一种连铸中间包钢液净化装置的制作方法

文档序号:26401663发布日期:2021-08-24 16:14阅读:100来源:国知局

本发明涉及中间包领域,具体来说是一种连铸中间包钢液净化装置。



背景技术:

市场对洁净钢的需求不断增加,对钢的洁净度要求也越来越高。连铸过程是钢铁生产过程的核心环节,是将液态的钢水浇铸成一定断面形状和一定尺寸规格铸坯的工艺过程。

中间包是连铸过程重要的耐火材料容器,起着分流、减压和连浇等作用,其中去除钢水中的夹杂物也是中间包一项重要的功能;中间包通过浸入式水口向结晶提供钢水,中间包钢水的结晶器很大程度上决定了铸坯的洁净度,因此如何提高中间包钢水的洁净度成为冶金工作者关注的重要方向。

为此,通常采用湍流抑制器,挡渣堰和挡渣坝等控流元件,以改善中间包流场,促进夹杂物的上浮去除,此外还开发了电磁净化技术、气幕挡墙技术等。

但对于小颗粒的夹杂物,难以上浮去除,电磁净化技术的设备成本较高,气幕挡墙技术中对气泡粒径大小、均匀性和稳定性有较高的要求,实际应用的较少。

同时传统净化设备结构复杂,生产成本高,同时有可能对中间包以及相关结构改动较大。

所以为了解决上述问题,就需要提供一种钢水用的净化装置。



技术实现要素:

本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种对中间包以及相关结构改动较小的净化装置。

为了实现上述目的,本发明采用的技术方案为:

一种连铸中间包钢液净化装置,包括过滤套筒;所述过滤套筒上设有穿接孔;所述过滤套筒套接在塞棒结构上。

所述过滤套筒端部设有导钢槽。

所述导钢槽的竖直截面为弧形。

所述塞棒结构包括塞棒主体,在塞棒主体上设有塞棒凸台。

所述穿接孔包括下穿接孔和上穿接孔,所述上穿接孔内径小于下穿接孔内径;所述上穿接孔内径小于塞棒凸台外径。

所述上穿接孔内设有环形挡圈。

所述过滤套筒和环形挡圈的材质为多孔耐火材料。

所述塞棒结构连接有升降机构;所述升降机构包括支撑梁,所述支撑梁与塞棒主体相连接;支撑梁连接有驱动部。

所述下穿接孔高度尺寸不小于塞棒凸台上端面距离塞棒主体的下端面的距离。

所述下穿接孔内径小于塞棒凸台外径。

本发明的优点在于:

本发明公开了一种连铸中间包钢液净化装置,本发明通过过滤套筒的设置,可以对钢水进行净化,同时过滤套筒设置在浸入式水口正上方,过滤套筒改变了塞棒主体附近钢水的流动方向,因此可以抑制汇流旋涡的形成,防止卷渣对结晶器钢水的污染。

附图说明

下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明:

图1为本发明的剖视图;

图2为本发明的俯视图;

图3为本发明的使用时的结构示意图;

图4为本发明环形挡圈优化后的结构示意图;

图5为本发明优化后过滤套筒的结构示意图;

图6为图4中a区域的局部放大图。

其中:1-环形挡圈;2-过滤套筒;3-导钢槽;4-浸入式水口;5-中间包;6-驱动部;7-支撑梁;8-塞棒凸台;9-塞棒主体。

具体实施方式

下面对照附图,通过对最优实施例的描述,对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

一种连铸中间包钢液净化装置,包括过滤套筒2;所述过滤套筒2上设有穿接孔21;所述过滤套筒2套接在塞棒结构上;本发明公开了一种连铸中间包钢液净化装置,本发明通过过滤套筒2的设置,可以使得大部分钢水通过过滤套筒2进入浸入式水口4中,当钢水从过渡套筒流过时,过滤套筒2相当于一个过滤筛结构,从而可以实现对钢水的过滤操作,达到净化钢水的作用,另外,在本发明过渡套筒套接在塞棒结构上,塞棒结构处于浸入式水口4的正上方,因为塞棒结构的限位作用,可以减少过滤套筒2沿左右方向进行晃动,同时过滤套筒2设置在浸入式水口4上方,过滤套筒2改变了塞棒主体9附近钢水的流动方向,因此可以抑制汇流旋涡的形成,防止卷渣对结晶器钢水的污染;同时为了保证过滤套筒2套接在塞棒结构上;过滤套筒2上设有穿接孔21,穿接孔21可以时一个通孔结构,也可以是下文公开的结构,主要目的是实现过滤套筒2套接在塞棒结构上即可。

