中間包用過濾、吸雜分流器的製造方法

2023-10-06 05:03:04

中間包用過濾、吸雜分流器的製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種中間包用過濾、吸雜分流器，包括中間包本體，永久層和工作層，中間包水口，檔渣牆，湍流控制器和分流過濾器，其特徵在於所述的分流過濾器設置在檔渣牆的下方，由分流過濾器本體，嵌入在分流過濾器本體內的若干個帶有通孔並呈「V」字型或「U」字型的過濾件所組成，在所述的「V」字型或「U」字型過濾件的內壁上複合一層吸附層。本發明的優點是：最大限度地增加分流器單位體積與鋼水接觸的比表面積，提高夾雜物與分流器碰撞的機率，另一方面，大大改善了中間包內鋼液的流動形態，能進一步提高去除鋼水中的雜質效果。
【專利說明】中間包用過濾、吸雜分流器
[0001]

【技術領域】
本發明涉及一種熔融金屬的處理設備，特別是一種中間包用過濾、吸雜分流器。

【背景技術】
[0002]中間包是鋼包與結晶器間的一個中間容器，作用是減壓、穩流、除渣、儲鋼分流和實現中間包冶金。隨著對鋼鐵產品質量要求越來越高，現代冶金對鋼水純淨度要求越來越高。夾雜物作為獨立項存在於鋼中，破壞了鋼基體的連續性，加大了鋼中組織的不均勻性，嚴重影響了鋼的各種性能，同時，鋼中夾雜物也容易引起連鑄坯與軋材缺陷，造成廢品。因此，去除夾雜物、提高鋼水潔淨度是現代冶煉【技術領域】的一個重要目標。中間包已不單單是一個過渡容器了，而是力爭在中間包中進一步去除夾雜物，防止鋼液的二次汙染進一步提高鋼水的純淨度。
[0003]為了達到清潔鋼水的目的，從20世紀70年代起，冶金工作者就已開始研究通過在中間包內設置壩、堰、湍流控制器等控流裝置，來改變鋼水的流動狀態，消除中間包內的短路流，延長鋼水在中間包內的停留時間，促進夾雜物的去除，最終達到提高鋼水潔淨度的目的；到了 20世紀80年代，人們又在設置堰和壩的基礎上，開始了在中間包內安裝導流隔牆、過濾器等的研究，從而進一步改變和優化鋼水的流動狀態，提聞夾雜物的去除效果；20世紀90年代後，向中間包內吹氬，用惰性氣體攪拌鋼水，促進鋼中微小顆粒夾雜的碰撞、長大和上浮；到了 21世紀，各種各樣的鋼水控流裝置得到了廣泛的應用。
[0004]例如在中國專利文獻CN2863314Y中公開的關於中間包吹氣檔壩，其中涉及到採用帶壓力氮氣穿過透氣磚在連鑄中間包內形成吹氣檔壩以去除鋼水中雜質的中間包吹氣擋壩裝置，文獻CN2863315Y中涉及一種湍流控制器，採用的是在控制器底部接入可吹注氮氣使通過其中的透氣磚的防湍流裝置。中國專利文獻CN265824Y中公開了一種帶導流裝置的連鑄中間包，該專利在中間包的衝擊區與澆注區之間設有「下注式」導流通道。減少鋼中夾雜含量，提高鋼水的清潔度。但是由於導流通道和導流管內表面平滑，仍然不能解決鋼中夾雜問題。
[0005]CN201030436Y公開了一種中間包過濾器，包括基體，基體上設有若干帶有聚渣小孔的異形通孔。該異形通孔在直通孔的正上方開有一小孔徑的聚渣小孔。該過濾器增加了過濾孔吸附量，但是加工複雜，聚渣小孔易被堵塞。
[0006]CN 201124222 Y公開了一種多層過濾柱組合的中間包過濾器，採用底板上裝有多根過濾柱，形成過濾柱組合件，多個過濾柱組合件上下疊合在一起形成多層過濾柱組合件。該過濾器綜合考慮了金屬流動性和雜質去除效果，各方面都有所改進，但是，該裝置結構相對複雜，製作成本較高，在實際生產過程中容易被鋼水衝散層。中國專利文獻CN265824Y中公開了一種帶導流裝置的連鑄中間包，該專利在中間包的衝擊區與澆注區之間設有「下注式」導流通道。減少鋼中夾雜含量，提高鋼水的清潔度。但是由於導流通道和導流管內表面平滑，現場使用時易出現紊流，除渣效果不理想，導管長度單一，易出現結瘤，對夾雜上浮去除不利。
[0007]因此，現有技術中事實上存在一種需求，期望能解決中間包的注入流鋼水停留時間有所延長；還期望中間包的鋼水死區體積儘量減小；使中間包的冶金效果改善，提高鋼坯質量。


