专利名称：一种能够捕捉夹杂物的连铸中间包塞棒的制作方法
技术领域：
本发明属于钢铁冶金领域，特别涉及一种连铸用中间包塞棒。
背景技术：
钢中夹杂物的控制是生产高纯净钢的重要课题，为此在冶炼过程中采取了各种各样的方法，中间包里夹杂物的控制是其中一个重要的环节。
连铸中间包里的塞棒安装在浸入式水口的正上方，起着控制钢水经浸入式水口流入连铸结晶器速度的作用，中间包里的钢水由周围流向塞棒下面的浸入式水口而进入连铸结晶器。过去的研究中发现，在连铸中间包里的塞棒周围有链状的夹杂物凝聚体。
链状的夹杂物凝聚体的形成机理，可以应用分形理论DLA模型的集团凝聚模式模拟得出，模拟得到的类似图形如图1所示，模拟过程证明链状的夹杂物凝聚体是大量夹杂物粒子存在时的凝聚产物。这一发现表明，在连铸中间包塞棒的周围，夹杂物粒子的密度高于中间包内除长水口周围之外的其他区域，这是一个高效捕捉钢中夹杂物的区域。分析夹杂物粒子密集存在的原因，可以认为有(1)钢水中夹杂物粒子随钢水流向塞棒时，因密度差而产生一个上浮的分力，脱离原来的钢水流线，流入浸入式水口的速度远较钢水为慢，因而在塞棒的周围聚集；(2)钢水在浸入式水口的上方产生旋涡，旋涡的内外圈因流速的差别使夹杂物粒子的碰撞几率增加，夹杂物得以长大而上浮，因此进入浸入式水口的速度比钢水慢得更多，从而进一步增大了这个区域里夹杂物粒子的密度。由于这个区域里夹杂物粒子的密度大，因此在这一区域里实施捕捉夹杂物粒子效率应该更高。这高密度区域的示意图如图2所示。
另外应用分形理论DLA模型的单体凝聚模式，对一个个夹杂物粒子的单独凝聚行为进行模拟得出，它们在大的物体表面上凝聚的比率大，并且粒子易于在一个物体的向外伸出的尖端上凝聚，也就是更容易在已经粘结到大的物体表面上的粒子上再凝聚，从而加快了粘结到大的物体表面上的粒子的长大速度，二维条件下模拟一个个粒子在一个大的物体上凝聚的结果如图3所示，发明内容本发明的目的是在保证钢水通过的原则下，对于塞棒下部的形状进行改进，在钢水通过时捕捉钢水中的夹杂物，纯净钢水。
一种能够捕捉夹杂物的连铸中间包塞棒，其特征在于塞棒外圆周上设置了圆周突缘，圆周突缘的侧视形状可以是椭圆、圆形、三角形和方形等图形，尺寸A为5～1200mm、B为0～500mm、C为5～400mm。圆周突缘的俯视形状可以是椭圆、圆形、三角形、方形、多边形。
工作原理是，钢水中的小夹杂物粒子从塞棒周围向下流动过程中，碰到塞棒圆周上突出的部分(命名为圆周突缘)，被其捕获，或粘在上面不动，或在上面聚集长大而具有相应的浮力后，上浮进入熔渣而不再卷入钢水。
通过对于塞棒下部的形状进行改进，使得钢水通过时捕捉钢水中的夹杂物，达到了纯净钢水的目的。
图1为应用分形理论DLA模型的集团凝聚模式模拟得到的图形。
图2塞棒周围钢水中夹杂物粒子密集存在示意图。
1.塞棒，2.渣，3.钢水，4.夹杂物粒子，5.浸入式水口图3为二维条件下模拟一个个粒子在一个大的物体上凝聚的结果。
图4为本发明中间包塞棒的下部示意图。
6圆周突缘图5至图8为不同形状的圆周突缘俯视图。
具体实施方式
实施例1一种能够捕捉夹杂物的连铸中间包塞棒，其侧视图形状是椭圆形的，俯视图形状如图5所示。
尺寸A为10mm、B为5mm、C为20mm。
实施例2一种能够捕捉夹杂物的连铸中间包塞棒，其侧视图形状是圆形的，俯视图形状如图6所示。
尺寸A为160mm、B为40mm、C为140mm。
实施例3一种能够捕捉夹杂物的连铸中间包塞棒，其侧视图形状是方形的，俯视图形状如图7所示。
尺寸A为400mm、B为140mm、C为200mm。
实施例4一种能够捕捉夹杂物的连铸中间包塞棒，其侧视图形状是三角形的，俯视图形状如图8所示。
尺寸A为1100mm、B为300mm、C为340mm。
权利要求1.一种能够捕捉夹杂物的连铸中间包塞棒，其特征在于塞棒外圆周上设置了圆周突缘(6)，圆周突缘(6)的侧视形状分别为是椭圆形、圆形、三角形和方形，尺寸A为5～1200mm、B为0～500mm、C为5～400mm，圆周突缘的俯视形状分别是椭圆、圆形、三角形、方形、多边形。
专利摘要一种能够捕捉夹杂物的连铸中间包塞棒，属于钢铁冶金领域。其特征在于塞棒外圆周上设置了圆周突缘(6)，圆周突缘(6)的侧视形状分别为是椭圆形、圆形、三角形和方形，尺寸A为5～1200mm、B为0～500mm、C为5～400mm，圆周突缘的俯视形状分别是椭圆、圆形、三角形、方形、多边形。钢水中的小夹杂物粒子从塞棒周围向下流动过程中，碰到塞棒圆周上突出的部分，被圆周突缘捕获，或粘在上面不动，或在上面聚集长大而具有相应的浮力后，上浮进入熔渣而不再卷入钢水。通过对于塞棒下部的形状进行改进，使得钢水通过时捕捉钢水中的夹杂物，达到了纯净钢水的目的。
文档编号B22D41/18GK2845970SQ200520023230
公开日2006年12月13日 申请日期2005年9月1日 优先权日2005年9月1日
发明者李宏, 王新华, 王万军, 张炯明 申请人:北京科技大学