[发明专利]一种中间包抑渣控制装置及其制备和抑渣控制方法

说明书

本发明公开了一种中间包抑渣控制装置及其制备和抑渣控制方法，属于连铸中间包控流技术领域。本发明的中间包抑渣控制装置，包括倒置的抑渣器，所述抑渣器内外表面均涂覆有涂覆层，包括环形的底座以及在底座的环面向下凸起的挡臂；所述底座的外环周上套接有覆盖板，底座的环心紧配式套接有塞棒，浇铸期可以作为密封装置，减少钢水氧化，挡臂数量一般为对称设置的3～6个，能够将钢水区钢水的动能转化为中间包抑渣器的旋转动能，来抑制中间包浇铸末期的临界起旋高度，进而抑制中间包内旋涡的形成，达到阻止涂覆层的涂覆剂及气体随钢液进入结晶器，进而解决挡渣效果较差和降低铸余块处理工作量的技术问题。

技术领域

本发明属于连铸中间包控流技术领域，更具体地说，涉及一种中间包抑渣控制装置及其制备和抑渣控制方法。

背景技术

在连铸生产过程中，中间包是一种重要的冶金反应器，起着减压、稳流、净化、分流等冶金功能，且其功能不断得到开发，还包括加热和精炼功能。连铸过程中，随着浇铸后期中间包内钢水液面的下降，会产生汇流旋涡。汇流旋涡是在容器排流过程中，液体先垂直下降，降到一定高度时，液体便开始向出流口中心线汇集，并在渣层表面形成凹涡，这时的液面高度一般称为临界起旋高度。随着液面的进一步下降，凹涡越来越明显，会将液面的覆盖剂卷入钢液内部，造成金属相和液相的卷混，甚至卷入空气，都将增加钢液的二次氧化，降低钢液洁净度，恶化了铸坯质量。特别是浇铸末期，为了防止因形成汇流旋涡而卷渣，需在液面到达临界高度前停浇，造成中包铸余钢水量较大，降低了金属收得率，同时增加铸余块处理的工作量。

如何抑制中间包内钢渣进入中间包，是困扰钢铁冶金生产企业多年的难题。通过专利检索，目前已有相关的技术方案公开，其中“防止中间包内产生旋涡的控流结构”(公开号：CN102825229A，公开日2012-12-29)的专利技术，其技术方案是塞棒下端呈倒圆锥形管状空心漏斗的中间空置部分将下面的浸入式水口出口罩住，阻止垂直方向的钢液被水口吸入，迫使钢液从水平方向进入水口，以达到抑制水口出口上方的汇流旋涡的目的。但实际操作要严格要求塞棒中心和水口中心的对中，以满足塞棒下端能与座砖凹槽实现良好的密封，存在一定难度；此外，虽然阻止了垂直方向的钢液被水口吸入，但是若汇流旋涡形成后卷入的渣也会被带入水口。“一种在冶金过程中抑制水口处旋涡产生的方法”(公开号：CN108907170A，公开日2018-11-30)的专利技术，其方法是当冶金包浇注末期液面下降到接近产生汇流漩涡的临界高度时，通过旋转装置驱动冶金包内的塞棒朝即将形成的漩涡的旋转方向的反向进行转动，以使流体运动的切向速度减弱。但需要在塞棒上部设置旋转装置，存在一定困难，且需要考虑合适的启动时机及设置合适的转速，控制要求较高。“一种连铸防卷渣塞棒”(公开号：CN108380862A，公开日2018-8-10)的专利技术，其技术方案是借助连铸防卷渣塞棒的防卷渣功能段的独特形状，实现削弱甚至抵消中间包钢水汇流旋涡的产生、降低连铸卷渣风险的目的，但不易于维护。

综上所述，现有技术中虽对中间包挡渣做出许多实验和研究，但最终难以大规模普及，究其原因有二：(1)挡渣装置成本过高，且连铸现场处于高温下，挡渣装置不易于维护；(2)挡渣效果不理想，甚至会造成新的危害，得不偿失。如何在中间包出钢过程中实现良好的挡渣效果，且能够进一步去除钢水中夹杂物，以实现高纯净钢的冶炼目标，是困扰钢铁冶金生产企业多年的难题。

发明内容

1、要解决的问题

针对现有技术中连铸中间包挡渣效果较差、铸余块处理的工作量较大的问题，本发明提供了一种中间包抑渣控制装置及其制备和抑渣控制方法，能够抑制中间包内旋涡的形成，以阻止涂覆剂及气体随钢液进入结晶器，进而达到挡渣和降低铸余块处理工作量的目的。

2、技术方案

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：