一種高拉速下抑制結晶器液面波動的裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及冶金工藝優(yōu)化技術領域，更具體地說，涉及一種高拉速下抑制結晶器液面波動的裝置。
【背景技術】
[0002]在連鑄工藝的生產(chǎn)過程中，鋼液從中間包通過浸入式水口進入結晶器。當拉坯速度較高時，結晶器內會有較大的液位波動，這是因為在同一結晶器寬度下，拉速增大，流股流出水口側孔的速度和流量增大，流股對結晶器窄面的沖擊力增大，導致流股的上回流強度增大，上回流區(qū)與渣面的剪切力增大，造成整個結晶器液面不同程度的波動，其中以接近彎月面的部分波動尤為明顯，且高拉速會造成下回流強度的增大，使大量夾雜物隨液流進入鋼液深部，再難上浮。
[0003]結晶器液位較大波動帶來的危害主要有:(I)液面波動會增加結晶器鋼水的卷渣風險，鑄坯內夾雜物含量超標將會嚴重影響鑄坯和最終產(chǎn)品的質量；(2)液面波動會影響結晶器保護渣的三層結構，破壞結晶器保護渣的潤滑性和傳熱平衡；(3)結晶器液面波動嚴重時，甚至會造成鑄坯的縱裂漏、夾雜漏等惡性生產(chǎn)事故。
[0004]如何在保證產(chǎn)量與產(chǎn)品質量的前提下抑制結晶器液面波動，是困擾鋼鐵冶金生產(chǎn)企業(yè)多年的難題。通過專利檢索，目前已有相關的技術方案公開，如中國專利號:200710047480.7，申請日:2007年10月26日，發(fā)明創(chuàng)造名稱為:可控液面流場和波動的連鑄結晶器裝置，該申請案的抑制結晶器液面波動的裝置由浸入式水口、矯直輥、導向輥、輸向輥、自消式金屬板、保護渣、鑄坯、水冷式結晶器和引錠桿組成，該裝置是在傳統(tǒng)的連鑄結晶器設備上新加入矯直輥、導向輥、輸向輥和自消式金屬板，通過向結晶器內輸送自消式金屬板來控制結晶器液面波動，其中自消式金屬板成分與結晶器內連鑄坯的成分相同。針對該申請案，申請人做了多次模擬計算發(fā)現(xiàn):(I)當該自消式金屬板被送入結晶器內后，由于該自消式金屬板消耗熱量較大，打破結晶器內的熱平衡，降低結晶器內鋼水溫度，減小鋼水流動性，使化渣與夾渣物上浮難以進行。(2)當該自消式金屬板被送入鋼水后，其熔化并非是自上而下的，與浸入式水口側孔噴出的射流直接接觸的部分會最先熔化，形成一個洞，這樣會難以計算自消式金屬板的送入速度，為了保證結晶器中鋼水和鑄坯的“收支平衡”，鑄坯拉速也會很難確定。所以，該申請案提供的技術方案，難以在實際生產(chǎn)過程中予以應用。
[0005]綜上所述，現(xiàn)有技術中雖對結晶器液面波動的控制做出許多實驗和研宄，但最終難以大規(guī)模普及，宄其原因有二:(I)控制結晶器液面波動的裝置成本過高，且連鑄現(xiàn)場處于高溫下，擋渣裝置不易于維護；(2)控制液面波動的效果不理想，甚至會造成新的危害，得不償失。如何在連鑄過程中實現(xiàn)良好的抑制結晶器液面波動的效果，且能夠進一步去除鋼水中夾雜物，以實現(xiàn)高純凈鋼的冶煉目標，是困擾鋼鐵冶金生產(chǎn)企業(yè)多年的難題。

【發(fā)明內容】

[0006]1.發(fā)明要解決的技術問題
[0007]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中的抑制結晶器液面波動的裝置無法實現(xiàn)結晶器內良好的抑制液面波動的效果，且不能夠去除隨結晶器下回流進入鋼液深部的夾雜物的難題，提供了一種高拉速下抑制結晶器液面波動的裝置，采用本發(fā)明的技術方案，能夠有效抑制高拉速下結晶器的液面波動，進而降低卷渣、鑄坯的縱裂漏等發(fā)生的幾率，且能夠有效地去除隨結晶器下回流進入鋼液深部的夾雜物。
[0008]2.技術方案
[0009]為達到上述目的，本發(fā)明提供的技術方案為:
[0010]本發(fā)明的一種高拉速下抑制結晶器液面波動的裝置，包括聚流機構、分流機構及連接機構，其中:
[0011]所述的聚流機構包括聚流器、擋流板、出流口和聚流口，所述的聚流器為一圓柱體，該圓柱體內部設有圓柱體空腔，聚流器側面設有與其相連通的聚流口，聚流口上邊沿向上方傾斜；所述的聚流器內部設有擋流板，該擋流板固定于聚流器與聚流口上邊沿的連接處，擋流板向下方傾斜；所述的聚流器上部設有圓形孔，該圓形孔與其上方的連接管相連通；所述的出流口為一中心帶通孔的矩形塊，所述的連接管與其上方的出流口相連通；
[0012]所述的分流機構包括分流器，所述的分流器為一長方體，分流器上部設有若干通孔，分流器下部設有矩形凹槽；
[0013]所述的連接機構包括吊柱和大吊柱，所述的出流口上表面的四個角分別與4根吊柱的一端相連，上述4根吊柱的另一端與分流器下表面相連；所述的大吊柱一端與分流器上表面的中心點相連，大吊柱另一端與外界相連；
