入前兩個優選實施方案中一清楚地限定出的通道內。
第三實施方案中的閘門3被設置在緩衝杆5B的下遊處，且閘門3應沿中間包1B的寬度方向最少伸出一定距離。所述閘門包括一垂直壁14，該壁具有一切槽15及一向上延伸的臂17，用於接收由緩衝杆5B放出的部分被緩衝的流體F。但是，與前兩個實施方案中應最少具有一貫穿於側壁7的開孔不同，在本實施方案中，沿緩衝杆5B整個周邊延伸的連續側壁7並未給定流體F的方向。閘門3的表面16能夠對由緩衝杆5B放出的部分流體下加以攔截。型線模型試驗表明，最好應將液體F分為兩個派生流體，主要的下遊派生流體F1及被引入中間包角落19中的較小的下遊派生流體F3。通過將這一實施方案同前兩個最佳實施方案的附圖加以比較便能看出，當閘門3與緩衝杆5B相配合時，派生流體F2被消除，環路F/F2不再使殘留的雜質循環通過緩衝杆區域，從而減少了雜質浮起的機會。結果，由第三實施方案製造的連鑄鋼製品質量不如圖1和圖6所示的實施方案所製造的鋼製品。
雖然已通過一最佳方案對本發明進行了描述，但應明白，在遵循本發明總體原則並包括了那些雖偏離本發明所披露的內容但仍在現有技術中與本發明有關的已知或習慣作法的基礎上，能夠對本發明作出進一步的改進，利用和/或改變，同這裡以前所述的適用於本發明主要特點的內容一樣，它們應落入其後的附加權利要求的保護範圍內。
權利要求
1.供連鑄中間包內的緩衝杆使用的流動控制設備，其中所述中間包帶有鋼水熔池，該控制設備包括一位於所述緩衝杆下遊處的閘門，包括a)一上部部分，應被加工有接收並將由所述緩衝杆放出的一股熔融金屬變為最少一股派生流體，所述派生流體應流向浮在所述鋼水熔池上的一渣料蓋，及b)最少一個以一複合角貫穿於所述閘門的孔，該複合角應包括一向上角α和一向外角θ。
2.根據權利要求1所述的流動控制設備，其特徵在於所述上部部分包括一向上延伸的臂。
3.根據權利要求2所述的流動控制設備，其特徵在於所述上部部分包括一位於所述向上延伸臂下方的切槽，所述切槽應被加工成能將所述熔融金屬流變為最少一股流向所述渣料蓋的派生流體。
4.根據權利要求1所述的流動控制設備，其特徵在於所述向上的角α能最少引導一股派生流體流向所述渣料蓋，並且所述向外角θ能最少引導一股派生流體沿向外方向流向所述連鑄中間包的一下遊角落。
5.根據權利要求1所述的流動控制設備，其特徵在於所述向上角α為0°-30°，所述向外角θ為0°-60°。
6.根據權利要求1所述的流動控制設備，其特徵在於所述閘門的所述上部部分能改變最少一股派生流體，使其沿上遊方向流回所述緩衝杆。
7.供連鑄中間包內的緩衝杆使用的流動控制設備，其中所述中間包帶有一鋼水熔池，該控制設備包括設置在所述緩衝杆的閘門，包括一上部部分，及一與所述上部部分相對的下部部分，所述上部部分的形狀不同於所述下部部分，以接收並使從所述緩衝杆放出的熔融態金屬改為最少一股沿下遊方向流向一渣料蓋的派生流體以及最少一股沿上遊方向流向所述渣料蓋的派生流體，其中所述渣料蓋浮於所述鋼水溶池之上。
8.根據權利要求7所述的流動控制設備，其特徵在於所述上部部分包括一向上延伸的臂。
9.根據權利要求8所述的流動控制設備，其特徵在於所述上部部分包括一位於所述向上延伸臂下方的切槽，所述切槽應被加工成能將所述熔融金屬流變為最少一股流向所述料蓋的派生流體。
10.根據權利要求7所述的流動控制設備，其特徵在於所述閘門的所述上部部分能使最少一股派生流體沿上遊方向流回所述緩衝杆。
11.根據權利要求7所述的流動控制設備，其特徵在於用於釋放由所述閘門接收的所述熔融金屬流的所述緩衝杆包括一底座，該底座具有一個受到輸入澆包液流衝擊的表面，一暴露所述底座的周邊上表面，及一以向上方向、沿所述底座周邊延伸的側壁，所述側壁在所述底座及所述周邊上表面之間延伸，並包括一內表面，該表面具有一在所述周邊上表面下方連續延伸的切槽，所述切槽應被加工成能改變由所述澆包液流所形成的一股鋼水的流動方向，並使其流回所述澆包液流中。
