专利名称：一种板坯连铸机中间包控流装置、其制备方法及利用其放渣的方法
技术领域：
本发明涉及一种板坯连铸机中间包控流装置、其制备方法及利用其放渣的方法，属于钢铁冶金板坯连铸中间包エ艺技术领域。
背景技术：
在板坯连铸机中间包内设置控流装置，以改变钢水运行路线，延长钢水在中间包内的停留时间，具有促进夹杂物上浮排除，减少铸坯内部夹杂、改变夹杂物形态的冶金功能。控流装置一般由湍流控制器、挡渣堰、挡渣坝组成。目前板坯连铸机中间包内设置控 流装置后，又出现新的技术问题(1)设置挡渣堰，不能把中间包内上浮的钢渣通过中间包溢流ロ定期的排出来，只能缩短中间包的连浇时间，导致连铸生产成本升高；(2)设置挡渣坝，在中间包停浇后，阻挡了部分钢水流出，由此增加了中间包注余，降低了板坯合格率；控流装置不抗侵蚀、冲刷，使用寿命低，成为制约提高板坯连铸中间包寿命的瓶颈问题，导致连铸生产成本升高。CN101947643A是ー种中间包坝堰控流装置，包括置在前部的挡渣堰、设置在挡渣堰后部的挡渣前坝以及设置在挡渣前坝后部的挡渣后坝；挡渣堰的形状为左侧面上下边都是外弧形的横截面为梯形的六面体；挡渣前坝的形状为上底面上下边都是下弧形的横截面为五边形的七面体；挡渣后坝的形状为长方体。该发明中挡渣堰的上沿与中间包的包沿平齐，不能把中间包内上浮的钢渣通过中间包溢流ロ定期的排出来，只能缩短中间包的连浇时间；挡渣坝上无通孔，在中间包停浇后，阻挡了部分钢水流出，由此增加了中间包注余；挡渣堰采用现有生产技术，其抵抗钢水侵蚀、冲刷性能差；中间包内钢水注流冲击的包底部位采用传统的冲击垫(11)，未设置湍流控制器，对延长钢水在中间包内的停留时间、促进夹杂物上浮排除的作用大大弱化，且冲击垫抵抗钢水侵蚀、冲刷性能差。
发明内容
本发明的目的是，针对板坯连铸机中间包内设置控流装置后出现的问题，提供一种板坯连铸机中间包控流装置及制造方法；本发明的另ー个目的是提供一种利用该板坯连铸机中间包控流装置的放渣方法，使用本发明可以实现定期放渣，同比減少中间包注余25%以上，控流装置使用寿命同比提高I倍，达到16h以上，同比降低连铸耐材生产成本30%以上。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是一种板坯连铸机中间包控流装置，包括湍流控制器、挡渣堰、挡渣坝，湍流控制器安装在中间包注流冲击区包壁工作衬的内侧,其中心线与大包长水口的中心线重合,挡渣堰固定于中间包包壁工作衬上，挡渣坝固定于中间包包底工作衬上，其特征在干，挡渣堰5的上沿高于中间包正常浇注的钢水最高液面10，但低于中间包溢流ロ涂抹料I的工作面，挡渣堰5与挡渣坝6上下交错布置，挡渣坝6的两端各有一个通孔；挡渣堰5与湍流控制器4中心距离a为400 600mm ;挡禮:现6与挡禮:堪5的中心距离b为300 400mm ;中间包溢流ロ涂抹料I的工作面与中间包包沿13的距离y为120 160mm。优选的，挡渣堰5的上沿高于中间包正常浇注的钢水最高液面10的距离η为20 50mm，且挡渣堰5的上沿低于中间包溢流ロ涂抹料I工作面的距离m为50 100mm。优选的，挡渣堰5与挡渣坝6上下交错高度X为100 200mm。优选的，挡渣坝6的两端通孔7的位置分别在挡渣坝两端1/4处，其直径d为50 100mm，其通孔的中心线与垂直挡渣坝本体的中心线夹角β为30° 50°，通孔7的中心线与中间包包底工作衬8的距离h为40 70mm。
