一种单流板坯中间包控流元件的制作方法

本实用新型涉及连铸技术领域，特别是一种单流中间包控流元件。

背景技术：

随着钢铁冶金技术的发展，以及国家提出的供给侧改革的需求，如何冶炼出更加纯净的高品质钢成为各大钢铁企业亟需解决的关键问题。

中间包是短流程炼钢中用到的一个耐火材料容器，首先接受从钢包浇下来的钢水，然后再由中间包水口分配到各个结晶器中去。中间包一般包括挡渣堰和挡坝等控流元件，挡渣堰砌在冲击区的干式料中，挡坝设置挡渣堰两侧的浇注区；挡渣堰的将中间包分隔成两个区域，使开浇时钢水在冲击区内混合均匀后再通过底部通道进入浇注区，并且将大部分夹渣物阻挡在中间包冲击区之内，挡坝可以减少结冷钢的现象发生。

目前，中间包已经成为提高连铸坯质量的关键冶金反应器。通过在中间包内设置各种控流元件来优化中间包流场特性，可以达到促进夹杂物上浮、均匀钢水温度等效果。但是这使得很多钢厂盲目在中间包内增设控流元件，有时非但起不到优化钢水质量的作用，反而会增大对耐火材料的侵蚀或者形成死区，造成夹杂物增多、卷渣、结冷钢等不利影响，其结果适得其反。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种单流板坯中间包控流元件。

本实用新型为实现上述目的而采取的技术方案为：

一种单流板坯中间包控流元件，该控流元件包括中间包本体；所述中间包本体顶部设有长水口，所述中间包的底部迎钢面上设置冲击板；所述长水口一侧设置挡流体，另一侧依次设有一块挡渣堰和挡坝A及挡坝B；所述挡渣堰无导流孔，其底部悬空固定在中间包顶部，所述挡渣堰与中间包底部距离D1为100-300mm；所述挡坝A及挡坝B形状不同，所述挡坝 A高于挡坝B。

优选的，所述挡渣堰与中间包底部距离D1为150-200mm。

作为进一步改进，所述挡渣堰和所述挡坝A水平间距D2为100-300mm。优选的，所述挡渣堰和所述挡坝A水平间距D2为150mm。

作为进一步改进，所述挡坝A高度高于D1 20-70mm。优选的，所述挡坝A高度高于D1 50mm。

作为进一步改进，所述挡坝A和挡坝B相互对应的面不能相互平行，所述挡坝A和挡坝 B相互对应的面与中间包底部角度为91°-135°。

作为进一步改进，所述的中间包本体包底迎钢面上还设置稳流器。

作为进一步改进，所述的挡渣堰及挡坝A和挡坝B采用高档次的耐火材料。

本实用新型的单流板坯中间包控流元件，由于设置了挡渣堰，可将较大的湍流流动控制在注流区，增强了钢液的混匀作用，有利于均匀钢液的成分和温度，也有利于夹杂物的碰撞长大。

当钢液由挡渣堰的底部向浇注区流动，挡坝A改变了钢液的流动方向，迫使钢液上扬流动，延长了流动路径，可以延长其在中间包内的停留时间，使得浇注区钢液流动较平稳，有利于渣与钢液的分层。

并且朝向中间包长水口方向流动的主流股集中在液面附近，碰撞聚集生成的夹杂物距离渣液面较近，也就是说夹杂物上升距离较短，很容易被渣液面上的渣吸附，从而，达到去除钢液中的夹杂物之目的。而在中间包底部两个挡坝之间，由于主流股的卷吸作用，出现朝向中间包注流区方向的回流，形成循环区，该循环区流速缓慢，有利于夹杂物的聚集生成。

并且在中间包包底迎钢面上设置一个稳流器后(湍流控制器)，可以制造明显的上扬流动，延长钢液在中间包内的停留时间，有利于夹杂物的聚合和去除，同时减缓了钢液的冲击、飞溅和由冲击而造成的波动及向上流动的速度，降低了钢液卷渣、卷入气体的概率，从而，降低了钢液的二次氧化，另外，稳流器对钢液的混匀作用更加突出，有利于均匀钢液成分和钢液温度，还能够减少对中间包注流区耐火材料的冲刷、侵蚀，减缓“汇流旋涡”的生成。

附图说明

图1是本实用新型单流板坯中间包控流元件的结构示意图；

图2是本实用新型单流板坯中间包控流元件钢液的纵向截面流场示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做个详细的说明。

如图1所示，本实用新型的一种单流板坯中间包控流元件，该控流元件包括中间包本体 1；所述中间包本体顶部设有长水口2，所述中间包的底部迎钢面上设置冲击板；所述长水口一侧设置挡流体，另一侧依次设有一块挡渣堰3和挡坝A4及挡坝B5；所述挡渣堰3无导流孔，其底部悬空固定在中间包顶部，所述挡渣堰3与中间包底部距离D1为100-300mm；所述挡坝A4及挡坝B5形状不同，所述挡坝A4高于挡坝B5。

优选的，所述挡渣堰3与中间包底部距离D1为150-200mm。

作为进一步改进，所述挡渣堰3和所述挡坝A4水平间距D2为100-300mm。优选的，所述挡渣堰3和所述挡坝A4水平间距D2为150mm。

作为进一步改进，所述挡坝A4高度高于D1 20-70mm。优选的，所述挡坝A4高度高于 D1 50mm。

作为进一步改进，所述挡坝A4和挡坝B5相互对应的面不能相互平行，所述挡坝A4和挡坝B5相互对应的面与中间包底部角度为91°-135°。

作为进一步改进，所述的中间包本体包底迎钢面上还设置稳流器6。

作为进一步改进，所述的挡渣堰3及挡坝A4和挡坝B5采用高档次的耐火材料。

如图2所示，钢液以较大的速度由长水口2冲击到中间包底部，然后沿着包底向四周扩散流动。当流动到前后壁面后沿着壁面向上流动，在靠近前后壁面处形成小的回流区。挡渣堰3将较大的湍流流动控制在注流区，增强了钢液的混匀作用，有利于均匀钢液的成分和温度，也有利于夹杂物的碰撞长大。钢液由挡渣堰3的底部向浇注区流动，挡坝A4改变了钢液的流动方向，迫使钢液上扬流动，延长了流动路径，可以延长其在中间包内的停留时间，使得浇注区钢液流动较平稳，有利于渣与钢液的分层。

并且朝向中间包长水口方向流动的主流股集中在液面附近，碰撞聚集生成的夹杂物距离渣液面较近，也就是说夹杂物上升距离较短，很容易被渣液面上的渣吸附，从而，达到去除钢液中的夹杂物之目的。而在中间包底部两个挡坝之间，由于主流股的卷吸作用，出现朝向中间包注流区方向的回流，形成循环区，该循环区流速缓慢，有利于夹杂物的聚集生成。

作为进一步的改进方案，在中间包包底迎钢面上设置一个稳流器6(湍流控制器)，而稳流器6可以制造明显的上扬流动，延长钢液在中间包内的停留时间，有利于夹杂物的聚合和去除，同时减缓了钢液的冲击、飞溅和由冲击而造成的波动及向上流动的速度，降低了钢液卷渣、卷入气体的概率，从而，降低了钢液的二次氧化，另外，稳流器6对钢液的混匀作用更加突出，有利于均匀钢液成分和钢液温度，还能够减少对中间包注流区耐火材料的冲刷、侵蚀，减缓“汇流旋涡”的生成。