[发明专利]一种双辊薄带连铸用吹气布流装置

说明书

一种双辊薄带连铸用吹气布流装置，包括一呈槽体状的布流器本体，该布流器本体在其两端均开设有进气孔，进气孔开设的通道形成垂直进气通道和底部进气通道；底部进气通道上开设出气孔组；布流器本体的内部为钢液容纳室，钢液容纳室开设有钢液隔板，形成上、下钢液容纳室，钢液隔板上开设有钢液下落孔组，而在位于钢液隔板下部的下钢液容纳室的壁面上开设有钢液吐出孔组。本发明能够有效的缓冲水口出流的不均匀流动，有效的减少吐出孔出钢量及钢液流速，实现了高温钢液从下部为三角熔池供热，配合惰性气体带动钢液吐出孔流出的钢液形成上浮作用及促进熔池钢液夹杂物的上浮，增加熔池表面活跃程度，减少冷钢膜，提高薄带连铸浇铸的稳定性及薄带质量。

技术领域

本发明涉及钢铁冶金技术，尤其涉及一种应用于双辊薄带连铸的吹气式钢水布流装置。

背景技术

双辊薄带连铸是指以两个旋转方向相反的浇注辊做为结晶器，将液态金属直接导入，生产成厚度小于10mm薄带钢的生产工艺。该双辊薄带连铸工艺与传统薄带生产工艺相比，具有缩短工艺流程、节约能源、降低生产成本和改善带坯力学性能等优势，因此该技术被认为是21世纪最有前途的近终形连铸技术之一。

而现有技术下的薄带连铸过程是一个与传统连铸既有联系又有区别的铸轧过程：它的主要工艺是将钢液注入到中间包后，通过水口将钢液分配到布流器内，再由布流器注入到两个水冷结晶辊与侧封板围成的溶池内，钢液在两个结晶辊的表面逐渐凝固形成坯壳，在两个结晶辊连线附近完全凝固后，通过两个辊的反向转动发生轧制作用，形成具有一定厚度和宽度的致密金属带。

因此，合理的布流系统对于双辊薄带连铸来说具有非常重要的意义。这是因为布流系统直接影响到薄带产品的质量，据统计，溶池液面波动幅度超过±2mm时，带坯就会出现纵向裂纹，但若溶池液面流体区域过于平静，又不利于溶池上部钢液的更新，容易造成液面结壳，故如何保持二者之间的平衡是浇注出合格薄带的前提条件。

而现有技术下的布流器公开的专利中主要有三包结构、两包结构及单包形式，分述如下:

一.三包结构-美国专利第6073680、5857514、6125917、6012508号等所公开的布流器,该布流器主要为三包结构，即中间包、过渡包、布流器三个容器组成，三个盛钢容器之间通过大小水口连接，其中布流器为方形结构，钢液通过过渡包水口流入布流器内部，布流器底部开有吐出孔，关于吐出孔的形式，目前主要有两种形式，即吐出孔向下，冲击方向为辊缝方向，或吐出孔朝向辊面，获与结晶辊呈一定的角度。

经过现场实施使用后发现，这样的布流器形式有如下不足：

1)结构较多且复杂，增加了设备的额外运输环节；

2)中间过渡包的增加将会增加其安装难度，在起降时需要配备另外的机构；

3)由于钢液直接通过窄缝落入到下方的布流器中，过大的落差引起的布流器内部的波动也较大，没有平湍的作用。

二.两包结构-该类型布流器的特点主要是中间包与布流器两个盛钢容器组成，两者之间利用水口衔接，各国申请的专利比较多，日本专利JP1317658公布了一种布流器，在布流器的底部平铺一块多孔耐火材料板，钢液通过中间包的水口流出后，首先到达多孔耐火材料板上，多孔材料板具有较好的平湍作用，而后钢液通过小孔流入布流器底部，通过小孔流出至钢液溶池中。

经过现场实施使用后发现，这样的布流器形式有如下不足：

1)尽管多孔耐火材料板具有很好的平湍作用，但是在大流量、高拉速的浇注条件下，布流器由于耐火材料板的通钢量有限，容易发生外溢；

2)多孔耐火材料板通过微孔来输送钢水，遇到钢液中的微小颗粒夹杂物，将形成堵塞，逐渐影响钢液的通过量；

3)多孔耐火材料板能否合适的通过钢水尚需验证。