阅读说明：本技术 一种可抑制旋涡的连铸中间包塞棒 (Continuous casting tundish stopper capable of inhibiting vortex ) 是由 常正昇 张乔英 杨克枝 尹国才 程锁平 于 2019-12-17 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种可抑制旋涡的连铸中间包塞棒,包括塞棒主体、挡台和肋板,塞棒主体的下部设置有挡台和肋板,挡台的上端面和塞棒主体的中心线垂直,其侧面和竖直方向成一定的角度,且沿竖直方向均匀地设置有肋板,肋板与水平面垂直；在塞棒主体的外壁、相邻的挡台和相邻的肋板共同围成了具有一定体积的腔体,且腔体的数量有多个。本发明只需改变塞棒的下部结构,就可对汇流旋涡起到分隔、层层阻挡的作用,能有效抑制汇流旋涡、防止渣进入水口,还能有效减少中包钢水铸余量,提高金属收得率,减少铸余处理工作量,且具有制作容易,成本低廉,操作方便等优点。(The invention discloses a continuous casting tundish stopper capable of inhibiting vortexes, which comprises a stopper main body, a baffle table and rib plates, wherein the baffle table and the rib plates are arranged at the lower part of the stopper main body; the outer wall of the stopper rod main body, the adjacent baffle table and the adjacent rib plate jointly enclose a cavity with a certain volume, and the number of the cavities is multiple. The invention can separate and block confluent vortex layer by layer only by changing the lower structure of the stopper rod, can effectively inhibit confluent vortex, prevent slag from entering the water inlet, can effectively reduce the casting allowance of the tundish molten steel, improve the metal yield, reduce the workload of casting residue treatment, and has the advantages of easy manufacture, low cost, convenient operation and the like.)

一种可抑制旋涡的连铸中间包塞棒

技术领域

本发明涉及连铸中间包控流技术领域，具体为一种可抑制旋涡的连铸中间包塞棒。

背景技术

在连铸生产过程中，中间包是一种重要的冶金反应器，起着减压、稳流、净化、分流等冶金功能，且其功能不断得到开发，还包括加热和精炼功能。塞棒是连铸中间包冶金过程中重要的控流装置，用于控制中间包到结晶器的钢水流量和结晶器液面高度。中间包钢水存在一个流动现象，当液面低于某临界高度时会在中间包水口上方产生汇流旋涡。中间包钢水在开浇、连浇、拉速突然变化及浇铸末期时容易形成汇流旋涡。产生汇流旋涡时，会将液面的渣卷入钢液内部，造成金属相和液相的卷混，甚至卷入空气，都将增加钢液的二次氧化，降低钢液洁净度，恶化了铸坯质量。特别是浇铸末期，为了防止因形成汇流旋涡而卷渣，需在液面到达临界高度前停浇，造成中包铸余钢水量较大，降低了金属收得率，同时增加铸余块处理的工作量。

专利号CN102825229A公开了一种防止中间包内产生旋涡的控流结构，其技术方案是塞棒下端呈倒圆锥形管状空心漏斗的中间空置部分将下面的浸入式水口出口罩住，阻止垂直方向的钢液被水口吸入，迫使钢液从水平方向进入水口，以达到抑制水口出口上方的汇流旋涡的目的。但实际操作要严格要求塞棒中心和水口中心的对中，以满足塞棒下端能与座砖凹槽实现良好的密封，存在一定难度；此外，虽然阻止了垂直方向的钢液被水口吸入，但是若汇流旋涡形成后卷入的渣也会被带入水口。

专利号CN108907170A公开了一种在冶金过程中抑制水口处旋涡产生的方法，其方法是当冶金包浇注末期液面下降到接近产生汇流漩涡的临界高度时，通过旋转装置驱动冶金包内的塞棒朝向即将形成的漩涡的旋转方向的反向进行转动，以使流体运动的切向速度减弱。但需要在塞棒上部设置旋转装置，存在一定困难，且需要考虑合适的启动时机及设置合适的转速，控制要求较高。

专利号CN108380862A公开了一种连铸防卷渣塞棒，其技术方案是借助连铸防卷渣塞棒的防卷渣功能段的独特形状，实现削弱甚至抵消中间包钢水汇流旋涡的产生、降低连铸卷渣风险的目的，但其效果并不理想。

因此，有必要开发一种可抑制汇流旋涡，防止渣进入水口的控流技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制作容易、成本低廉、操作方便、用于抑制汇流旋涡、防止渣进入水口的连铸中间包塞棒，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可抑制旋涡的连铸中间包塞棒，包括塞棒主体、挡台和肋板，所述塞棒主体的下部设置有挡台和肋板，挡台的上端面和塞棒主体的中心线垂直，在挡台和塞棒主体的侧面和竖直方向成一定的角度，且沿竖直方向均匀地设置有肋板，肋板与水平面垂直；所述的塞棒主体的外壁、相邻的挡台和相邻的肋板共同围成了具有一定体积的腔体，且腔体的数量有多个。

优选的，所述塞棒主体的直径与实际使用的连铸中间包塞棒主体的直径相同。

优选的，所述挡台的数量为3-8个，且均匀设置在塞棒主体下部，相邻挡台之间存在一定距离的间隔，且位于最上面的挡台的上端面距离塞棒主体头底部的距离为中间包工作液位高度的0.35-0.45倍；而位于最上面的挡台外沿的直径为塞棒主体的直径的1.4-1.6倍，从上到下，挡台外沿的直径依次增大，最下面的挡台的外沿直径和最上面挡台的外沿直径差为80-160mm。

