專利名稱：湍流控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于冶金行業(yè)煉鋼連鑄過(guò)程中設(shè)置在中間包內(nèi)用于控制鋼液流動(dòng)、混合、停留促進(jìn)夾雜物排除的專用設(shè)備，特別涉及一種用于純凈鋼連鑄中間包的湍流控制器。
背景技術(shù)：
連鑄中間包作為鋼水凝固前的最后反應(yīng)器，是提高產(chǎn)量和質(zhì)量的重要一環(huán)。在連鑄中間包應(yīng)該盡可能使鋼中非金屬夾雜物上浮去除，并且避免鋼水的二次氧化，才能滿足純凈鋼的質(zhì)量要求。對(duì)于連鑄高拉速或鋼包開(kāi)澆、換包時(shí)，均使鋼水通鋼量加大，這樣在中間包內(nèi)沖擊區(qū)產(chǎn)生湍流現(xiàn)象更為嚴(yán)重。中間包內(nèi)急劇的湍流，一方面會(huì)破壞渣層將鋼渣卷入到鋼液內(nèi)，另一方面使鋼液暴露于空氣中被二次氧化。此外，開(kāi)澆時(shí)鋼液飛濺嚴(yán)重，也會(huì)加劇鋼液二次氧化，成為開(kāi)澆初期鋼中夾雜物偏高的原因之一。目前，在澆鑄過(guò)程中，連鑄中間包中通常使用的湍流控制器結(jié)構(gòu)外形和內(nèi)部空腔均為錐臺(tái)結(jié)構(gòu)，在一側(cè)側(cè)壁的上端開(kāi)有凹槽。專利號(hào)為03211065.0專利，公開(kāi)了一種連鑄中間包湍流控制器，其結(jié)構(gòu)是由耐火材料制成的連鑄中間包上部及下部控流元件組成，上部控流元件為一倒置的碟，中間帶有上小下大階梯狀的橢圓形孔，下部控流元件形狀為碗形，下部一側(cè)帶有10°-20°的斜面，內(nèi)部的橢圓形孔與上部控流元件的孔同心。以上兩種結(jié)構(gòu)的湍流控制器雖然在一定程度上去除液體的雜質(zhì)，具體一定防濺功能，但鋼液的流動(dòng)湍急且不平穩(wěn)，防濺及去除雜質(zhì)的效果不佳。
實(shí)用新型內(nèi)容為了解決上述存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種湍流控制器，它是通過(guò)改變外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)，達(dá)到去除非金屬雜質(zhì)的能力，使鋼液流動(dòng)平穩(wěn)。
本實(shí)用新型的外形結(jié)構(gòu)為立方體，其長(zhǎng)度L的范圍為350mm～850mm，寬度W的范圍為320mm～830mm，高度H的范圍為135mm～475mm；內(nèi)部為空腔結(jié)構(gòu)，內(nèi)側(cè)壁面上開(kāi)有凹槽，其槽底距內(nèi)側(cè)壁間的距離a范圍為20mm～80mm；空腔的底面為波浪面，波形可為正弦波形、三角波形、相切波形等任意波形，波浪面的兩側(cè)面與所開(kāi)的槽面平齊，波浪底面相鄰波峰間的距離m范圍為40mm～200mm，波谷到波峰的高度h的范圍為5mm～45mm。
在工作過(guò)程中，中間包使用完畢、清理后，在涂抹前將湍流控制器安裝于中間包的下沖擊板上，安裝方法與安裝上沖擊板相同。保證沖擊點(diǎn)在湍流控制器的中心。鋼液澆注在湍流控制器的空腔內(nèi)，通過(guò)該湍流控制器，使鋼液平穩(wěn)流出湍流控制器，析出雜質(zhì)，減少卷渣現(xiàn)象。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是改善了煉鋼厚板坯連鑄中間包和大方坯連鑄中間包內(nèi)鋼液的流動(dòng)狀態(tài)，鋼液流動(dòng)平穩(wěn)，增加鋼液在中間包內(nèi)的停留時(shí)間，鋼液的最小停留時(shí)間增加了5倍，死區(qū)體積降低了54％，峰值時(shí)間延長(zhǎng)了66秒，活塞流體積分率增加了175％，促進(jìn)夾雜物上浮，提高了中間包去除非金屬夾雜物的能力，中間包鋼水、頭坯和第三塊鑄坯中無(wú)大于30μm的夾雜物大方坯鑄坯的夾雜物平均面積比降低了61％-67％，厚板坯鑄坯的夾雜物平均面積比降低了62％-67％；減少了開(kāi)澆時(shí)鋼液的飛濺及卷渣現(xiàn)象，降低中間包侵蝕，消除液面渦流，使鑄坯的質(zhì)量得到了很大的改善。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)主視剖視圖；圖2為圖1的俯視圖；圖3為圖1的左視圖；圖中L為長(zhǎng)度，W為寬度，H為高度，a為槽底距內(nèi)側(cè)壁間的距離范圍，m為波浪底面相鄰波峰間的距離，h為波谷到波峰的高度。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步敘述本實(shí)用新型的內(nèi)容實(shí)施例1本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)，如圖1～圖3所示，其外形結(jié)構(gòu)為立方體，長(zhǎng)度L為350mm，寬度W為320mm，高度H為135mm；內(nèi)部為空腔結(jié)構(gòu)，內(nèi)側(cè)壁面上開(kāi)有凹槽，其槽底距內(nèi)側(cè)壁間的距離a為20mm；空腔的底面為波浪面，波形可為相切波形波浪面的兩側(cè)面與所開(kāi)的槽面平齊，波浪底面相鄰波峰間的距離m為40mm，峰高為5mm。
