[发明专利]一种中间包内钢液旋转装置及方法

说明书

本发明涉及一种中间包内钢液旋转装置及方法，包括中间包本体、外置中间包旋流室，外置中间包旋流室通过钢液流通管道与中间包本体连通；钢包长水口位于外置中间包旋流室的中心；钢包长水口出口端与外置中间包旋流室内部底面之间设置有旋流发生装置，所述旋流发生装置上下两端分别与钢包长水口和外置中间包旋流室的内部底面接触固定；所述旋流发生装置上开设有若干个旋流出口，钢液从旋流出口流进外置中间包旋流室内部；所述外置中间包旋流室内侧壁上设置有多条螺旋型旋流导轨，多条螺旋形旋流导轨间形成导流槽，所述导流槽的旋向顺着旋流出口的方向设置。本发明能够促进夹杂物的向心运动，提高夹杂物的碰撞概率，为夹杂物的长大提供条件。

技术领域

本发明属于连续铸造技术领域，尤其涉及一种中间包内钢液旋转装置及方法。

背景技术

在现代的钢铁生产中，连铸技术的贡献越来越大，连铸技术的应用不仅提高了生产的机械化、自动化水平，同时也节约了能源并提高了产品的收得率和质量。钢包内的钢液经钢包长水口流进中间包内的湍流控制器，钢液由湍流控制器流出后在挡墙、挡坝的控流作用下改变运动路径，延长钢液的停留时间，促进钢液内夹杂物的进一步上浮去除，提高钢液的洁净度。中间包内夹杂物的存在不仅会造成水口的堵塞，影响连铸工作的顺行，而且会降低铸坯的质量和性能，因此研究者将钢液内夹杂物的去除作为研究的重点，目的就是提高钢液洁净度和铸坯质量。

中间包喂丝技术和喷粉技术的应用，通过向中间包内的钢液中添加合金元素对夹杂物进行改性处理，以改变夹杂物的性质，提高夹杂物的去除率，该方法和技术对于夹杂物的去除效果显著，但是需要在原中间包的基础上配备喂丝设备和喷粉设备，增加了生产过程中的复杂程度，不仅操作复杂而且生产成本大大提高。除此之外研究者也提出利用氩气去除夹杂物的想法，例如钢包长水口吹氩、中间包气幕挡墙以及中间包塞棒吹氩等，但向钢液内吹入氩气需要结合配套的氩气生产、储存、输运和喷吹设备，这将会增加生产的整体成本以及工作量，严重时吹氩操作会造成钢液面裸露而增加夹杂物的数量。

中间包内钢液的旋转流动对夹杂物的去除同样具有积极的作用，例如旋流中间包和离心中间包的提出。旋流中间包则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，利用钢液自身的重力势能以及钢液的进入方向实现钢液的旋转，促进夹杂物的碰撞聚合；离心中间包利用磁场使钢液发生旋转，促进钢液内非金属夹杂的上浮和分离，但该方法操作较复杂，消耗电能，成本较高。中间包内钢液的旋转流动对夹杂物的去除同样具有积极的作用，例如利用磁场使钢液发生旋转的离心中间包，该中间包由旋流室和矩形室组成，进入旋流室的钢液在磁场的作用下发生旋转以促进夹杂物的碰撞聚合，虽然该方法对夹杂物去除率的提高有积极作用，但其操作较复杂，对原中间包需要作很大的结构改造并且消耗电能，成本较高。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种中间包内钢液旋转装置及方法，提供了一种带外置旋流室的分体式中间包，外置旋流室内部设置有螺旋式旋流导轨以实现钢液的旋转，促进夹杂物的长大；钢包长水口位于外置旋流室的中心，在钢包长水口的正下方连接一个旋流发生装置，钢液在旋流发生装置的作用下发生旋转，旋转后的钢液在旋流室侧壁上由旋流导轨形成的导流槽的作用下继续保持旋转，促进夹杂物的向心运动，提高夹杂物的碰撞概率，为夹杂物的长大提供条件。

一种中间包内钢液旋转装置，包括中间包本体、外置中间包旋流室，外置中间包旋流室上部通过钢液流通管道与中间包本体上部连通；所述外置中间包旋流室位于钢包长水口出口端的外部，钢包长水口位于外置中间包旋流室的中心；所述钢包长水口出口端与外置中间包旋流室内部底面之间设置有旋流发生装置，所述旋流发生装置上下两端分别与钢包长水口和外置中间包旋流室的内部底面接触固定；所述旋流发生装置上开设有若干个旋流出口，钢液从旋流出口流进外置中间包旋流室内部；所述外置中间包旋流室内侧壁上设置有多条螺旋型旋流导轨，多条螺旋形旋流导轨间形成导流槽，所述导流槽的旋向顺着旋流出口的方向设置。

所述外置中间包旋流室为圆柱形，钢液面的高度为700-900mm，内径为600-800mm。