优选的，湍流控制器4包括湍流控制器外壳14、湍流控制器套芯15、湍流控制器底座16和涂抹料涂层17。所述湍流控制器外壳14采用浇注料浇注成型，其外侧壁呈圆台形，内侧壁呈圆台形。所述湍流控制器套芯15采用浇注料浇注成型，其外侧壁呈圆台形，内侧壁呈圆柱形，所述湍流控制器套芯15的内腔直径D为300 400_。优选的，挡渣堰5采用浇注料浇注成型，厚度L为120 160mm，在挡渣堰的上沿两端各埋设ー个吊环18。优选的，挡渣坝6采用浇注料浇注成型，厚度w为150 200mm，在挡渣坝的上沿两端各埋设ー个吊环19。所述用于湍流控制器外壳14的浇注料，按重量百分比由下述材料组成8飞mm粒度的高铝矾土 25 28%，3mmき粒度<5mm的高铝矾土 10 14%，Immき粒度<3mm的高铝矾土14 18%，O. 083mmき粒度〈1_的高铝矾土 12 16%，粒度きO. 074mm的刚玉细粉8. 0 10%，粒度含O. 074mm的高纯镁砂细粉8. (TlO. 0%，粒度きO. 047mm的铝镁尖晶石微粉4. 5^5. 5%，粒度含O. 047mm的B-AI2O3微粉3. 5 4. 5%，硅微粉O. 5 I. 5%，纯铝酸钙水泥3. 5 4. 5%，三聚磷酸钠O. I O. 2%,防爆纤维O. 05 O. 1%。所述高铝矾土为ー级或特级高铝矾土。高铝矾土又称铝土矿，一般主要是视其Al2O3含量的高低来分级的，Al2O3 > 75%为特级，70-75%的为ー级，60-70%的为ニ级，50-60%的为三级，45-55%的为四级。其杂质Fe2O3 —般要求小于2. 5% (除特级要求小于2. 0%外)，CaO—般小于O. 6%(特级要求小于O. 5%，四级则只要求低于O. 7%)。耐火度要求高于1770°C。此外，还可通过光学显微镜对同铝矾土的エ业品级进行初步评定，主要是测定水铝石的相对含量。主要由水铝石组成的高铝矾土为特级和ー级，以水铝石为主的，但含有一些粘土矿物(如闻岭石)的为~■级；以闻岭石为主，同时含有相当数量水招石的为ニ级。各级闻招熟料的技术要求对本领域技术人员是公知的。所述高纯镁砂，是选用天然特级菱镁矿石浮选提纯经轻烧、细磨、压球、超高温油竖窑煅烧而成，MgO含量百分比彡97%(重量比)，颗粒体积密度彡3. 30g/cm3。所述刚玉为棕刚玉或烧结刚玉，其理化指标见下表
权利要求
1.一种板坯连铸机中间包控流装置，包括湍流控制器、挡渣堰、挡渣坝，湍流控制器安装在中间包注流冲击区包壁工作衬的内侧,其中心线与大包长水口的中心线重合,挡渣堰固定于中间包包壁工作衬上，挡渣坝固定于中间包包底工作衬上，其特征在于，挡渣堰(5)的上沿高于中间包正常浇注的钢水最高液面(10)，但低于中间包溢流口涂抹料(I)的工作面，挡渣堰(5 )与挡渣坝(6 )上下交错布置，挡渣坝(6 )的两端各有一个通孔；挡渣堰(5 )与瑞流控制器(4)中心距离a为400 600mm ;挡洛坝(6)与挡洛堰(5)的中心距离b为300 400mm ;中间包溢流口涂抹料(I)的工作面与中间包包沿(13)的距离y为120 160mm ;挡渣坝(6)的两端通孔(7)的位置分别在挡渣坝两端1/4处，其直径d为50 100mm，其通孔的中心线与垂直挡渣坝本体的中心线夹角P为30° 50°。
2.根据权利要求I所述的一种板坯连铸机中间包控流装置，其特征在于，所述挡渣堰(5)的上沿高于中间包正常浇注的钢水最高液面(10)的距离n为20 50mm，且挡渣堰(5)的上沿低于中间包溢流口涂抹料(I)工作面的距离m为50 IOOmm ;挡渣堰(5)与挡渣坝 (6)上下交错高度X为100 200mm;所述通孔(7)的中心线与中间包包底工作衬(8)的距离h为40 70mm。
3.根据权利要求I所述的一种板坯连铸机中间包控流装置，其特征在于，所述湍流控制器(4)包括湍流控制器外壳(14)、湍流控制器套芯(15)、湍流控制器底座(16)和涂抹料涂层(17);优选的，所述湍流控制器外壳(14)采用浇注料浇注成型，其外侧壁呈圆台形，内侧壁呈圆台形；所述湍流控制器套芯(15)采用浇注料浇注成型，其外侧壁呈圆台形，内侧壁呈圆柱形，所述湍流控制器套芯(15)的内腔直径D为300 400mm。
