中間包用過濾、吸雜分流器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)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，檔渣墻，湍流控制器和分流過濾器，其特征在于所述的分流過濾器設(shè)置在檔渣墻的下方，由分流過濾器本體，嵌入在分流過濾器本體內(nèi)的若干個帶有通孔并呈“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(nèi)壁上復(fù)合一層吸附層。本發(fā)明的優(yōu)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幾率，另一方面，大大改善了中間包內(nèi)鋼液的流動形態(tài)，能進(jìn)一步提高去除鋼水中的雜質(zhì)效果。
【專利說明】中間包用過濾、吸雜分流器
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】
本發(fā)明涉及一種熔融金屬的處理設(shè)備，特別是一種中間包用過濾、吸雜分流器。

【背景技術(shù)】
[0002]中間包是鋼包與結(jié)晶器間的一個中間容器，作用是減壓、穩(wěn)流、除渣、儲鋼分流和實現(xiàn)中間包冶金。隨著對鋼鐵產(chǎn)品質(zhì)量要求越來越高，現(xiàn)代冶金對鋼水純凈度要求越來越高。夾雜物作為獨立項存在于鋼中，破壞了鋼基體的連續(xù)性，加大了鋼中組織的不均勻性，嚴(yán)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、提高鋼水潔凈度是現(xiàn)代冶煉【技術(shù)領(lǐng)域】的一個重要目標(biāo)。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(jìn)一步去除夾雜物，防止鋼液的二次污染進(jìn)一步提高鋼水的純凈度。
[0003]為了達(dá)到清潔鋼水的目的，從20世紀(jì)70年代起，冶金工作者就已開始研究通過在中間包內(nèi)設(shè)置壩、堰、湍流控制器等控流裝置，來改變鋼水的流動狀態(tài)，消除中間包內(nèi)的短路流，延長鋼水在中間包內(nèi)的停留時間，促進(jìn)夾雜物的去除，最終達(dá)到提高鋼水潔凈度的目的；到了 20世紀(jì)80年代，人們又在設(shè)置堰和壩的基礎(chǔ)上，開始了在中間包內(nèi)安裝導(dǎo)流隔墻、過濾器等的研究，從而進(jìn)一步改變和優(yōu)化鋼水的流動狀態(tài)，提聞夾雜物的去除效果；20世紀(jì)90年代后，向中間包內(nèi)吹氬，用惰性氣體攪拌鋼水，促進(jìn)鋼中微小顆粒夾雜的碰撞、長大和上?。坏搅?21世紀(jì)，各種各樣的鋼水控流裝置得到了廣泛的應(yīng)用。
[0004]例如在中國專利文獻(xiàn)CN2863314Y中公開的關(guān)于中間包吹氣檔壩，其中涉及到采用帶壓力氮氣穿過透氣磚在連鑄中間包內(nèi)形成吹氣檔壩以去除鋼水中雜質(zhì)的中間包吹氣擋壩裝置，文獻(xiàn)CN2863315Y中涉及一種湍流控制器，采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(xiàn)CN265824Y中公開了一種帶導(dǎo)流裝置的連鑄中間包，該專利在中間包的沖擊區(qū)與澆注區(qū)之間設(shè)有“下注式”導(dǎo)流通道。減少鋼中夾雜含量，提高鋼水的清潔度。但是由于導(dǎo)流通道和導(dǎo)流管內(nèi)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(shè)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，但是加工復(fù)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，采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(zhì)去除效果，各方面都有所改進(jìn)，但是，該裝置結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，制作成本較高，在實際生產(chǎn)過程中容易被鋼水沖散層。中國專利文獻(xiàn)CN265824Y中公開了一種帶導(dǎo)流裝置的連鑄中間包，該專利在中間包的沖擊區(qū)與澆注區(qū)之間設(shè)有“下注式”導(dǎo)流通道。減少鋼中夾雜含量，提高鋼水的清潔度。但是由于導(dǎo)流通道和導(dǎo)流管內(nèi)表面平滑，現(xiàn)場使用時易出現(xiàn)紊流，除渣效果不理想，導(dǎo)管長度單一，易出現(xiàn)結(jié)瘤，對夾雜上浮去除不利。
[0007]因此，現(xiàn)有技術(shù)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(qū)體積盡量減小；使中間包的冶金效果改善，提高鋼坯質(zhì)量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)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幾率，另一方面，大大改善了中間包內(nèi)鋼液的流動形態(tài)，能進(jìn)一步提高去除鋼水中的雜質(zhì)效果的中間包用過濾、吸雜分流器。
