用于方坯连铸的中间包冲击区过滤型挡渣墙的制作方法

本实用新型涉及一种连铸中间包，特别是指一种用于方坯连铸的中间包冲击区过滤型挡渣墙。

背景技术：

随着我国国民经济的快速发展，钢铁行业也进入了快速发展期，到如今粗钢产能接近10亿吨，产能严重过剩。因而，降低成本，节能环保已经成为了钢企转型发展的关键所在。

连铸技术的不断发展，也对相应耐火材料提出了更高的要求，中间包位于钢包和结晶器之间，用于接受钢包钢水及向结晶器内注入钢水，对连铸坯质量的好坏及能否实现高效连铸，起到直接作用。

在中间包内设置挡渣墙可以起到适当延长钢液在中间包内的停留时间，使钢液中的夹杂物有足够的时间充分碰撞、聚集、上浮，以净化钢液；使钢流到达各流中间包水口的时间基本相同，以均匀各流的温度，减少拉漏和结塞现象；改变中间包的流场分布，减少滞流区，增加层流区，使钢液流体动力状态达到最佳的作用。

目前，广泛采用的中间包挡渣墙的形状多为U型、V型以及梯形等结构，在连铸开浇过程中，钢水快速注入中间包冲击区内，在其间形成强烈的涡流和湍流，此时，钢水流动状态较紊乱，炉渣易卷入钢水，进而影响钢的质量。同时，冲击区内形成的涡流对挡渣墙的渣线部位冲刷严重，随着浇注炉数的增加，挡渣墙的渣线部位逐渐熔损、侵蚀脱落、开裂甚至出现穿孔现象，从而导致连铸中断，不得不更换挡渣墙，这给生产作业产生了直接的影响，也间接影响了生产效率。因而，对于新型挡渣墙的研制和现有挡渣墙技术的改进对于钢企连铸技术的进步具有现实意义。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种能够有效减少炉渣卷入钢水中的用于连铸中间包冲击区的加固型多孔挡渣墙。

为实现上述目的，本实用新型所设计的用于方坯连铸的中间包冲击区过滤型挡渣墙，包括由左侧墙、中间墙和右侧墙构成一体的挡渣墙体，所述左侧墙、右侧墙上分别设置有侧墙流钢孔，所述中间墙上设置有中间墙流钢孔，所述挡渣墙体内部设置有芯部加强板，所述侧墙流钢孔从芯部加强板中穿过；所述侧墙流钢孔的钢水入口处设置有多孔陶瓷过滤板，所述多孔陶瓷过滤板紧密结合在侧墙流钢孔中。

优选地，所述多孔陶瓷过滤板为刚玉质、氧化锆质或莫来石质的多孔陶瓷板；所述侧墙流钢孔为阶梯孔结构，所述多孔陶瓷过滤板的形状与阶梯孔相匹配；所述多孔陶瓷板位于阶梯孔台阶上的厚度(即边沿厚度)与阶梯孔台阶深度一致，均为20mm～50mm；所述多孔陶瓷板深入阶梯孔台阶以下(此处假定台阶孔小孔径部分为下)的部分的厚度(即孔内厚度)为50mm～110mm。

优选地，所述芯部加强板为氮化硅质、刚玉质或莫来石质陶瓷板；所述芯部加强板的数量为两个，对称地设置在左侧墙和右侧墙内；所述左侧墙内的芯部加强板在左侧墙与中间墙相连处弯曲并向中间墙内延伸，所述右侧墙内的芯部加强板在右侧墙与中间墙相连处弯曲并向中间墙内延伸；所述芯部加强板两侧边部分别设置有与其主体垂直的横向板。

优选地，所述挡渣墙体的左右两端分别设置有挡渣墙护板，两端的挡渣墙护板分别与左侧墙、右侧墙相连并形成一体结构；所述挡渣墙护板在其外侧与中间包接触的位置处设置有弯角μ，所述弯角μ与中间包在接触面处的角度相等，弯角μ一般为100°～170°。所述挡渣墙护板和挡渣墙体的材质可为镁质、铝镁质以及镁锆质耐火浇注料等。挡渣墙护板的作用是使挡渣墙与中间包结合更为牢固紧密，耐钢水渗透能力得到加强。

