[发明专利]一种非平衡中间包

说明书

本发明属于钢铁冶金连铸中间包技术领域，具体涉及一种非平衡中间包。本发明重新设计中间包的外壁形状，使冲击区的外弧包壁和内弧包壁以及浇注区与浇注水口相对的侧壁均平行于钢水目标流向，从而减小了钢水对中间包内壁的冲蚀以及改善了钢水流场的分布；另外本发明还在冲击区设置整体式稳流器，通过将整体式稳流器的防护墙和挡渣墙一体成型，能够避免稳流器的漂浮，对冲击区底部和侧壁形成更好的保护，并且挡渣墙的出钢方向平行于钢水目标流向，钢水目标流向通过模拟研究得到，保证钢水从冲击区流向浇注区远离冲击区的一侧，从而有助于优化中间包内的钢水流动场，延长了钢水在中间包内的停留时间，提高了中间包各流次间温度、夹杂物含量的均匀性。

技术领域

本发明属于钢铁冶金连铸中间包技术领域，具体涉及一种非平衡中间包。

背景技术

中间包作为钢液从钢包到连铸机的缓冲装置，在去除钢液中夹杂物、均匀钢液温度和成分等方面有独特的冶金功效。随着对质量要求的越来越严格，已不再把中间包作为一个简单的容器使用，而是力争在中间包中进一步去除夹杂物，并防止钢液二次污染。通过在中间包内设置合理的挡墙、挡坝、堰等控流装置，一方面使钢液在中间包内有较长的停留时间，以利于夹杂物上浮，提高钢液的洁净度；另一方面使钢液能在中间包内合理流动，死区尽量小，改善中间包内流场分布和温度分布，尽量均匀钢水成分，从而提高铸坯的质量。

为提升产能，国内外大部分高效连铸机采用多机多流设计，由于连铸机流数多，其中中间包采用双中间包设置，中间包形状呈L型，此类中间包在浇铸钢水时钢包采用双水口设计，即一个钢包下方有两个水口，钢水能同时分别注入两个中间包内，此时，中间包内的稳流器则只能设计在钢包下方，也就是在中间包的一侧，称之为非平衡中间包设计，此类中间包的冲击区为一侧非对称布置，但是现有的非平衡中间包结构，如中国专利文献CN213857037U(202022250947.1)和中国专利文献CN202701326U(201220176058.8)中的中间包结构，稳流器与中间包水口注流中心连线呈垂直布置，不利于中间包流场的合理分布。存在以下缺陷：(1)由于中间包冲击区面积小，钢包浇注点距离冲击区侧壁耐材距离近，尤其是两中间包的对包侧，导致冲击区的耐材冲刷侵蚀严重，造成中间包使用寿命低，长时间使用后容易造成中间包冲击区穿包事故，给正常生产造成较大安全隐患。(2)距离冲击区越近钢水流动越活跃，中间包液面波动越大，中间包渣线冲刷侵蚀越严重；流次间中间包钢水温度偏差大，在5℃以上，距离冲击区近的流次，中间包钢水温度高，容易出现高温漏钢事故，距离冲击区远的流次，中间包钢水温度低，容易出现低温冻眼停浇事故；流次间钢水停留时间时间偏差大，距离冲击区近的流次，夹杂物含量高，距离冲击区远的流次，夹杂物含量低，导致铸坯的质量不稳定。

发明内容

本发明的目的是提供一种非平衡中间包，本发明重新设计中间包的外壁形状，使冲击区的外弧包壁和内弧包壁以及浇注区与浇注水口相对的侧壁均平行于钢水目标流向，从而减小钢水对中间包内壁的冲蚀，并且对钢水流动起到引流作用，改善了钢水流场的分布；另外本发明还在冲击区设置整体式稳流器，通过将整体式稳流器的防护墙和挡渣墙一体成型，能够避免稳流器的漂浮，对冲击区底部和侧壁形成更好的保护，并且挡渣墙出钢方向平行于钢水目标流向，钢水目标流向通过模拟研究得到，保证钢水从冲击区流向浇注区远离冲击区的一侧，从而有助于优化中间包内的钢水流动场，延长了钢水在中间包内的停留时间，提高了中间包各流次间温度、夹杂物含量的均匀性。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种非平衡中间包，包括中间包本体和整体式稳流器，所述中间包本体包括冲击区和浇注区；

所述浇注区为直角梯形结构，所述冲击区位于浇注区梯形下底侧壁外侧，所述整体式稳流器设置在冲击区；

所述浇注区在梯形短腰侧壁一侧平行于梯形短腰侧壁间隔设置有浇注水口，所述浇注区的长腰侧壁即浇注区与浇注水口相对的侧壁平行于钢水目标流向设置；

所述浇注区梯形长腰侧壁外延作为冲击区的外弧包壁，所述冲击区与浇注区梯形下底侧壁相交的内弧包壁平行于外弧包壁；