用于洁净钢连铸连轧生产线上的钢液净化装置的制作方法

本发明涉及洁净钢生产连铸连轧工艺技术领域，尤其是涉及用于洁净钢连铸连轧生产线上的钢液净化装置。

背景技术：

随着科学技术的发展，对钢材性能的要求日益严格，对钢材质量要求不断提高。研究表明，当夹杂物小于5μm时，钢材在负荷条件下，裂纹扩展发生率将显著降低。目前的工业实践中，一些高端用途钢对夹杂物临界尺寸已有较严格的限制：如显像管阴罩用钢的夹杂物最大尺寸应不大于5μm；轴承和轴承座圈用钢的夹杂物应不大于15μm等。

现有钢连铸连轧生产工艺中，钢液净化的最后阶段是在中间包内完成，然后就直接通过浸入式水口进入轧钢机结晶器中结晶。而中间包钢液净化是采取在中间包钢液表面加入覆盖剂，使细小夹杂物聚集上浮于表面覆盖剂中，为使夹杂物能顺利聚集上浮，中间包的结构使根据力学和传热学原理来设计的，使其具有合理的湍流使夹杂物上浮。上述技术虽然可使钢液中的夹杂物大幅度降低，但对难以聚集上浮的200μm以下的细微夹杂物清除效果有限，常规情况下只可将夹杂物控制在50μm以内，钢的洁净度仍然受限。

如何进一步减少钢中夹杂物含量，提高钢的洁净度，已成为本领域在本世纪中十分重要的发展方向。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种可显著减少钢液中夹杂物含量，提高钢洁净度的用于洁净钢连铸连轧生产线上的钢液净化装置。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

用于洁净钢连铸连轧生产线上的钢液净化装置，设有保温壳体、耐火材料通道、耐温过滤芯体和加热件；

耐火材料通道设有进口段、中间段和出口段，进口段的入口端外接中间包钢液出口，中间段位于保温壳体内，出口段的出口端外接轧钢机结晶器入口，耐温过滤芯体设于中间段内，加热件设于保温壳体与耐火材料通道中间段外壁之间。

进一步：

所述保温壳体为箱式结构，耐火材料通道的中间段中心线与保温壳体纵向中心线平行，耐火材料通道的进口段位于保温壳体左侧端，耐火材料通道的出口段位于保温壳体右侧底部。

所述耐温过滤芯体采用具有三维结构多孔质的陶瓷材料构成的耐温过滤芯体，如泡沫陶瓷过滤芯体、球状堆积粒状陶瓷过滤芯体、网格或蜂窝陶瓷过滤芯体等。

所述保温壳体和加热件的组合可采用现有箱式加热炉的基本结构，所述加热件可采用电加热件、燃气加热件等。

所述耐温过滤芯体的纵向长度不小于250mm，横截面积不小于中间包出口截面积的5倍。

所述耐火材料通道的构建材料能承受1600度高温钢液冲刷且对钢液保持化学稳定。

应用时，将本发明所述用于洁净钢连铸连轧生产线上的钢液净化装置安装于洁净钢连铸连轧生产线上的中间包出口与轧钢机结晶器入口之间。

与现有技术比较，本发明具有如下有益效果：

使用时，本发明所述用于洁净钢连铸连轧生产线上的钢液净化装置安装于洁净钢连铸连轧生产线上的中间包出口与轧钢机结晶器入口之间。从中间包出口流出的钢液须先经过本发明所述钢液净化装置的耐火材料通道经过，通过耐温过滤芯体过滤净化后再流入轧钢机结晶器中。由于采用耐温过滤芯体可预先被加热至设定温度并可稳定地保证所需温度，这样就可保证钢液具有良好的流动性流过过滤芯体，从而显著提高钢液的洁净度。只需通过合理优化的结构尺寸设计及工艺参数设定，就可满足洁净钢连铸连轧生产要求。通过本发明可使钢液中的夹杂物大幅度降低，可对中间包中难以聚集上浮的200μm以下的细微夹杂物有效清除，选择不同的过滤芯体，可将夹杂物控制在不同的尺寸内。经试验，如采用适当设计的泡沫陶瓷过滤芯体，可控制在10μm以内，采用适当设计的球状堆积粒状陶瓷过滤芯体，可控制在5μm以内，采用适当设计的网格或蜂窝陶瓷过滤芯体，也可控制在30μm以内。