优选地，所述左侧墙和右侧墙的内侧分别设置有侧墙耐蚀层，所述侧墙耐蚀层为横向设置的圆弧凸台形状，所述侧墙耐蚀层在工作过程中处于渣线高度；所述中间墙的左部和右部对称地设置有两个中间墙加厚层；所述中间墙加厚层为沿墙体内侧竖向设置的圆弧形状。侧墙耐蚀层和中间墙加厚层的设置，使挡渣墙整体强度得以提高，并具有耐侵蚀、耐冲刷、耐高温等优点。

进一步地，所述侧墙耐蚀层包括上圆弧f、凸出圆弧e和下圆弧d，所述上圆弧f的角度为30°～40°，所述凸出圆弧e的角度为30°～45°，所述下圆弧d的角度为230°～280°；所述中间墙加厚层的圆弧角度b为30°～50°。

优选地，所述侧墙流钢孔包括左右对称地设置在左侧墙、右侧墙中上部的侧墙上流钢孔，以及左右对称地设置在左侧墙、右侧墙下部的侧墙下流钢孔；所述中间墙流钢孔包括左右对称地设置在中间墙中上部的两个中间墙上流钢孔，以及左右对称地设置在中间墙下部的两个中间墙下流钢孔，所述中间墙上流钢孔、中间墙下流钢孔位于中间墙加厚层范围内。

进一步地，所述侧墙上流钢孔、侧墙下流钢孔均与侧墙垂直方向形成向两侧倾斜的夹角α，所述夹角α为15°～30°；所述侧墙上流钢孔与侧墙垂直方向形成向上的夹角δ，所述夹角δ为8°～15°；所述侧墙下流钢孔与侧墙垂直方向形成向上的夹角ε，所述夹角ε为12°～15°；所述中间墙上流钢孔、中间墙下流钢孔与中间墙垂直方向形成向两侧倾斜的夹角γ，所述夹角γ为10°～15°；所述中间墙上流钢孔与中间墙垂直方向形成向上倾斜的夹角θ，所述夹角θ为8°～12°；所述中间墙下流钢孔与中间墙垂直方向形成向上倾斜的夹角λ，所述夹角λ为10°～15°。

优选地，所述侧墙上流钢孔和侧墙下流钢孔的直径为140mm～220mm，所述中间墙上流钢孔和中间墙下流钢孔的直径为70mm～110mm。

优选地，所述左侧墙、右侧墙均与中间墙呈夹角β，所述夹角β的角度为130°～170°，所述左侧墙、右侧墙与中间墙接触部位均为圆弧c过渡，所述圆弧c的角度为40°～70°；所述挡渣墙体外侧面向钢水区倾斜并与竖直方向呈夹角η，所述夹角η为10°～15°。

本实用新型的有益效果是：该挡渣墙通过设置芯部加强板，使侧墙流钢孔、侧墙与中间墙结合处，以及挡渣墙整体强度更高，耐冲刷、耐侵蚀能力更强；通过设置多孔陶瓷过滤板，使流钢孔处具有较高的炉渣过滤效率，可有效避免炉渣卷入钢水中，从而大幅降低连铸方坯的夹杂物含量。本实用新型除了适用于连铸中间包冲击区挡渣墙外，还可推广应用于钢铁行业其它承钢水器具的挡坝，具有广阔的市场前景。

附图说明

图1为本实用新型所设计的用于方坯连铸的中间包冲击区过滤型挡渣墙的总体结构主视图；

图2为图1中挡渣墙的总体结构俯视图；

图3为图2中挡渣墙的A-A剖视结构图；

图4为图2中挡渣墙的B-B剖视结构图；

图5为图2中挡渣墙的C-C剖视结构图；

图6为图2中挡渣墙的D-D剖视结构图；

图7为图2中挡渣墙的F-F剖视结构图；

图8为图3中多孔陶瓷过滤板的放大图；

图9为图3中多孔陶瓷过滤板沿水平方向剖切的结构示意图；

图10为图3中多孔陶瓷过滤板的E向示意图；

图11为图1中挡渣墙在连铸中间包中的位置示意图。

其中：1、挡渣墙护板；2、左侧墙；3、中间墙；4、芯部加强板；5、右侧墙；6、中间墙加厚层；7、侧墙耐蚀层；8、侧墙上流钢孔；9、侧墙下流钢孔；10、中间墙上流钢孔；11、中间墙下流钢孔；12、支撑杆凹槽；13、起重吊耳；14、多孔陶瓷过滤板；15、中间包；16、挡渣墙；17、支撑杆