12.根據權利要求7所述的流動控制設備，其特徵在於所述閘門包括最少一個貫穿於所述閘門的孔，以使所述熔融態金屬液流變為最少一股流向所述渣料蓋的派生流體。
13.根據權利要求12所述的流動控制設備，其特徵在於最少一個所述孔應以一向上的角α貫穿於所述閘門。
14.根據權利要求13所述的流動控制設備，其特徵在於所述向上的角在0°-30°之間。
15.根據權利要求12所述的流動控制設備，該設備具有最少一個以一複合角貫穿於所述閘門的孔，該複合角包括一向上角α，用以導引最少一股派生流體流向所述渣料蓋，及一向外朝向所述連鑄機中間包中一個側壁的角θ，用以導引最少一股派生流體沿向外的方向流向所述連鑄機中間包的一下遊角落。
16.根據權利要求15所述的流動控制設備，其特徵在於所述向上的角α在0°-30°之間，所述向外的角θ在0°-60°之間。
17.根據權利要求1或7所述的流動控制設備，該設備具有最少一個能源，被設置在所述連鑄中間包內的所述閘門和一噴嘴之間。
18.根據權利要求17所述的流動控制設備，其特徵在於最少一個所述能源為一氣體起泡器。
19.根據權利要求17所述的流動控制設備，其特徵在於最少一個所述的能源為一電磁攪拌器。
20.根據權利要求17所述的流動控制設備，其特徵在於所述上部部分包括一向上延伸的臂。
21.根據權利要求20所述的流動控制設備，其特徵在於所述上部部分包括一位於所述向上延伸臂下方的切槽，所述切槽應被加工成能使所述熔融態金屬流變為最少一股流向所述渣料蓋的派生流體。
22.根據權利要求17所述的流動控制設備，其特徵在於所述閘門包括最少一個貫穿於所述閘門的孔，用以使所述熔融態金屬變為最少一股流向所述渣料蓋的派生流體。
23.根據權利要求22所述的流動控制設備，其特徵在於所述孔以一向上角α貫穿於所述閘門。
24.根據權利要求23所述的流動控制設備，其特徵在於所述向上角α在0°-30°之間。
25.根據權利要求22所述的流動控制設備，該設備具有最少一個以一複合角貫穿於所述閘門的孔，該複合角包括一向上角α，用以導引最少一股派生流體流向所述渣料蓋，及一向外朝向所述連鑄機中間包中一個側壁的角θ，用以導引最少一股派生流體沿向外方向流向所述連鑄機中間包的一下遊角落。
26.根據權利要求24所述的流動控制設備，其特徵在於所述向上的角α在0°-30°之間，所述向外的角θ在0°-60°之間。
27.根據權利要求17所述的流動控制設備，其特徵在於最少一個所述能源提供能量，以改變最少一股派生流體沿下遊方向流向所述渣料蓋，並使最少一股派生流體沿上遊方向流向所述渣料蓋。
28.在一連鑄中間包中具有改進的流動控制設備，以增強夾帶在熔融態金屬池內雜質的浮起能力，所述改進的流動控制設備包括一位於下遊的閘門，用以接收由一上遊緩衝杆放出的熔融態金屬，所述閘門具有a)一上部部分，用以將所述熔融態金屬分為多股派生流體，所述上部部分能改變所述多股派生流體中的最少一股流體以向上方向在一渣料蓋下方流動，以增強雜質從所述熔融金屬中浮至所述渣料蓋的能力，及b)最少一個以一複合角貫穿於所述閘門的孔，該複合角應包括一向上角α和一向外角θ。
29.根據權利要求28所述的連鑄中間包，其特徵在於所述上部部分包括一向上延伸的臂，用以使所述多股派生流體中的最少一股流體上升以使其從所述渣料蓋下方流過，從而增強了所述雜質浮起的能力。
30.根據權利要求29所述的連鑄中間包，其特徵在於所述上部部分包括一位於所述向上延伸臂下方的切槽，所述切槽應被加工成能使所述多股派生流體中的最少一股流體上升以從所述渣料蓋下方流過，從而增強所述雜質浮起的能力。
31.根據權利要求28所述的連鑄中間包，其特徵在於所述閘門的所述上部能使所述多股派生流體中的最少一股派生流體沿上遊方向流回所述緩衝杆。