附图说明

图1为本发明实施例结构及安装示意图。

具体实施方式

参见图1，本实施例所述用于洁净钢连铸连轧生产线上的钢液净化装置，设有保温壳体1、耐火材料通道3、耐温过滤芯体4和加热件2。

耐火材料通道3设有进口段、中间段和出口段，进口段的入口端外接中间包p1钢液出口，中间段位于保温壳体1内，出口段的出口端外接轧钢机结晶器p2入口，进口段的出口端与中间段的入口端接合部设有卡嵌式防泄漏结构31。耐火材料通道3由设于保温壳体1内的定位块6定位。耐温过滤芯体4填设于中间段内，加热件2设于保温壳体1与耐火材料通道中间段外壁之间。

所述保温壳体1为箱式结构，耐火材料通道3的中间段中心线与保温壳体1纵向中心线平行，耐火材料通道3的进口段位于保温壳体1左侧端，耐火材料通道3的出口段位于保温壳体1右侧底部。保温壳体1的底部11可打开，打开保温壳体1的底部，可进行装配维保等操作工作。

所述耐温过滤芯体4采用具有三维结构多孔质的球状堆积粒状陶瓷材料构成的耐温过滤芯体4。

所述保温壳体1和加热件2的组合结构采用现有箱式加热炉的基本结构，其加热件2采用电加热件。

所述耐温过滤芯体4的纵向长度不小于250mm，横截面积不小于中间包p1出口截面积的5倍。

所述耐火材料通道3的构建材料须能承受1600度高温钢液冲刷且对钢液保持化学稳定。

应用时，将本发明所述用于洁净钢连铸连轧生产线上的钢液净化装置安装于洁净钢连铸连轧生产线上的中间包p1出口与轧钢机结晶器p2入口之间。可另配安装支架，将本发明通过紧固件锁紧在安装支架上。安装支架可以是固定式或三维活动式安装支架。

本发明实施例具有如下有益效果：

使用时，本发明实施例所述用于洁净钢连铸连轧生产线上的钢液净化装置安装于洁净钢连铸连轧生产线上的中间包p1出口与轧钢机结晶器p2入口之间。从中间包p1出口流出的钢液须先经过本发明所述钢液净化装置的的耐火材料通道3经过，通过耐温过滤芯体4过滤净化后再流入轧钢机结晶器p2中(参见图1中的箭头所示)。由于采用耐温过滤芯体4可预先被加热至设定温度并可稳定地保证所需温度，这样就可保证钢液具有良好的流动性流过过滤芯体，从而显著提高钢液的洁净度。本发明只需通过合理优化的结构尺寸设计及工艺参数设定，就可满足洁净钢连铸连轧生产要求。通过本发明可使钢液中的夹杂物大幅度降低，可对中间包p1中难以聚集上浮的200μm以下的细微夹杂物有效清除，采用适当设计的球状堆积粒状陶瓷过滤芯体4，可控制在5μm以内。

技术特征：

技术总结
用于洁净钢连铸连轧生产线上的钢液净化装置，涉及洁净钢生产连铸连轧工艺，设有保温壳体、耐火材料通道、耐温过滤芯体和加热件；耐火材料通道入口端外接中间包钢液出口，出口端外接轧钢机结晶器入口，耐温过滤芯体设于耐火材料通道内，加热件设于保温壳体与耐火材料通道中间段外壁之间。将本发明所述用于洁净钢连铸连轧生产线上的钢液净化装置安装于洁净钢连铸连轧生产线上的中间包出口与轧钢机结晶器入口之间。从中间包出口流出的钢液须先经过本发明所述钢液净化装置的耐火材料通道再流入轧钢机结晶器中，本发明可保证钢液具有良好的流动性流过过滤芯体，可显著提高钢液的洁净度。

技术研发人员：王薇薇;刘建华;余欢;何明亮;赵国庆
受保护的技术使用者：航大（厦门）新材科技有限公司
技术研发日：2019.06.20
技术公布日：2019.10.18