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1～10所示，本实用新型所设计的用于方坯连铸的中间包冲击区过滤型挡渣墙，包括以下部分：1、挡渣墙护板；2、左侧墙；3、中间墙；4、芯部加强板；5、右侧墙；6、中间墙加厚层；7、侧墙耐蚀层；8、侧墙上流钢孔；9、侧墙下流钢孔；10、中间墙上流钢孔；11、中间墙下流钢孔；12、支撑杆凹槽；13、起重吊耳；14、多孔陶瓷过滤板。具体说明如下：

1)如图2所示，挡渣墙护板1位于过滤型挡渣墙的两端，挡渣墙护板1内表面与挡渣墙侧墙紧密贴合；挡渣墙护板1与挡渣墙体(左侧墙2、中间墙3以及右侧墙5)为一体结构。挡渣墙护板1与过滤型挡渣墙的中间墙平行位置形成一定的弯角μ，μ的大小根据中间包冲击区的形状而定，本实施例中为145°。所述挡渣墙护板1和挡渣墙体的材质为铝镁质耐火浇注料。

2)如图2、3、7所示，芯部加强板4为带弧度工字型结构，自挡渣墙体顶部到底部贯通。芯部加强板4边部在中间墙位置为竖直结构，在侧墙位置为斜向下结构，斜度与侧墙边部斜度相同。芯部加强板4的材质为刚玉质陶瓷。芯部加强板4在挡渣墙侧墙和中间墙结合部的弯角a与侧墙和中间墙的弯角c相同，均为50°。

3)如图1～2所示，中间墙加厚层6为弧形结构，角度为b，b值在35°。中间墙加厚层6在中间墙3上面向钢水侧对称分布。

4)如图1～4、图7所示，侧墙耐蚀层7面向钢水区为圆弧凸台形状，位于挡渣墙流钢孔上部，保证侧墙耐蚀层7的凸台部分在工作过程中处于渣线位置。侧墙耐蚀层7包括上圆弧f，凸出圆弧e以及下圆弧d，圆弧e的角度为35°，圆弧d的角度为250°，圆弧f的角度为35°。

5)如图2所示，左侧墙2和右侧墙5均与中间墙3呈夹角β，β角度为145°；侧墙与中间墙3接触部位为圆弧c过渡，圆弧c的角度为45°。侧墙耐蚀层7与中间墙3接触部位同样为圆弧c过渡。

6)图2中，侧墙上流钢孔8和侧墙下流钢孔9均与侧墙外侧面垂直方向形成向两侧倾斜的夹角α，α角为15°。在F-F剖视图(图7)中，侧墙上流钢孔8与侧墙垂直方向形成向上夹角δ，δ角为8°；在A-A剖视图(图3)中，侧墙下流钢孔9与侧墙垂直方向形成向上夹角ε，ε角为13°。图2中，中间墙上流钢孔10和中间墙下流钢孔11与中间墙3外侧面垂直方向形成向两侧倾斜的夹角γ，γ角为10°；在C-C剖视图(图5)中，中间墙上流钢孔10与中间墙3外侧面垂直方向形成向上倾斜的夹角θ，θ角为8°；在D-D剖视图(图6)中，中间墙下流钢孔11与中间墙3外侧面垂直方向形成向上倾斜的夹角γ，γ角为15°。

7)侧墙上流钢孔8和侧墙下流钢孔9的直径相同，且为中间墙上下流钢孔直径的2倍，侧墙上流钢孔8和侧墙下流钢孔9的直径为180mm。如图3所示，在侧墙上流钢孔8和侧墙下流钢孔9中设置有多孔陶瓷过滤板14，其具体结构如图8～10所示，其向两侧的抛角τ和向上的抛角μ均与对应的流钢孔的角度相同，边沿厚度为40mm，孔内厚度为80mm。多孔陶瓷过滤板14的材质为氧化锆质。

8)如A-A、B-B、C-C、D-D及E-E剖视图所示，挡渣墙外侧为梯形结构，与竖直方向呈夹角η，η角度为12°。如图1所示，两个支撑杆凹槽12分别对称设置在中间墙顶部便于放置支撑杆，两个起重吊耳13分别对称设置在左侧墙2、右侧墙5的顶部便于起吊。

9)如图11所示，挡渣墙16安装在连铸中间包15的钢水入口处(冲击区)，支撑杆17一端设置在支撑杆凹槽12内，另一端支撑在连铸中间包15与挡渣墙16外侧面相对的面上。