[发明专利]利用中间包中的冲击垫的熔融金属铸造的方法

说明书

一种利用中间包中的冲击垫的熔融金属铸造的方法提出，将熔融金属输送到所述中间包中，具有球形顶部的所述冲击垫位于所述中间包的底部，所述冲击垫俘获初始冲击流，熔融金属的流动达到最佳，并且将所述熔融金属引出所述中间包。

技术领域

本发明涉及一种利用中间包中的具有球形顶部的冲击垫的熔融金属铸造的方法。

背景技术

中间包(Tundish)通常是具有加强肋的钢板的焊件，并且具备耐火衬里。中间包喷嘴在中间包的底部中形成壁。事实是，中间包操作会影响恰在铸造之前的熔融金属的质量，使得中间包冶金的发展非常重要。

中间包满足作为铸造之前的液态熔融金属的储集器的各种冶金功能，并且中间包是在更换钢包期间的各个铸造流的熔融金属或钢的输送器，将铸造流飞溅减到最小，减小熔融金属的铁水静压力，使熔融金属在化学和热方面达到均匀，将液态金属与炉渣分离，评估铸造速度，监测熔融金属的温度，中间包使铸造时的速度变得均匀，维持熔融金属的稳定恒定流动，维持结晶器中的恒定液态金属水平，在结晶器中，倾析出非金属包裹体，在结晶器中，有可能应用如例如掺杂的最近冶金操作。在中间包中，通过控制流量来调整保留时间，也调整死体积等。目前，主要目标是将中间包用作为使过渡区域和死体积减到最小的工具。

钢的最终质量取决于少炉渣拖运的可能性和非金属包裹体的最大消耗，并且因此有必要在中间包中达到最佳流量。中间包中的熔融金属的流动具有流体力学特征，所述流体力学特征包括单相湍流和多相流，当保留时间被分开时，包裹体的量根据其移动而增加，热能转移，并且在铸造过程开始和结束时产生涡流。为了达成最佳铸造流量并且因此达成更高的金属纯度，重要的是要保证以下各项：较高的平均保留时间；减少强湍流和死区；通过活性覆盖炉渣来实现有效湍流区和流动包裹体中的凝聚加速；以及消除浇口杯在熔融金属的表面上产生的开放“红”眼，从而导致空气的吸收。剩余在中间包中的残余金属和炉渣应当在下一次铸造之前以机械方式去除，否则炉渣会再循环，但是炉渣的去除耗时费力，并且所述去除将延长连续铸造的时间。另一问题是死体积，死体积引起热损失且紧接中间包喷嘴形成汇流(conflux)，因而导致中间包喷嘴的密封。因此，必须通过对流动方向和热梯度的最佳控制来保持中间包中的流量。

到现在为止，使用特殊的中间包设备作为用惰性气体吹破的必要减振器、坝、堰、冲击垫、挡块。

到现在为止，使用根据斯洛伐克专利文件288043号的机械挡板“碰撞中间包垫”，所述碰撞中间包垫含有基本台，所述基本台的上部冲击表面围绕具有有界隧道的侧壁。碰撞中间包垫是用如下方式形成：使熔融金属落下，并且使熔融金属的供应流偏转，然后允许偏离的流出物流经管道和打开的上部垫表面。包围管道和/或如堰的壁的弧形阶梯状部分帮助控制流出物。流出物的分离和分配有利于在冲击垫与中间包出口开口之间的熔融金属中形成活塞流。实际上，液态金属流在中间包的底部之后散布到中间包喷嘴，因而在中间包的上部角落中形成死区。

发明内容

一种利用中间包中的冲击垫的熔融金属铸造的方法消除或明显限制上文提及的缺点。本发明的本质在于使熔融金属进入中间包，具有球形顶部的所述冲击垫位于所述中间包的底部，所述冲击垫俘获初始冲击流，熔融金属的流动加速并且在总体积方面达到最佳。中间包喷嘴在中间包中的熔融金属达到所需高度之后会打开，同时熔融金属顶部不变，并且金属的流量等于经由中间包喷嘴离开所述中间包到达下一个连续铸造设备的金属的量。

针对特性变化的熔融金属铸造的状况，建议一种利用冲击垫的熔融金属铸造的方法，因而当和前一个钢包中一样，在下一个钢包中存在具有另一质量的熔融金属时，因此中间包必须尽可能地最空，因为由第一钢包与下一个钢包的混合物形成的钢没有销路。铸造速度在更换钢包时等情况下改变，并且因此，所述创新铸造方法在较低及较高铸造速度下延长保留时间。使熔融金属进入中间包，具有球形顶部的所述冲击垫位于所述中间包的底部，所述冲击垫俘获初始铸造流，消除冲击能，因而，液态金属是按总体可能中间包容积经由上部中间包喷嘴和浸没式引入喷嘴从所述中间包引出到下一个连续铸造设备。