32.根據權利要求28所述的連鑄中間包，其特徵在於用於釋放由所述閘門接收的所述熔融金屬流的所述緩衝杆包括一底座，該底座具有一個受到輸入澆包液流衝擊的表面，一暴露所述底座的周邊上表面，及一以向上方向、沿所述底座周邊延伸的側壁，所述側壁在所述底座及所述周邊上表面之間延伸，並包括一內表面，該表面具有一在所述周邊上表面下方連續延伸的切槽，所述切槽應被加工成能改變由所述澆包液流所形成的一股鋼水的流動方向，並使其流回所述澆包液流中。
33.根據權利要求28所述的連鑄中間包，其特徵在於所述向上角α能導引最少一股派生流體流向所述渣料蓋以增加所述雜質浮起的能力，且所述向外的角θ能導引最少一股派生流體沿向外方向流向連鑄中間包的最少一個端壁角落，以減少最少一端壁角落處的死容積區域。
34.根據權利要求33所述的連鑄中間包，其特徵在於所述向上角α在0°-30°之間，且所述向外角θ在0°-60°之間。
35.在一連鑄中間包中，具有用以接收熔融金屬的側壁和一底壁以及改進的流動控制設備，以增強夾帶在熔融態金屬中雜質的浮起能力，所述改進的流動控制設備包括a)一位於下遊的閘門，用以接收由一上遊緩衝杆放出的熔融態金屬流，所述閘門具有一上部部分及一下部部分，該下部部分位於所述中間包底板附近並與所述上部部分相對，所述上部部分的形狀與所述下部部分不同，以便將所述熔融態金屬分為多股派生流體，其包括i)最少一股沿向上方向被引向下遊的派生流體，以使其在一渣料蓋下方流動，從而增強了雜質從所述熔融金屬浮至所述渣料蓋的能力，及ii)最少一股沿向上方向被引向上遊的派生流體，以使其在所述渣料蓋下方流動，從而增強了雜質從所述熔融金屬浮至所述渣料蓋的能力。
36.根據權利要求35所述的連鑄中間包，其特徵在於所述上部部分包括一向上延伸的臂，用以使所述多股派生流體中的最少一股流體上升以使其從所述渣料蓋下方流過，從而增強了所述雜質浮起的能力。
37.根據權利要求36所述的連鑄中間包，其特徵在於所述上部部分包括一位於所述向上延伸臂下方的切槽，所述切槽應被加工成能使所述多股派生流體中的最少一股流體上升以從所述渣料蓋下方流過，從而增強所述雜質浮起的能力。
38.根據權利要求35所述的連鑄中間包，其特徵在於所述閘門的所述上部能使所述多股派生流體中的最少一股派生流體沿上遊方向流回所述緩衝杆。
39.根據權利要求35所述的連鑄中間包，其特徵在於用於釋放由所述閘門接收的所述熔融金屬流的所述緩衝杆包括一底座，該底座具有一個受到輸入澆包液流衝擊的表面，一暴露所述底座的周邊上表面，及一以向上方向、沿所述底座周邊延伸的側壁，所述側壁在所述底座及所述周邊上表面之間延伸，並包括一內表面，該表面具有一在所述周邊上表面下方連續延伸的切槽，所述切槽應被加工成能改變由所述澆包液流所形成的一股鋼水的流動方向，並使其流回所述澆包液流中。
40.根據權利要求35所述的連鑄中間包，其特徵在於所述閘門包括最少一個貫穿於所述閘門的孔，用以使所述熔融態金屬變為最少一股流向所述渣料蓋的派生流體，從而增強了所述雜質浮出的能力。
41.根據權利要求40所述的連鑄中間包，其特徵在於所述最少一個孔應以一向上角α貫穿於所述閘門。
42.根據權利要求41所述的連鑄中間包，其特徵在於所述向上角α在0°-30°之間。
43.根據權利要求40所述的連鑄中間包，其特徵在於以一複合角貫穿於所述閘門的最少一個孔包括一向上角α，用以導引最少一股派生流體流向所述渣料蓋以增強所述雜質浮出的能力，及一向外朝向所述連鑄機中間包中一個側壁的角θ，用以使最少一股派生流體沿向外方向流向所述連鑄機中間包的最少一端壁角落，以減小在所述的最少一端壁角落處的死容積區。
44.根據權利要求43所述的連鑄中間包，其特徵在於所述向上的角α在0°-30°之間，所述向外的角θ在0°-60°之間。
45.根據權利要求27或35所述的連鑄中間包，其具有至少一個能源，該能源位於所述連鑄中間包內的所述閘門和一噴嘴之間。
46.根據權利要求45所述的連鑄中間包，其特徵在於所述的最少一個能源為一氣體起泡器。
47.根據權利要求45所述的連鑄中間包，其特徵在於所述的最少一個能源為一電磁攪拌器。
