阅读说明：本技术 一种中间包气幕挡堰吹氩去除夹杂物装置 (Tundish air curtain weir argon blowing inclusion removing device ) 是由 职建军 范正洁 刘旭峰 高华 张志强 刘国强 于 2018-07-24 设计创作，主要内容包括：本发明揭示了一种中间包气幕挡堰吹氩去除夹杂物装置,涉及中间包冶金技术领域,包括中间包设置长水口、中间包耐材工作层、中间包壳体、浸入式水口,中间包中部位置设置一块气幕挡堰板,所述气幕挡堰板包括吊环、气幕挡堰耐材本体、通钢孔、透气砖、气室、氩气管道；吊环固定安装在气幕挡堰耐材本体的上部,通钢孔开设在气幕挡堰耐材本体的下部,氩气管道和气室相连接、气室和透气砖相连接构成气幕产生装置,安装在气幕挡堰耐材本体的下部。本发明产生的气幕在钢流通道上不产生盲区；在使用过程中,只有需要很小氩气流量,小气量不会再钢水引起钢水裸露引起钢水的二次氧化。(The invention discloses a tundish gas curtain weir argon blowing inclusion removing device, which relates to the technical field of tundish metallurgy and comprises a tundish, a tundish refractory material working layer, a tundish shell and an immersion nozzle, wherein a gas curtain weir plate is arranged at the middle part of the tundish and comprises a lifting ring, a gas curtain weir refractory material body, a steel through hole, an air brick, a gas chamber and an argon pipeline; rings are fixedly installed on the upper portion of the gas curtain weir refractory body, steel through holes are formed in the lower portion of the gas curtain weir refractory body, argon gas pipelines are connected with the gas chambers, and the gas chambers are connected with air bricks to form a gas curtain generating device which is installed on the lower portion of the gas curtain weir refractory body. The air curtain generated by the invention does not generate a blind area on the steel flow channel; in the using process, only a small amount of argon flow is needed, and the small amount of argon flow can not cause the molten steel to be exposed to cause secondary oxidation of the molten steel.)

一种中间包气幕挡堰吹氩去除夹杂物装置

技术领域

本发明涉及中间包冶金技术领域，更具体地指一种中间包气幕挡堰吹氩去除夹杂物装置。

背景技术

中间包气幕挡墙技术是上世纪末发展起来的一项去除中间包钢水非金属夹杂物的技术，原理是在中间包底部设置一条气幕挡墙吹入氩气，氩气透过气幕挡墙上浮形成一道氩气泡气幕屏障，促进钢液中非金属夹杂物的上浮和去除。

但是现有条形气幕挡墙技术存在以下主要缺陷和不足：

1)氩气上浮在中间包内条形气幕挡墙的正上方形成剧烈波动，引起钢水裸露引起钢水的二次氧化，且氩气泡带动夹杂物上浮到中间包液面，但液面波动很大，如果没被覆盖剂吸附，又会重新进入钢水，影响去除夹杂的效果；

2)现有气幕挡墙产生气幕时存在盲区，目前大多数气幕挡墙的盲端长度大概有90-120mm，因为有气幕盲端的存在，影响了去除夹杂物的效果；

3)由于现有气幕挡墙技术要在整个中间包的通钢断面形成气幕，需要一定的吹气量，氩气消耗量大，吹氩量大会引起液面翻动。

结合图1，专利CN 201186340(申请号200820004824.6)公开了一种间断布缝的气幕挡墙，所述气幕挡墙内成型有气室和连通所述气室与所述气幕挡墙工作表面的气缝，其特征在于：在所述气幕挡墙工作表面上，位于同一条直线上气缝是间断的。优点在于改善钢水流场，均匀钢水温度和成分，气洗钢水效果好。该专利不足：生产工艺复杂，成本高，气幕存在盲区，影响非金属夹杂物去除效果。

专利CN 201186337Y(申请号200820004821.2)公开了一种中间包气幕挡墙和具有该气幕挡墙的中间包。该专利的优点在于：气幕挡墙安装固定透气本体的凸台，两者间固定更加牢固，更加安全可靠。缺点在于：存在气幕盲区，气幕造成液面波动，夹杂物又重新卷入到钢水中去。

专利CN 107350443A(申请号201710576129.0)公开一种连铸中间包气幕挡墙吹氩去除夹杂物的方法。该专利的优点在于：采用优化的覆盖剂，降低液面波动，减少二次氧化，减少了气幕盲区长度。缺点在于：还是存在气幕盲区，盲区长度为30-40mm，无法彻底消除液面波动造成夹杂物重新卷入。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对上述现有技术的不足，本发明提供一种中间包气幕挡堰吹氩去除夹杂物装置，本发明主要解决的问题是：(1)产生的气幕在钢流通道上不产生盲区；(2)吹入氩气量少，气幕不对液面产生波动造成二次氧化和(3)中间包流场进行有效控制。