作为优选的,本发明中所述过滤套筒2端部设有导钢槽3;导钢槽3设置在过渡套筒端部,导钢槽3一般设置在过滤套筒2靠近浸入式水口一侧;导钢槽3的设置,即使在浇次后期过滤套筒2的微孔被堵塞,因为导钢槽3的设置,也可以使得浇铸过程也可正常进行,因此不会对浇铸过程产生影响;另外,作为更大的优化,在本发明中所述导钢槽3的竖直截面为弧形;具体导钢槽3竖直截面呈半圆形,这样的结构设计,方便钢水从导钢槽3内的流动,减少了导钢槽3周边存在棱边不利于钢水流动的问题;同时为了减少导钢槽3过多的流出钢水,在本发明中导钢槽3远离浸入式水口4一侧的开口小于导钢槽3靠近浸入式水口4一侧的开口,这样的可以减少钢水过多的从导钢槽3流出,影响本发明的净化效果。

作为优选的,本发明中所述塞棒结构包括塞棒主体9,在塞棒主体9上设有塞棒凸台8;在本发明中塞棒主体9可以使用传统的塞棒主体9结构,本发明主要是在塞棒主体9上设有塞棒凸台8,塞棒凸台8,一个作用是起到一个支撑台或者挂接台的作用,可以通过塞棒结构的上下移动带动过滤套筒2上下移动,进而可以实现对过滤套筒2位置的移动。

作为优选的,本发明中所述穿接孔21包括下穿接孔211和上穿接孔212,所述上穿接孔212内径小于下穿接孔211内径;所述上穿接孔212内径小于塞棒凸台8外径;本发明通过上述穿接孔21的设置,可以实现塞棒结构可以穿过过滤套筒2,同时过滤套筒2还不会因为重力而脱离塞棒结构,方便了后续过滤套筒2的提升;下穿接孔内径大于塞棒凸台直径,上穿接孔内径小于塞棒凸台直径。

作为优选的,本发明中所述上穿接孔212内设有环形挡圈1;环形挡圈1起到一个缩小上穿接孔212内径的作用,方便了塞棒主体9从过滤套筒2上方穿过;同时环形挡圈与过滤套筒可以是一体结构,当然也可以设计分体结构;例如在环形挡圈外侧设有卡接块12,在过渡套筒上的上穿接孔内壁上设有卡接槽14;环形挡圈通过卡接块12卡接在卡接槽14内,使得环形挡圈与过渡套筒为可拆卸式的连接结构,这样的设置,方便环形挡圈的拆卸安装;同时在本发明中卡接块12通过缓冲机构与环形挡圈相连接,缓冲机构包括设置在环形挡圈上的放置槽11,放置槽11通过连通槽16与环形挡圈外侧相连通;所述卡接块12端部设有限位块15,限位块尺寸大于连通槽尺寸,这样的设置,可以避免限位块从连通槽脱离放置槽;所述放置槽11内设有缓冲弹簧13,卡接块12通过限位块15连接在放置槽11内,同时缓冲弹簧13一端与放置槽11底部相连通,另一端通过限位块15与卡接块12相连接;本发明采用这样的连接方式,方便了环形挡圈的更换操作;另外,为了方便拆卸,在本发明中卡接槽14可以贯穿环形挡圈设置,使得卡接槽14内侧与上穿接孔相连通,另一侧与过滤套筒外侧相连通;这样的设置,方便了后续拆卸环形挡圈。