优选的，所述肋板的数量为3-8个，且肋板的一个外侧面和挡台外沿相切。

优选的，所述塞棒主体设置在中间包内，塞棒主体的上端固定在横向的支撑臂上，支撑臂的另一端固定在升降装置上，升降装置固定于中间包的包体外侧。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本可抑制旋涡的连铸中间包塞棒，只需对塞棒主体结构的下部进行改动，设置挡台和肋板，而不需要做其它的改造，因此制作容易，成本低廉，操作方便。

2、本可抑制旋涡的连铸中间包塞棒，由于挡台和肋板的设置，对汇流旋涡具有分隔、阻挡的作用，能有效抑制汇流旋涡的形成。

3、本可抑制旋涡的连铸中间包塞棒，从上到下挡台外沿直径依次增大的设置，以及塞棒主体的外壁、相邻的挡台和相邻的肋板共同围成的腔体结构，起到层层阻隔的作用，即使汇流旋涡引起卷渣，也将使渣进入腔体中，有效防止了渣进入水口，提高了结晶器钢液的洁净度。

4、本可抑制旋涡的连铸中间包塞棒，由于能有效抑制汇流旋涡的形成，且防止渣进入水口，因此可以减少中包钢水铸余量，提高金属收得率，同时减少中包铸余块处理工作量；整个连铸中间包塞棒具有制作容易，成本低廉，操作方便，且能有效抑制汇流旋涡、防止渣进入水口的优点。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的俯视图；

图3为本发明的安装结构示意图。

图中：1、塞棒主体；2、挡台；3、肋板；4、支撑臂；5、中间包；6、升降装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

从图1-2可以看出，一种可抑制旋涡的连铸中间包塞棒，包括塞棒主体1、挡台2和肋板3，塞棒主体1的下部设置有挡台2和肋板3，挡台2的上端面和塞棒主体1的中心线垂直，在挡台2和塞棒主体1的侧面和竖直方向成一定的角度，且沿竖直方向均匀地设置有肋板3，肋板3与水平面垂直；塞棒主体1的外壁、相邻的挡台2和相邻的肋板3共同围成了具有一定体积的腔体，且腔体的数量有多个。

在上述实施例中，塞棒主体1的直径与实际使用的连铸中间包塞棒主体1的直径相同。

在上述实施例中，挡台2的数量为5个，且均匀设置在塞棒主体1下部，相邻挡台2之间存在一定距离的间隔，且位于最上面的挡台2的上端面距离塞棒主体1头底部的距离为中间包工作液位高度的0.4倍；而位于最上面的挡台2外沿的直径为塞棒主体1的直径的1.5倍，从上到下，挡台2外沿的直径依次增大，最下面的挡台2的外沿直径和最上面挡台2的外沿直径差为120mm。

在上述实施例中，肋板3的数量为4个，且肋板3的一个外侧面和挡台2外沿相切。

从图3可以看出，在安装时将塞棒主体1设置在中间包5内，塞棒主体1的上端固定在横向的支撑臂4上，支撑臂4的另一端固定在升降装置6上，升降装置6固定于中间包5的包体外侧，用于控制塞棒主体1的高度，进而控制钢液流量和结晶器液面高度。

工作原理：本可抑制旋涡的连铸中间包塞棒，由于下部设置有挡台2和肋板3，具有分隔、阻挡汇流旋涡的作用，在中间包5液位低于汇流旋涡临界高度时，能有效抑制汇流旋涡的形成；在挡台2和肋板3的共同作用下，即使汇流旋涡引起卷渣，渣也将会进入塞棒主体1的外壁、相邻的挡台2和相邻的肋板3共同围成的腔体中，且从上到下挡台2外沿的直径依次增大，伴随中间包5液位的不断降低，位于不同高度的腔体将容纳不同液位高度时钢液卷入的渣，起到层层阻挡的作用，最终达到了防止渣进入水口的目的。

实施例二：

一种可抑制旋涡的连铸中间包塞棒，除下述技术参数外，其余同实施例1。

其中，挡台2的数量为3-4个或6-8个；且位于最上面的挡台2的上端面距离塞棒主体1头底部的距离为中间包5工作液位高度的0.35-0.40倍或0.40-0.45倍；位于最上面的挡台2外沿的直径为塞棒主体1的直径的1.4-1.5倍或1.5-1.6倍；最下面挡台2外沿直径和最上面挡台2外沿直径之差为80-120mm或者120-160mm；

在本实施例中，肋板3的数量为3个或者5-8个。

综上所述：本可抑制旋涡的连铸中间包塞棒，只需对塞棒主体1结构的下部进行改动，设置挡台2和肋板3，而不需要做其它的改造，因此制作容易，成本低廉，操作方便；其次，由于挡台2和肋板3的设置，对汇流旋涡具有分隔、阻挡的作用，能有效抑制汇流旋涡的形成，且从上到下挡台2外沿直径依次增大的设置，以及塞棒主体1的外壁、相邻的挡台2和相邻的肋板3共同围成的腔体结构，起到层层阻隔的作用，即使汇流旋涡引起卷渣，也将使渣进入腔体中，有效防止了渣进入水口，提高了结晶器钢液的洁净度；另外，由于本发明能有效抑制汇流旋涡的形成，且防止渣进入水口，因此可以减少中包钢水铸余量，提高金属收得率，同时减少中包铸余块处理工作量；整个连铸中间包塞棒具有制作容易，成本低廉，操作方便，且能有效抑制汇流旋涡、防止渣进入水口的优点。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。