48.根據權利要求45所述的連鑄中間包，其特徵在於所述上部部分包括一向上延伸的臂，用以使所述多股派生流體中的最少一股流體向上流動以在所述渣料蓋下方流過，從而增強了所述雜質浮出的能力。
49.根據權利要求48所述的連鑄中間包，其特徵在於所述上部部分包括一位於所述向上延伸臂下方的切槽，所述切槽應被加工成能使所述熔融金屬流中的最少一股流體向上流動以使其在所述渣料蓋下方流動，從而增強了所述雜質浮出的能力。
50.根據權利要求45所述的連鑄中間包，其特徵在於所述閘門包括最少一個貫穿於所述閘門的孔，用以使所述熔融態金屬變為最少一股流向所述渣料蓋的派生流體，從而增強了所述雜質浮出的能力。
51.根據權利要求50所述的連鑄中間包，其特徵在於所述最少一個孔應以一向上角α貫穿於所述閘門。
52.根據權利要求51所述的連鑄中間包，其特徵在於所述向上角α在0 °-30°之間。
53.根據權利要求45所述的連鑄中間包，其特徵在於以一複合角貫穿於所述閘門的最少一個孔包括一向上角α，用以導引最少一股派生流體流向所述渣料蓋以增強所述雜質浮出的能力，及一向外朝向所述連鑄機中間包中一個側壁的角θ，用以使最少一股派生流體沿向外方向流向所述連鑄機中間包的最少一端壁角落，以減小在所述的最少一端壁角落處的死容積區。
54.根據權利要求53所述的連鑄中間包，其特徵在於所述上向的角α在0°-30°之間，所述向外的角θ在0°-60°之間。
55.供裝有一鋼水熔池的一連鑄中間包使用的流動控制設備，包括一閘門，用於接收由一中間包緩衝區放出的熔融金屬流，該閘門包括a)最少一個以一複合角貫穿於所述閘門的孔，該複合角應包括一向上角α和一向外角θ。
56.根據權利要求55所述的連鑄中間包，其特徵在於所述向上的角α在0 °-30°之間，所述向外的角θ在0°-60°之間。
57.根據權利要求55所述的流動控制設備，其特徵在於所述閘門包括一上部部分和一與所述上部部分相對的下部部分，所述上部部分的形狀不同於所述下部部分，以便接收並使所述熔融金屬流變為最少一股派生流體。
58.在一連鑄中間包中具有一受到輸入澆包液流衝擊的緩衝區域，並具有改進的流動控制設備，用以增強雜質從中間包內的熔融金屬浮至一渣料蓋的能力，所述改進的流動控制設備包括一位於一緩衝區下遊的閘門，所述閘門包括a)最少一個以一複合角貫穿於所述閘門的孔，該複合角應包括一向上角α和一向外角θ。
59.根據權利要求58所述的連鑄中間包，其特徵在於所述向上角α能導引最少一股派生流體流向所述渣料蓋以增強所述雜質浮起的能力，且所述向外的角θ能導引最少一股派生流體沿向外方向流向連鑄中間包的最少一個端壁角落，以減小死容積區域。
60.根據權利要求58所述的連鑄中間包，其特徵在於所述向上的角α在0°-30°之間，所述向外的角θ在0°-60°之間。
61.根據權利要求58所述的連鑄中間包，其特徵在於所述閘門包括一上部部分和一與所述上部部分相對的下部部分，所述上部部分的形狀不同於所述下部部分，以便接收並使所述熔融金屬變為多股派生流體，所述多股派生流體中的最少一股流體應以向上方向被導引以在一渣料蓋下方流動，以此增強了雜質從所述熔融金屬浮至所述渣料蓋的能力，且向上遊導引最少一股派生流體以使其流回所述緩衝區。
全文摘要
用於增強連鑄機中間包內雜質浮起能力的流動控制設備,包括設置在緩衝杆(5)下遊的閘門(3),及設置在中間包閘門(3)和噴嘴(2)之間的電源(4)。閘門(3)用於接收由緩衝杆(5)發出的熔融金屬輸入流體,並使熔融金屬流變為以派生流體,它們能將夾雜的雜質帶向熔池上的渣粒蓋,以此增強雜質的浮出。能源(4)提供了對派生流體恢復動能的方式並增加其在渣料蓋下通過的數量,從而進一步增強了雜質的浮出能力。
文檔編號B22D11/112GK1172446SQ95197302
公開日1998年2月4日 申請日期1995年10月16日 優先權日1995年1月13日
發明者曼弗雷德·施密特 申請人:伯利恆鋼鐵公司