另外,在本发明中所述过滤套筒2和环形挡圈的材质为多孔耐火材料;本发明通过这样的设计,可以得知,本发明过滤套筒2与环形挡圈的生产成本低廉,更方便在实际生产中进行使用。

作为优选的,本发明中所述塞棒结构连接有升降机构;所述升降机构包括支撑梁7,所述支撑梁7与塞棒主体9相连接;支撑梁7连接有驱动部6;在本发明中驱动部6带动支撑梁7上下移动,支撑梁7上下移动会带动塞棒主体9的上下移动,从而可以实现过滤套筒2的上下移动;本发明公开的升降机构,可以实现过滤套筒2纵向位置的改变,更符合设计要求;驱动部可以采用电机,也可以采用液压缸等驱动设备。

作为优选的,本发明中所述下穿接孔211高度尺寸不小于塞棒凸台8上端面距离塞棒主体9的下端面的距离;这样的设置,可以避免塞棒凸台8对过滤套筒2顶起,使得过滤套筒2下端面不能与中间包5下端面相接触;影响钢水的净化操作。

作为优选的,本发明中所述下穿接孔211内径小于塞棒凸台8外径;这样的设置,可以避免塞棒凸台8与下穿接孔211之间发生运动干涉。

作为优选的,本发明中所述塞棒凸台8的直径为塞棒主体9的直径的1.4-1.5倍;塞棒凸台8的高度为塞棒主体9的直径的1.5-2倍;这样的尺寸设计,可以保证在塞棒主体上套接过滤套筒后,塞棒凸台能够承受过滤套筒的重量,同时保证塞棒自身的强度,以便于吊运安装;所述塞棒凸台8的上端面至塞棒主体9的下端部的距离为中间包5钢水正常工作液位的三分之二;这样的尺寸设计,是为了方便定位下穿接孔的高度;所述下穿接孔211的内径为塞棒凸台8的直径的1.2-1.4倍;这样的尺寸设计,是为了便于将过滤套筒套接到塞棒主体上;过滤套筒2外径与下穿接孔211内径的差值与塞棒主体9的直径相同,这样的尺寸设计,使得过滤套筒有一定的壁厚,形成一定的过滤通道和夹杂物吸附容纳空间。

具体;

本发明公开了一种连铸中间包5钢液净化装置,所述净化装置主要包括过滤套筒2、环形挡圈、塞棒主体9和塞棒凸台8组成;过滤套筒2和环形挡圈是一体成型结构,当然也可以采用可拆卸的方式相连接,例如,环形挡圈与过滤套筒2件采用卡接部件进行连接;环形挡圈位于过滤套筒2顶部,与过滤套筒2同轴心;过滤套筒2的下部均匀的设置有导钢槽3;

塞棒主体9上设置有塞棒凸台8,塞棒主体9和塞棒凸台8也是一体成型结构;所述塞棒凸台8的直径为塞棒主体9的直径的1.4-1.5倍,塞棒凸台8的高度为塞棒主体9的直径的1.5-2倍,塞棒凸台8的上端面至塞棒主体9的下端部的距离为中间包5钢水正常工作液位的2/3;所述过滤套筒2的内径为塞棒凸台8的直径的1.2-1.4倍,过滤套筒2的外径与内径的差值与塞棒主体9的直径相同;所述环形挡圈的内径为塞棒主体9的直径的1.1-1.2倍,环形挡圈外径与过滤套筒2的外径相同,高度等于过滤套筒2的壁厚;环形挡圈的下端面到过滤套筒2下端面的距离与塞棒凸台8的上端面至塞棒主体9的下端部的距离相同。

所述导钢槽3的形状为半圆形,其半径为3-5cm,导钢槽3的数量为3-5个。

所述过滤套筒2和环形挡圈的材质为多孔耐火材料。

所述塞棒凸台8的材质与塞棒主体9的材质相同。

本装置在使用时,将塞棒主体9的穿过过滤套筒2,使过滤套筒2通过塞棒凸台8悬挂于塞棒主体9上,然后将塞棒主体9固定于塞棒支撑梁7上,使塞棒主体9位于浸入式水口4的正上方,塞棒支撑梁7与塞棒升降部连接,塞棒升降部固定于连铸中间包5的外壁上。