[0014]上述的聚流機構、分流機構及連接機構由低碳鋼部件構成，所述的低碳鋼部件的內外表面均設有涂覆層。
[0015]作為本發(fā)明的更進一步改進，所述的聚流口上邊沿向上傾角=浸入式水口側孔向下傾角X2。
[0016]作為本發(fā)明的更進一步改進，所述的擋流板向下傾角為16°。
[0017]作為本發(fā)明的更進一步改進，所述的大吊柱與中間包底部或外部支架相連。
[0018]作為本發(fā)明的更進一步改進，所述的分流器上部設有6個通孔，上述6個通孔關于大吊柱對稱分布。
[0019]3.有益效果
[0020]采用本發(fā)明提供的技術方案，與現(xiàn)有技術相比，具有如下顯著效果:
[0021](I)本發(fā)明的一種高拉速下抑制結晶器液面波動的裝置，由聚流機構、分流機構及連接機構共同構成了特定結構的抑制結晶器液面波動的裝置，通過水模實驗發(fā)現(xiàn):拉坯速度越大，浸入式水口側孔的射流強度越大，傾斜向下的射流噴射到結晶器壁的強度越大，所形成的向上和向下的兩個回流區(qū)的液流強度就越大，由于上回流的剪切力，結晶器液面出現(xiàn)較大波動，隨下回流進入鋼液深部的夾雜物也不易上浮。本發(fā)明的一種高拉速下抑制結晶器液面波動的裝置能夠在傾斜向下的射流接觸結晶器壁前將這一射流通過聚流口引入聚流器中，在聚流器內，射流動量減小并被分散，同時由于聚流器內擋流板的作用，射流很難再由聚流口流出，被引入聚流器的射流動量減小后由出流口流出，遇分流器并被均勻分散，最終由分流器水口流出并與保護渣接觸，由于分流器邊板的作用，液流不會避過分流器而直接沖擊結晶器壁，結晶器液面波動得到很好的抑制，大部分夾雜物也由本裝置直接引向保護渣，在保證夾雜物去除的同時有效抑制了結晶器液面波動，避免了結晶器液位較大波動帶來的危害，改善了結晶器內的流場。
[0022](2)本發(fā)明的一種高拉速下抑制結晶器液面波動的裝置，其涂覆層的組分為85%CaOU.8% MgO,3.2% MnO,0.5%A1203、1.5% S12,0.05% FeO,0.15%Fe203>4% ZrO2,3.8%Cr2O3，該涂覆層不僅具有耐高溫、耐侵蝕性，還具有吸附鋼水中夾雜物的作用，使用本發(fā)明的高拉速下抑制結晶器液面波動的裝置，其涂覆層在與鋼水接觸的過程中，能夠有效地去除鋼水中的三氧化二鋁、硅酸錳和鋁酸鈣等夾雜物，實現(xiàn)對鋼水中夾雜物的進一步去除，以達到高純凈鋼的冶煉目標。
[0023](3)本發(fā)明的一種高拉速下抑制結晶器液面波動的裝置，結構設計合理，制造成本低，便于推廣使用。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明的一種高拉速下抑制結晶器液面波動的裝置的主視結構示意圖；
[0025]圖2為本發(fā)明的一種高拉速下抑制結晶器液面波動的裝置的左視結構示意圖；
[0026]圖3為本發(fā)明的一種高拉速下抑制結晶器液面波動的裝置的俯視結構示意圖；
[0027]圖4為本發(fā)明應用時的結構示意圖。
[0028]圖中標號說明:1、聚流器；2、擋流板；3、出流口 ；4、吊柱；5、分流器水口 ；6、大吊柱；7、分流器；8、分流器邊板；9、聚流口 ；10、浸入式水口 ；11、保護渣；12、結晶器壁；13、射流。
【具體實施方式】
[0029]為進一步了解本發(fā)明的內容，結合附圖和實施例對本發(fā)明作詳細描述。
[0030]實施例1
[0031]如圖1、圖2和圖3所示，本實施例的一種高拉速下抑制結晶器液面波動的裝置，包括聚流機構、分流機構及連接機構，聚流機構能夠先聚集浸入式水口 10側孔噴出的射流13，減小其動量，然后分流機構將動量減小的液流均勻釋放，結晶器液面波動得到很好的抑制。連接機構分別用于連接聚流機構與分流機構、分流機構與外界。
[0032]聚流機構包括聚流器1、擋流板2、出流口 3和聚流口 9，聚流器I為一圓柱體，該圓柱體內部設有圓柱體空腔，聚流器I側面設有與其相連通的聚流口 9，聚流口 9上邊沿向上方傾斜；聚流器I內部設有擋流板2，該擋流板2固定于聚流器I與聚流口 9上邊沿的連接處，擋流板2向下方傾斜；聚流器I上部設有圓形孔，該圓形孔與其上方的連接管相連通；出流口 3為一中心帶圓形通孔的矩形塊，連接管與其上方的出流口 3相連通。
[0033]分流機構包括分流器7，分流器7為一長方體，分流器7上部設有6個通孔，上述6個通孔關于大吊柱6對稱分布，分流器7下部設有矩形凹槽。
[0034]連接機構包括吊柱4和大吊柱6，出流口 3上表面的四個角分別與4根吊柱4的一端相連，上述4根吊柱4的另一端與分流器7下表面相連；大吊柱6 —端與分流器7上表面的中心點相