4.根据权利要求2所述的一种板坯连铸机中间包控流装置，其特征在于，挡渣堰(5)采用浇注料浇注成型，厚度L为120 160mm，在挡渣堰的上沿两端各埋设一个吊环(18);挡渣坝(6)采用浇注料浇注成型，厚度w为150 200mm，在挡渣坝的上沿两端各埋设一个吊环(19)。
5.根据权利要求3所述的一种板坯连铸机中间包控流装置，其特征在于，所述用于湍流控制器外壳(14)的浇注料，按重量百分比由下述材料组成8飞mm粒度的高铝矾土 25 28%, 3mm兰粒度<5mm的高招帆土 10 14%, Imm兰粒度<3mm的高招帆土 14 18%,0. 083mm兰粒度〈1_的高铝矾土 12 16%，粒度兰0. 074mm的刚玉细粉8. 0 10%，粒度含0. 074mm的高纯镁砂细粉8. (TlO. 0%，粒度含0. 047mm的铝镁尖晶石微粉4. 5^5. 5%，粒度含0. 047mm的B-AI2O3微粉3. 5 4. 5%，硅微粉0. 5 I. 5%，纯铝酸钙水泥3. 5 4. 5%，三聚磷酸钠 0. ro. 2%,防爆纤维 0. 05^0. 1%。
6.根据权利要求5所述的一种板坯连铸机中间包控流装置，其特征在于，所述用于湍流控制器外壳(14)的浇注料，按重量百分比由下述材料组成8飞mm粒度的高铝矾土 28%，3mm兰粒度〈5_的高招帆土 10%, Imm兰粒度〈3_的高招帆土 18%, 0. 083mm兰粒度〈1_的高铝矾土 12%，粒度写0. 074mm的刚玉细粉10%，粒度写0. 074mm的高纯镁砂细粉10%，粒度^ 0. 047mm的铝镁尖晶石微粉4. 5%，粒度含0. 047mm的a_AI203微粉3. 5%，硅微粉0. 5%，纯铝酸钙水泥3. 3%，三聚磷酸钠0. 15%，防爆纤维0. 05% ;所述高铝矾土为一级或特级高铝矾土。
7.根据权利要求3所述的一种板坯连铸机中间包控流装置，其特征在于，所述用于湍流控制器套芯(15)、挡渣堰(5)、挡渣坝(6)的浇注料，均按重量百分比由下述材料组成.8 5mm粒度的高纯镁砂24 28%，3mm写粒度<5mm粒度的高纯镁砂16 20%，Imm写粒度<3mm的高纯镁砂12 18%，0. 088mm =粒度〈1mm的电熔镁砂12 16%，粒度=0. 074mm的电熔镁砂细粉15 20%，硅微粉2. 0 3. 0%，粒度含0. 047mm的铝镁尖晶石微粉3. 0 5. 0%，三聚磷酸钠.0. 2 0. 5%，六偏磷酸钠0. 15 0. 25%,防爆纤维0. I 0. 15%，耐热钢纤维0. 35 0. 5%。
8.根据权利要求7所述的一种板坯连铸机中间包控流装置，其特征在于，用于湍流控制器套芯(15)、挡渣堰(5)、挡渣坝(6)的浇注料，均为按重量百分比由下述材料组成.8 5mm粒度的高纯镁砂24%，3mm兰粒度<5mm粒度的高纯镁砂20%，Imm兰粒度<3mm的高纯镁砂18%，0. 088mm =粒度〈1mm的电熔镁砂16%，粒度=0. 074mm的电熔镁砂细粉15%，硅微粉3. 0%，粒度含0. 047mm的铝镁尖晶石微粉3. 0%，三聚磷酸钠0. 4%，六偏磷酸钠0. 15%，防爆纤维0. 1%，耐热钢纤维0. 35% ;所述电熔镁砂为MgO ^ 97%的一级电熔镁砂。