本装置在使用过程中,在连铸中间包5内塞棒主体9附近的钢水,大多数需要流经过滤套筒2和环形挡圈后方可流入浸入式水口4,由于过滤套筒2和环形挡圈为多孔耐火材料,其微孔结构能有效吸附去除钢液中的夹杂物,特别是细小夹杂物,起到净化钢液,达到提高钢液洁净度的目的。

在浇次末期,即使过滤套筒2和环形挡圈的微孔被吸附聚集的夹杂物堵塞,由于过滤套筒2下部开有导钢槽3,钢液也可以正常进入浸入式水口4,不影响浇铸过程。

本发明对原有中间包5的结构没有改动,只需在原有塞棒主体9上设置塞棒凸台8,然后组装独立制作的过滤套筒2,因此改造成本低,制作容易,操作简单。

由于过滤套筒2可以吸附去除钢液中的夹杂物,因此可以有效提高钢液的洁净度,提高铸坯质量。

由于过滤套筒2的存在,改变了塞棒主体9附近钢水的流动方向,因此可以抑制汇流旋涡的形成,防止卷渣对结晶器钢水的污染。

采用本发明的技术方案,由于可以防止卷渣,因此能减少钢水铸余量,提高成坯率。

由于过滤套筒2下部设置有导钢槽3,即使在浇次后期过滤套筒2的微孔被堵塞,浇铸过程也可正常进行,因此不会对浇铸过程产生影响。

实施例1:

一种连铸中间包5钢液净化装置,所述装置由过滤套筒2、环形挡圈、塞棒主体9和塞棒凸台8组成;过滤套筒2和环形挡圈是一体成型结构,环形挡圈位于过滤套筒2顶部,与过滤套筒2同轴心;过滤套筒2的下部均匀的设置有导钢槽3;

塞棒主体9上设置有塞棒凸台8,塞棒主体9和塞棒凸台8也是一体成型结构;所述塞棒凸台8的直径为塞棒主体9的直径的1.45倍,塞棒凸台8的高度为塞棒主体9的直径的1.7倍,塞棒凸台8的上端面至塞棒主体9的下端部的距离为中间包5钢水正常工作液位的2/3;所述过滤套筒2的内径为塞棒凸台8的直径的1.3倍,过滤套筒2的外径与内径的差值与塞棒主体9的直径相同;所述环形挡圈的内径为塞棒主体9的直径的1.15倍,外径与过滤套筒2的外径相同,高度等于过滤套筒2的壁厚;环形挡圈的下端面到过滤套筒2下端面的距离与塞棒凸台8的上端面至塞棒主体9的下端部的距离相同。

所述导钢槽3的形状为半圆形,其半径为4cm,导钢槽3的数量为4个。

所述过滤套筒2和环形挡圈的材质为多孔耐火材料。

所述塞棒凸台8的材质与塞棒主体9的材质相同。

如图3所示,本装置在使用时,将塞棒主体9的穿过过滤套筒2,使过滤套筒2通过塞棒凸台8悬挂于塞棒主体9上,然后将塞棒主体9固定于塞棒支撑梁7上,使塞棒主体9位于浸入式水口4的正上方,塞棒支撑梁7与塞棒升降部连接,塞棒升降部固定于连铸中间包5的外壁上。

实施例2

一种连铸中间包5钢液净化装置。除下述技术参数外,其余同实施例1。

所述塞棒凸台8的直径为塞棒主体9的直径的1.4-1.45倍或1.45-1.5倍,塞棒凸台8的高度为塞棒主体9的直径的1.5-1.7倍或1.7-2倍;

所述过滤套筒2的内径为塞棒凸台8的直径的1.2-1.3倍或1.3-1.4倍;

所述环形挡圈的内径为塞棒主体9的直径的1.1-1.15倍或1.15-1.2倍;

所述导钢槽3的形状为半圆形,其半径为3-4cm或4-5cm,导钢槽3的数量为3个或5个。

显然本发明具体实现并不受上述方式的限制,只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进,均在本发明的保护范围之内。

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