[发明专利]一种连铸用气动旋流中间包

说明书

一种连铸用气动旋流中间包由中间包本体和外置中间包旋流室组成，中间包本体与外置中间包旋流室之间通过沟槽或凹槽连通，在距外置中间包旋流室底部一定高度处的侧壁上沿圆周均匀布置若干个倾斜的吹气气孔，沟槽或凹槽处于中间包的中心位置，沟槽或凹槽的中心面与中间包本体和外置中间包旋流室的中心面重合，该气动旋流中间包整体呈左右对称。该连铸用气动旋流中间包具有结构简单、成本低的优点，能够通过在气体的驱动作用下使钢液实现旋转流动，并结合气泡除杂来提高中间包夹杂物的去除效率。

技术领域

本发明属于连续铸造技术领域，尤其涉及一种连铸用气动旋流中间包。

背景技术

现代钢铁企业为了提高生产效率通常采用连续浇注技术。在连铸过程中，中间包内钢液经滑动水口、浸入式水口进入结晶器内，利用塞棒和滑动水口配合实现对中间包至结晶器的钢液注入量和结晶器内钢液的流动行为的控制，对于稳定操作及保证铸坯质量有着非常重要的意义。在中间包众多冶金功能中夹杂物的去除程度一直是冶金工作者着重关注的部分。对钢水连铸来说，中间包内控流装置的优化设计，对钢液的流动模式、停留时间及夹杂物去除等有重要作用。

为了实现中间包内夹杂物去除的最大化，冶金研究者提出了众多可行的技术措施，例如中间包内挡墙、挡坝等控流装置的使用，中间包气幕挡墙、钢包长水口吹氩等，这些技术在大夹杂物的去除方面效果显著，但小夹杂物的去除效率依然较低，而且透气砖制造复杂、安装不便且易被钢液堵塞。

为了实现钢液的旋转和夹杂物去除率的提高，离心中间包技术被提出，利用磁场使圆筒状中间包内钢液旋转并产生离心力和巨大的湍流能量，来提高脱氧能力，促进非金属夹杂的上浮和分离，但电磁旋流装置的结构和操作较复杂，消耗电能，成本较高。

基于传统的湍流控制器以及离心中间包的设计原理，旋流中间包技术被提出，即在钢包长水口注流区安装一个旋流室，钢液从旋流室的底部沿切线方向流入旋流室，以达到将钢液本身的势能转化为其旋转动能的目的，使钢液在旋流室内产生旋转，实现与离心中间包相似的冶金效果。虽然此方法能够使钢液在旋流室内螺旋上升，延长钢液在中间包内的路径，为夹杂物的上浮提供充足的时间；钢液旋转为夹杂物提供向心力，夹杂物在向心力的作用下向旋流室中心运动，促进夹杂物的碰撞长大和上浮去除，但旋流中间包结构相对复杂，钢包长水口出口结构为L型，生产困难且不易钢包长水口的安装和更换。

因此需要一种结构简单，成本低，夹杂物去除效率高的连铸用气动旋流中间包，以解决上述问题。其结构由中间包本体和外置中间包旋流室组成，利用沿圆周均匀布置在旋流室侧壁一定高度处的倾斜气孔进行吹气，吹入的氩气驱动钢液在旋流室内实现旋转流动，将气泡去除夹杂物与钢液旋转流动进行结合，大大提高夹杂物的去除效率。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种连铸用气动旋流中间包，具有结构简单、成本低的优点，能够通过在气体的驱动作用下使钢液实现旋转流动，并结合气泡除杂来提高中间包夹杂物的去除效率。

为克服现有技术中的缺陷，本发明采用以下的技术方案：

一种连铸用气动旋流中间包由中间包本体和外置中间包旋流室组成，中间包本体与外置中间包旋流室之间通过沟槽或凹槽连通，在距外置中间包旋流室底部一定高度处的侧壁上沿圆周均匀布置若干个倾斜的吹气气孔，外置中间包旋流室的高度和内径可根据实际情况进行调整。

所述的中间包本体与外置中间包旋流室之间的沟槽或凹槽处于中间包的中心位置，沟槽或凹槽的中心面与中间包本体和外置中间包旋流室的中心面重合，该气动旋流中间包整体呈左右对称。

所述的中间包本体与外置中间包旋流室之间的沟槽或凹槽的长度应在200mm-250mm之间、宽度应在230mm-280mm之间、高度不低于200mm，具体根据实际需求进行调整。

所述的外置中间包旋流室的高度和内径可以根据钢包的容量以及连铸规模进行合理调整，保证连铸工作的顺利进行。