實(shí)施例2本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)，如圖1～圖3所示，其外形結(jié)構(gòu)為立方體，長(zhǎng)度L為850mm，寬度W為830mm，高度H為475mm；內(nèi)部為空腔結(jié)構(gòu)，內(nèi)側(cè)壁面上開(kāi)有凹槽，其槽底距內(nèi)側(cè)壁間的距離a為80mm；空腔的底面為波浪面，波形為三角波形波浪面的兩側(cè)面與所開(kāi)的槽面平齊，波浪底面相鄰波峰間的距離m為200mm，波谷到波峰的高度h為45mm。
實(shí)施例3本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)，如圖1～圖3所示，其外形結(jié)構(gòu)為立方體，長(zhǎng)度L為700mm，寬度W為600mm，高度H為300mm；內(nèi)部為空腔結(jié)構(gòu)，內(nèi)側(cè)壁面上開(kāi)有凹槽，其槽底距內(nèi)側(cè)壁間的距離a為80mm；空腔的底面為波浪面，波形為正弦波形波浪面的兩側(cè)面與所開(kāi)的槽面平齊，波浪底面相鄰波峰間的距離m為120mm，峰高為30mm。
使用此湍流控制器的效果1、試樣中的非金屬夾雜物主要是小顆粒條狀與塊狀的硫化物夾雜，原來(lái)經(jīng)常出現(xiàn)的50～150μm的夾雜物在優(yōu)化后沒(méi)發(fā)現(xiàn)。
2、Al203夾雜物和硫化物夾雜為主，尺寸較小，大多數(shù)在20μm以下，最大尺寸40μm，外來(lái)夾雜物數(shù)量少。
3、中間包采用湍流控制器后，頭坯、尾坯、中間坯平均視場(chǎng)非金屬夾3、雜物個(gè)數(shù)分別下降46.45％、48.54％和48.77％，頭坯、尾坯、中間坯中的平均夾雜物面積比分別下降75.33％、58.02％和56.43％。
4、采用此湍流控制器，最多連澆812分鐘(方坯)，板坯平均澆注約520分鐘，湍流控制器使用后結(jié)構(gòu)完整。中間包湍流控制器的使用壽命可以達(dá)到與中間包整體壽命同。
權(quán)利要求1.一種湍流控制器，其特征在于外形結(jié)構(gòu)為立方體，內(nèi)部為空腔結(jié)構(gòu)，其內(nèi)側(cè)壁面上開(kāi)有凹槽，空腔的底面為波浪面，波浪面的兩側(cè)面與所開(kāi)的槽面平齊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種湍流控制器，其特征在于所述的立方體的外形結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度L的范圍為350mm～850mm，寬度W的范圍為320mm～830mm，高度H的范圍為135mm～475mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種湍流控制器，其特征在于所述的空腔結(jié)構(gòu)的波浪底面相鄰波峰間的距離m范圍為40mm～200mm，波谷到波峰的高度h的范圍為5mm～45mm，所開(kāi)槽的槽底距內(nèi)側(cè)壁間的距離a范圍為20mm～80mm。
專利摘要一種湍流控制器，用于冶金行業(yè)煉鋼連鑄連鑄中間包內(nèi)的專用設(shè)備。其外形結(jié)構(gòu)為立方體，內(nèi)部為空腔結(jié)構(gòu)，其內(nèi)側(cè)壁面上開(kāi)有凹槽，空腔的底面為波浪面，波浪面的兩側(cè)面與所開(kāi)的槽面平齊。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是改善了煉鋼厚板坯連鑄中間包和大方坯連鑄中間包內(nèi)鋼液的流動(dòng)特性，鋼液流動(dòng)平穩(wěn)，減少了開(kāi)澆時(shí)鋼液的飛濺，減少了卷渣現(xiàn)象，提高了中間包去除非金屬夾雜物的能力。
文檔編號(hào)B22D41/00GK2873365SQ20062008941
公開(kāi)日2007年2月28日 申請(qǐng)日期2006年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月27日
發(fā)明者孫中強(qiáng), 黨君祥, 趙宏, 李裕華, 王洪章 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)東北大學(xué)冶金技術(shù)研究所