9.一种如权利要求3所述的一种板坯连铸机中间包控流装置中湍流控制器(4)的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 1)湍流控制器外壳(14)制备，将所述湍流控制器外壳(14)浇注料的组成物料称量后，加入混料机内干混2 3分钟，加物料总重量4. 5 6. 0%的水，湿混4飞分钟，混匀后放入胎模内，用振动棒振实，无大的气泡冒出时，湍流控制器外壳(14)的生坯浇注完成，带模凝固.12 24小时，自然养护12 24小时；自然养护后采用中温烧成工艺①从0 135±15°C以10°C /h升温速度升温，升温至135±15°C ;②在135±15°C保温，保温时间12h ;③再从.135±15°C以10°C /h升温速度升温，升温至275±15°C;④在275± 15°C保温，保温时间8h ；⑤再从275 ±15 °C以15°C /h升温速度升温，升温至435 ±15 °C ;⑥在435 ± 15 °C保温，保温时间8h 停火自然冷却,冷却时间12 24h,瑞流控制器外壳(14)制作完成； 2)湍流控制器套芯(15)制备，将所述用于湍流控制器套芯(15)浇注料的组成物料称量后，加入混料机内干混2 3分钟，加物料总重量5. 5 6. 0%的水，湿混4飞分钟，混匀后放入胎模内，用振动棒振实，无大的气泡冒出时，湍流控制器套芯(15)的生坯浇注完成，带模凝固12 24小时，自然养护12 24小时，自然养护后采用中温烧成工艺①从0 .135± 15°C以10°C /h升温速度升温，升温至135± 15°C;②在135± 15°C保温，保温时间12h ；③再从135±15°C以10°C /h升温速度升温，升温至275±15°C ;④在275± 15°C保温，保温时间8h ;⑤再从275±15°C以15°C /h升温速度升温，升温至435±15°C;⑥在435±15°C保温，保温时间8h 停火自然冷却，冷却时间12 24h，湍流控制器套芯(15)制作完成； 3)湍流控制器(4)组装，在湍流控制器外壳(14)的底部，首先采用机压成型的铝镁碳砖砌筑湍流控制器底座(16)，其厚度e为100 120mm，然后安装湍流控制器套芯(15)，再用耐火涂抹料在湍流控制器底座(16)和湍流控制器套芯(15)的外表面，涂抹料厚度c为.15 25mm。瑞流控制器外壳(14)与瑞流控制器套芯(15)之间采用I 0. 083mm的烧结镁砂粉填充、捣实，得到湍流控制器(4 )。
10.一种利用如权利要求I所述板坯连铸机中间包控流装置的放渣方法，其特征在于，包括以下步骤 1)连铸正常生产时，中间包内钢水液面控制在中间包正常浇注的钢水最高液面(10)以下，挡渣堰(5)的上沿高于中间包正常浇注的钢水最高液面(10)的距离n为20 50mm ; 2)中间包放渣时，提高中间包内钢水液面至中间包放渣时的钢水液面(11),使其高于中间包溢流口涂抹料(I)的工作面的距离z为50 100mm，把中间包内的钢渣通过中间包溢流口(2)排出； 3)中间包放渣完毕后，降低中间包内钢水液面至中间包正常浇注的钢水最高液面(10)以下，使挡渣堰(5)的上沿高于中间包正常浇注的钢水最高液面(10)的距离n为20 50mm ； 4)连铸中间包每浇注6 8小时，放渣一次，重复上述步骤2)、3)。
全文摘要
本发明涉及一种板坯连铸机中间包控流装置、其制备方法及利用其放渣的方法，属于钢铁冶金板坯连铸中间包工艺技术领域，包括湍流控制器、挡渣堰、挡渣坝，其特征在于，其特征在于，挡渣堰(5)的上沿高于中间包正常浇注的钢水最高液面(10)，但低于中间包溢流口涂抹料(1)的工作面，挡渣堰(5)与挡渣坝(6)上下交错布置，挡渣坝(6)的两端各有一个通孔；挡渣堰(5)与湍流控制器(4)中心距离a为400～600mm；挡渣坝(6)与挡渣堰(5)的中心距离b为300～400mm。采用本发明，可减少板坯中间包注余25%以上，控流装置使用寿命同比提高1倍，达到14h以上，降低连铸耐材生产成本30%以上。
文档编号B22D41/00GK102744393SQ201210261870
公开日2012年10月24日 申请日期2012年7月26日 优先权日2012年7月26日
发明者张佩, 李洪建, 武光君, 郭伟达 申请人:莱芜钢铁集团有限公司