【發明內容】

[0008]本發明的目的是提供一種最大限度地增加分流器單位體積與鋼水接觸的比表面積，提高夾雜物與分流器碰撞的機率，另一方面，大大改善了中間包內鋼液的流動形態，能進一步提高去除鋼水中的雜質效果的中間包用過濾、吸雜分流器。
[0009]本發明的目的是通過下述技術方案來實現的:
本發明的一種中間包用過濾、吸雜分流器，包括中間包本體，中間包本體上有永久層和工作層，設置在中間包本體底面上的中間包水口，設置中間包本體內的檔渣牆，所述檔渣牆將中間包本體分成衝擊區和澆注區，湍流控制器位於中間包衝擊區長水口的下方，所述澆注區設置的連通衝擊區的分流過濾器，其特徵在於所述的分流過濾器設置在檔渣牆的下方，且由分流過濾器本體，嵌入在分流過濾器本體內的若干個帶有通孔並呈「V」字型或「U」字型的過濾件所組成，所述的呈「V」字型或「U」字型的過濾件的進口端設置在衝擊區，且開口向上，呈「V」字型或「U」字型的過濾件的出口端向上和左右傾斜設置在澆注區，在所述的呈「V」字型或「U」字型的過濾件的內壁上複合一層吸附層。
[0010]所述的呈「V」字型或「U」字型的過濾件截面為方形、圓形、橢圓形或多邊形。
[0011]所述的呈「V」字型或「U」字型的過濾件的內壁為凸凹結構。
[0012]所述的凸凹結構為梅花形或內螺紋形。
[0013]所述的呈V」字型或「U」字型的過濾件的長度為100 mm _600mm。
[0014]所述的呈「V」字型或「U」字型的過濾件通孔的孔徑為Φ 10 mm -90mm。
[0015]所述的呈「V」字型或「U」字型的過濾件的出口端向上傾斜角度為15° -35°，左右傾斜角度為8° -15°
所述的吸附層的材質為鋁碳質材料、無碳材料或鈣質材料。
[0016]所述的鋁碳質材料(重量百分比)為Al2O3，其中Al2O3含量為46-63和C含量為8-20。
[0017]所述的無碳質材料(重量百分比)為ZnO含量為80-85、Al2O3含量為80-86、鎂鋁尖晶石或CaO含量為15-23。
[0018]本發明的優點是:
O由於本發明的在中間包內採用了上述分流過濾器，呈「使進入澆注區的液體金屬形成斯託剋期碰撞，讓夾雜有機會碰撞長大；
2)另外，還由於本發明的過濾件的內壁採用凸凹結構，大限度地增加過濾器單位體積與鋼水接觸的比表面積，提高夾雜物與過濾器碰撞的機率，大大改善了中間包內鋼液的流動形態，有利於夾雜物上浮，從而淨化鋼水；
3)吸附層採用不同的吸附材料，可有效地提高不同液體金屬吸雜的效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發明的結構示意圖。
[0020]圖2為圖1的A-A剖視圖。
[0021]圖3為過濾件採用方形結構的局剖放大。
[0022]圖4為過濾件採用圓形結構的局剖放大。
[0023]圖5為本發明分流過濾器的過濾件呈U字型結構的示意圖。