[0009]本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn)的:
本發(fā)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(shè)置在中間包本體底面上的中間包水口，設(shè)置中間包本體內(nèi)的檔渣墻，所述檔渣墻將中間包本體分成沖擊區(qū)和澆注區(qū)，湍流控制器位于中間包沖擊區(qū)長水口的下方，所述澆注區(qū)設(shè)置的連通沖擊區(qū)的分流過濾器，其特征在于所述的分流過濾器設(shè)置在檔渣墻的下方，且由分流過濾器本體，嵌入在分流過濾器本體內(nèi)的若干個帶有通孔并呈“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(jìn)口端設(shè)置在沖擊區(qū)，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(shè)置在澆注區(qū)，在所述的呈“V”字型或“U”字型的過濾件的內(nèi)壁上復(fù)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(nèi)壁為凸凹結(jié)構(gòu)。
[0012]所述的凸凹結(jié)構(gòu)為梅花形或內(nèi)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(zhì)為鋁碳質(zhì)材料、無碳材料或鈣質(zhì)材料。
[0016]所述的鋁碳質(zhì)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(zhì)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(fā)明的優(yōu)點是:
O由于本發(fā)明的在中間包內(nèi)采用了上述分流過濾器，呈“使進(jìn)入澆注區(qū)的液體金屬形成斯托克期碰撞，讓夾雜有機(jī)會碰撞長大；
2)另外，還由于本發(fā)明的過濾件的內(nèi)壁采用凸凹結(jié)構(gòu)，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幾率，大大改善了中間包內(nèi)鋼液的流動形態(tài)，有利于夾雜物上浮，從而凈化鋼水；
3)吸附層采用不同的吸附材料，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(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為圖1的A-A剖視圖。
[0021]圖3為過濾件采用方形結(jié)構(gòu)的局剖放大。
[0022]圖4為過濾件采用圓形結(jié)構(gòu)的局剖放大。
[0023]圖5為本發(fā)明分流過濾器的過濾件呈U字型結(jié)構(gòu)的示意圖。

【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0025]如圖1-5示，本發(fā)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(shè)置在中間包本體I底面上的中間包水口 9，設(shè)置中間包本體內(nèi)的檔渣墻2，所述檔渣墻2將中間包本體I分成沖擊區(qū)和澆注區(qū)，湍流控制器3位于中間包沖擊區(qū)長水口 4的下方，所述澆注區(qū)設(shè)置的連通沖擊區(qū)的分流過濾器，其特征在于所述的分流過濾器設(shè)置在檔渣墻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(nèi)的若干個帶有通孔并呈“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(jìn)口端設(shè)置在沖擊區(qū)，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(shè)置在澆注區(qū)，在所述的呈“V”字型或“U”字型的過濾件6的內(nèi)壁上復(fù)合一層吸附層6-1。
[0026]優(yōu)選地，本發(fā)明所述的吸附層6-1的材質(zhì)為鋁碳質(zhì)材料、無碳材料或鈣質(zhì)材料。
[0027]所述的鋁碳質(zhì)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(zhì)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(dāng)澆注金屬的普碳鋼、高碳鋼時:選擇鋁碳質(zhì)材料的吸附層6-1。
[0030]當(dāng)澆注金屬的優(yōu)質(zhì)鋼時:選擇Al2O3含量為80-86或鎂鋁尖晶石的吸附層6_1。
[0031]當(dāng)澆注金屬的純凈鋼時:選擇鈣質(zhì)CaO含量為15-23或無碳材料的吸附層6-1。
[0032]本發(fā)明吸附層6-1的設(shè)置有效地提高了吸附夾雜的效果。
[0033]優(yōu)選地，本發(fā)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(jù)澆注金屬特性脫氧制度將過濾件設(shè)計成方形、圓形、橢圓形或多邊形。
