[发明专利]一种有利于低碳钢钢水夹杂物分离的中间包及分离方法

说明书

本发明提供了一种有利于低碳钢钢水夹杂物分离的中间包，包括与长水口、浸入式出水口相连通的中间包本体，所述长水口与浸入式出水口之间沿钢水的流动方向依次设置前挡墙、后挡墙，所述前挡墙、后挡墙均为竖直设置，且前挡墙、后挡墙的边缘均与中间包本体的内壁固定连接；所述前挡墙上阵列设置有若干前导流孔、所述后挡墙上阵列设置有若干后导流孔；在前挡墙和后挡墙之间还设置有气幕机构，所述气幕机构包括设置于中间包本体底部的弥散型透气砖。本发明还提供了一种钢水夹杂物分离方法。本发明有效延长钢水在气幕分离区的停留时间，并通过前挡墙、后挡墙与气幕机构的配合，极大改善了钢水夹杂物分离环境，提高了夹杂物去除率。

技术领域

本发明涉及炼钢技术领域，特别涉及一种有利于低碳钢钢水夹杂物分离的中间包及分离方法。

背景技术

中间包，是钢包和结晶器之间改善钢水流场和温度场的重要容器，具有优化钢水流动、分离夹杂物、过热控制及热量均匀化等多种冶金功能，是提高钢产量和质量的重要一环；无论对于连铸操作的顺利进行、还是对于保证钢水纯净度符合要求，中间包的作用都是不可忽视的。一般来说，大容量中间包会使钢水流动状态更加复杂，使得夹杂物的分离难度增大，尤其是对于低碳钢来说，夹杂物的分离难度很明显。为了使大容量中间包仍能具有良好的夹杂物分离效果，往往采用控流装置，如挡墙、挡坝、堰、湍流抑制器等，通过这些控流装置的配合可显著确定钢水流动方向和热扩散，以及中间包中非金属夹杂物的行为，提高钢水的实际停留时间、增大活塞区、减小死区，对夹杂物的去除上浮更有利。

近年来，为了提高钢水中夹杂物的去除效果，众多学者和研发人员针对不同的中间包结构和钢种设计了多种不同类型的控流方案和夹杂物去除方法。中国专利201220030924.2公开了一种具有透气砖的中间包挡墙，通过从挡墙本体下部的透气砖向中间包内的钢水吹入惰性气体，可以改变钢水的流动状态，减少中间包挡墙两侧存在的“死区”，促进中间包中钢水成分和温度的均匀，还可以去除钢中夹杂。但此发明的透气砖为常规透气砖，砖内的气孔孔径较大且不够均匀，不利于小颗粒夹杂物去除率的提高，且尺寸较大气泡上浮至渣层破裂后易引起钢水裸露，造成钢水二次氧化。

中国专利201810291164.2公开了一种可过滤钢水中的夹杂物的控流式中间包结构，包括中间包，该中间包分为三段间隔式腔体，包括位于中部的冲击区腔体和位于两侧的浇注区腔体，冲击区腔体在其中心位置处垂直设置有一浇注用长水口，钢水从该浇注用长水口往下流出并注入冲击区腔体，而在该浇注用长水口的下方的腔体底部处设置有一正对该浇注用长水口的湍流抑制器，从浇注用长水口往下流出的钢水与湍流抑制器相互碰撞后缓冲并混合；冲击区腔体与两侧的浇注区腔体之间设置有一过滤组件，该过滤组件将冲击区腔体内被缓冲并混合过的钢水过滤后再送入两侧的浇注区腔体，浇注区腔体在其腔体底部设置有出水口，经过过滤组件过滤的钢水流入浇注区腔体再从出水口流出。但是，该技术方案仅通过挡渣过滤墙、挡墙导流槽、挡墙导流孔的结构设置来实现夹杂物的碰撞和分离，但由于钢水碰撞的无序性，微小夹杂物的碰撞分离不可控，分离效果不佳。

因此，如何解决现有的低碳钢钢水在中间包的夹杂物分离困难，实现大颗粒夹杂物和微小夹杂物的同时有效分离，成为目前亟需解决的一个难题。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种有利于低碳钢钢水夹杂物分离的中间包及分离方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种有利于低碳钢钢水夹杂物分离的中间包，包括与钢包长水口相连通的中间包本体，在中间包本体底部设置浸入式出水口，所述长水口与浸入式出水口之间沿钢水的流动方向依次设置前挡墙、后挡墙，所述前挡墙、后挡墙均为竖直设置，且前挡墙、后挡墙的边缘均与中间包本体的内壁固定连接；所述前挡墙上阵列设置有若干前导流孔、所述后挡墙上阵列设置有若干后导流孔；在前挡墙和后挡墙之间还设置有气幕机构，所述气幕机构包括设置于中间包本体底部的弥散型透气砖，弥散型透气砖与中间包密封氩总管相连通。