【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。
[0025]如圖1-5示，本發明的一種中間包用過濾、吸雜分流器，包括中間包本體1，中間包本體I上有永久層7和工作層8，設置在中間包本體I底面上的中間包水口 9，設置中間包本體內的檔渣牆2，所述檔渣牆2將中間包本體I分成衝擊區和澆注區，湍流控制器3位於中間包衝擊區長水口 4的下方，所述澆注區設置的連通衝擊區的分流過濾器，其特徵在於所述的分流過濾器設置在檔渣牆2的下方，且由分流過濾器本體5，嵌入在分流過濾器本體5內的若干個帶有通孔並呈「V」字型或「U」字型的過濾件6所組成，所述的呈「V」字型或「U」字型的過濾件6的進口端設置在衝擊區，且開口向上，呈「V」字型或「U」字型的過濾件6的出口端向上和左右傾斜設置在澆注區，在所述的呈「V」字型或「U」字型的過濾件6的內壁上複合一層吸附層6-1。
[0026]優選地，本發明所述的吸附層6-1的材質為鋁碳質材料、無碳材料或鈣質材料。
[0027]所述的鋁碳質材料(重量百分比)為Al2O3，其中Al2O3含量為46-63和C含量為8-20。
[0028]所述的無碳質材料(重量百分比)為ZnO含量為80-85、Al2O3含量為80_86、鎂鋁尖晶石或CaO含量為15-23。
[0029]當澆注金屬的普碳鋼、高碳鋼時:選擇鋁碳質材料的吸附層6-1。
[0030]當澆注金屬的優質鋼時:選擇Al2O3含量為80-86或鎂鋁尖晶石的吸附層6_1。
[0031]當澆注金屬的純淨鋼時:選擇鈣質CaO含量為15-23或無碳材料的吸附層6-1。
[0032]本發明吸附層6-1的設置有效地提高了吸附夾雜的效果。
[0033]優選地，本發明所述的呈「V」字型或「U」字型的過濾件6可以為方形、圓形、橢圓形或多邊形。可以根據澆注金屬特性脫氧制度將過濾件設計成方形、圓形、橢圓形或多邊形。
[0034]圖3給出了過濾件採用方形結構的局剖方大圖，普碳鋼、高碳鋼可選用圓形或橢圓形的過濾件6 ;優質鋼或純淨鋼選用方形或多邊形的過濾件6。
[0035]優選地，本發明所述的呈「V」字型或「U」字型的過濾件6的內壁為凸凹結構。所述的凸凹結構為梅花形或內螺紋形。圖4給出了過濾件採用圓形結構且內壁為凸凹結構的局剖放大圖，內壁為凸凹結構大限度地增加過濾器單位體積與鋼水接觸的比表面積，提高夾雜物與過濾器碰撞的機率，大大改善了中間包內鋼液的流動形態，有利於夾雜物上浮，從而淨化鋼水。
[0036]優選的，本發明所述的呈「V」字型或「U」字型的過濾件6的長度為100 mm-600mm。優質鋼選用長度為260-300 mm的過濾件,純淨鋼選用長度為300_600mm的過濾件，普碳鋼選用長度為100-300mm的過濾件.優選的，所述的呈「V」字型或「U」字型的過濾件6通孔的孔徑為Φ10 mm -90mm，其孔徑的大小根據布朗碰撞、速度梯度碰撞、斯託克斯碰撞及鑄坯的斷面、水口直徑、澆注鋼種來確定。燒注優質鋼時，過濾件6通孔的孔徑採用Φ60 __Φ68 mm;燒注純淨鋼時過濾件2通孔的孔徑採用Φ 70mm- Φ 90 mm ;燒注普碳鋼時過濾件2通孔的孔徑採用Φ 10 mm- Φ 60mm η
[0037]所述的呈「V」字型或「U」字型的過濾件6的出口端向上傾斜角度為15° -35°，左右傾斜角度為8° -15°，當中間包液面高於1.3米時，呈「V」字型或「U」字型的過濾件的出口端向上傾斜角度為12° -35° ;當中間包水口直徑大於Φ65πιπι時，呈「V」字型或「U」字型的過濾件6的出口端與中間包水口形成8° -12°的傾斜角度，當中間包水口直徑小於Φ65πιπι時，呈「V」字型或「U」字型的過濾件6的出口端與中間包水口形成10° -15°的傾斜角度。
[0038]本發明還適用於其它液態金屬澆注。
【權利要求】
1.一種中間包用過濾、吸雜分流器，包括中間包本體，中間包本體上有永久層和工作層，設置在中間包本體底面上的中間包水口，設置中間包本體內的檔渣牆，所述檔渣牆將中間包本體分成衝擊區和澆注區，湍流控制器位於中間包衝擊區長水口的下方，所述澆注區設置的連通衝擊區的分流過濾器，其特徵在於所述的分流過濾器設置在檔渣牆的下方，由分流過濾器本體，嵌入在分流過濾器本體內的若干個帶有通孔並呈「V」字型或「U」字型的過濾件所組成，所述的呈「V」字型或「U」字型的過濾件的進口端設置在衝擊區，且開口向上，呈「V」字型或「U」字型的過濾件的出口端向上和左右傾斜設置在澆注區，在所述的「V」字型或「U」字型過濾件的內壁上複合一層吸附層。
2.根據權利要求1所述的中間包用過濾、吸雜分流器，其特徵在於所述的呈「V」字型或「U」字型的過濾件截面為方形、圓形、橢圓形或多邊形。
3.根據權利要求1所述的中間包用過濾、吸雜分流器，其特徵在於所述的呈「V」字型或「U」字型的過濾件的內壁為凸凹結構。
4.根據權利要求3所述的中間包用過濾、吸雜分流器，其特徵在於所述的凸凹結構為梅花形或內螺紋形。
5.根據權利要求1所述的中間包用過濾、吸雜分流器，其特徵在於所述的呈「V」字型或「U」字型的過濾件的長度為100 mm _600mm。
6.根據權利要求1所述的中間包用過濾、吸雜分流器，其特徵在於所述的呈「V」字型或「U」字型的過濾件通孔的孔徑為Φ10 mm -90mm。
7.根據權利要求1所述的中間包用過濾、吸雜分流器，其特徵在於所呈「V」字型或「U」字型的過濾件的出口端向上傾斜角度為15° -35°，左右傾斜角度為8° -15°。
8.根據權利要求1所述的中間包用過濾、吸雜分流器，其特徵在於所述的吸附層的材質為招碳質材料、無碳材料或韓質材料。
9.根據權利要求8所述的中間包用過濾、吸雜分流器，其特徵在於所述的鋁碳質材料(重量百分比)為Al2O3,其中Al2O3含量為46-63和C含量為8-20。
10.根據權利要求8所述的中間包用過濾、吸雜分流器，其特徵在於所述的無碳質材料(重量百分比)為ZnO含量為80-85、Al2O3含量為80-86、鎂鋁尖晶石或CaO含量為15-23。
【文檔編號】B22D11/116GK104439136SQ201410776974
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月17日 優先權日:2014年12月17日
【發明者】謝玉紅 申請人:謝玉紅