[0034]圖3給出了過濾件采用方形結(jié)構(gòu)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(yōu)質(zhì)鋼或純凈鋼選用方形或多邊形的過濾件6。
[0035]優(yōu)選地，本發(fā)明所述的呈“V”字型或“U”字型的過濾件6的內(nèi)壁為凸凹結(jié)構(gòu)。所述的凸凹結(jié)構(gòu)為梅花形或內(nèi)螺紋形。圖4給出了過濾件采用圓形結(jié)構(gòu)且內(nèi)壁為凸凹結(jié)構(gòu)的局剖放大圖，內(nèi)壁為凸凹結(jié)構(gòu)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幾率，大大改善了中間包內(nèi)鋼液的流動形態(tài)，有利于夾雜物上浮，從而凈化鋼水。
[0036]優(yōu)選的，本發(fā)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(yōu)質(zhì)鋼選用長度為260-300 mm的過濾件,純凈鋼選用長度為300_600mm的過濾件，普碳鋼選用長度為100-300mm的過濾件.優(yōu)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(jù)布朗碰撞、速度梯度碰撞、斯托克斯碰撞及鑄坯的斷面、水口直徑、澆注鋼種來確定。燒注優(yōu)質(zhì)鋼時，過濾件6通孔的孔徑采用Φ60 __Φ68 mm;燒注純凈鋼時過濾件2通孔的孔徑采用Φ 70mm- Φ 90 mm ;燒注普碳鋼時過濾件2通孔的孔徑采用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(dāng)中間包液面高于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(dāng)中間包水口直徑大于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(dāng)中間包水口直徑小于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(fā)明還適用于其它液態(tài)金屬澆注。
【權(quán)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(shè)置在中間包本體底面上的中間包水口，設(shè)置中間包本體內(nèi)的檔渣墻，所述檔渣墻將中間包本體分成沖擊區(qū)和澆注區(qū)，湍流控制器位于中間包沖擊區(qū)長水口的下方，所述澆注區(qū)設(shè)置的連通沖擊區(qū)的分流過濾器，其特征在于所述的分流過濾器設(shè)置在檔渣墻的下方，由分流過濾器本體，嵌入在分流過濾器本體內(nèi)的若干個帶有通孔并呈“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(jìn)口端設(shè)置在沖擊區(qū)，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(shè)置在澆注區(qū)，在所述的“V”字型或“U”字型過濾件的內(nèi)壁上復(fù)合一層吸附層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中間包用過濾、吸雜分流器，其特征在于所述的呈“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(jù)權(quán)利要求1所述的中間包用過濾、吸雜分流器，其特征在于所述的呈“V”字型或“U”字型的過濾件的內(nèi)壁為凸凹結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的中間包用過濾、吸雜分流器，其特征在于所述的凸凹結(jié)構(gòu)為梅花形或內(nèi)螺紋形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中間包用過濾、吸雜分流器，其特征在于所述的呈“V”字型或“U”字型的過濾件的長度為100 mm _600mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中間包用過濾、吸雜分流器，其特征在于所述的呈“V”字型或“U”字型的過濾件通孔的孔徑為Φ10 mm -90mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中間包用過濾、吸雜分流器，其特征在于所呈“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(jù)權(quán)利要求1所述的中間包用過濾、吸雜分流器，其特征在于所述的吸附層的材質(zhì)為招碳質(zhì)材料、無碳材料或韓質(zhì)材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的中間包用過濾、吸雜分流器，其特征在于所述的鋁碳質(zhì)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(jù)權(quán)利要求8所述的中間包用過濾、吸雜分流器，其特征在于所述的無碳質(zhì)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(yōu)先權(quán)日:2014年12月17日
【發(fā)明者】謝玉紅 申請人:謝玉紅