(二)技术方案

一种中间包气幕挡堰吹氩去除夹杂物装置，包括中间包设置长水口、中间包耐材工作层、中间包壳体、浸入式水口，中间包中部位置设置一块气幕挡堰板，所述气幕挡堰板包括吊环、气幕挡堰耐材本体、通钢孔、透气砖、气室、氩气管道；吊环固定安装在气幕挡堰耐材本体的上部，通钢孔开设在气幕挡堰耐材本体的下部，氩气管道和气室相连接、气室和透气砖相连接构成气幕产生装置，安装在气幕挡堰耐材本体的下部；

气幕挡堰板设置在中间包中部位置，将中间包分成混合区和浇铸区，钢水从长水口注入到中间包的混合区，经过气幕挡堰的导流通钢孔流入到中间包注流区，从浸入式水口流入到结晶器；在气幕挡堰板的通钢孔的入口设置气幕产生装置，吹入氩气在通钢孔的入口处形成无盲区的气幕，对流经通钢口的钢液进行气洗，促进夹杂物的聚集和上浮。

根据本发明的一实施例，所述气幕挡堰板设置在中间包长度的1/2到1/4处。

根据本发明的一实施例，所述气幕挡堰板底部向上0～500mm处设置两个通钢孔。

根据本发明的一实施例，所述通钢孔设计为长方形状，尺寸为长(50～300mm)×宽(50～300mm)或者圆形直径(50～300mm)，通钢孔的倾角设计为向上(0～80度)。

根据本发明的一实施例，所述透气砖的长度设计大于通钢孔的长度，透气砖长度设计为50～320mm。

根据本发明的一实施例，在气幕挡堰板的通钢孔的入口处或通钢孔的底部或通钢孔的出口处设置气幕产生装置。

根据本发明的一实施例，所述氩气管道设置有压力和流量控制装置，氩气工作压力选择为0.1～0.9MPa，吹氩量为0～50L/min

(三)有益效果

采用了本发明的技术方案，一种中间包气幕挡堰吹氩去除夹杂物装置，具有以下效果：(1)在主体装置中间中部位置设置一块气幕挡堰板，将中间包分成混合区和注流区，能够使浇铸区的液面波动比较小，较少浇铸区渣的卷入，挡堰板中间开两个导流孔，钢水经过导流孔向上流动有利于夹杂物上浮；(2)在堰板入口位置设置条状气幕产生装置，透气砖的长度大于通钢孔的长度，保证所有流经堰板通钢孔钢水都得到有效的气洗，不存在气幕盲区，保证了钢水中夹杂物去除效率；(3)只要在堰板的入口处形成气幕，因为堰板的通钢孔面积很小，只要很小的吹气量，就能在堰板入口形成全覆盖的气幕，实际生产中氩气消耗量很小；(4)在使用过程中，只有需要很小氩气流量，小气量不会再钢水引起钢水裸露引起钢水的二次氧化。

附图说明

在本发明中，相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：

图1是现有中间包气幕挡坝结构示意图；

图2是本发明装置实施例1结构示意图；

图3是气幕挡堰板实施例1结构示意图；

图4是气幕挡堰板实施例1A-A剖视图；

图5是本发明装置实施例2结构示意图；

图6是气幕挡堰板实施例2结构示意图；

图7是气幕挡堰板实施例2A-A剖视图；

图8是本发明装置实施例3结构示意图；

图9是气幕挡堰板实施例3结构示意图；

图10是气幕挡堰板实施例3A-A剖视图。

附图标记说明：

1、长水口；2、中间包耐材；3、中间包壳体；4、气幕挡堰板；5、浸入式水口；6、气幕挡坝；41、吊环；42、气幕挡堰耐材本体；43、通钢孔；44、透气砖；45、气室；46、氩气管道。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。

一种中间包气幕挡堰吹氩去除夹杂物装置，包括中间包设置长水口1、中间包耐材工作层2、中间包壳体3、中间包中部位置设置一块气幕挡堰板4、浸入式水口5。气幕挡堰板4包括吊环41、气幕挡堰耐材本体42、通钢孔43、透气砖44、气室45、氩气管道46。吊环41固定安装在气幕挡堰耐材本体42的上部，通钢孔43开设在气幕挡堰耐材本体42的下部，氩气管道46和气室45相连接、气室45和透气砖44相连接构成气幕产生装置，安装在气幕挡堰耐材本体42的下部。

气幕挡堰板设置在中间包长度的1/2到1/4处。通钢孔的尺寸根据实际通钢量进行设计，通钢孔设计为长方形状，尺寸为长(50～300mm)×宽(50～300mm)或者圆形直径(50～300mm)，通钢孔的倾角设计为向上(0～80度)。氩气管道设置有压力和流量控制装置，生产过程中氩气工作压力选择为0.1～0.9MPa，吹氩量为0～50L/min。

气幕挡堰板4设置在中间包中部位置，将中间包分成混合区和浇铸区，钢水从长水口1注入到中间包的混合区(中间包左侧)，经过气幕挡堰4的导流通钢孔43流入到中间包注流区(中间包右侧)，然后从浸入式水口5流入到结晶器。在气幕挡堰板4的通钢孔43的入口设置气幕产生装置，气幕产生装置是由吹氩气管道46，气室45和透气砖44组成，吹入氩气在通钢孔43的入口处形成无盲区的气幕，对流经通钢口43的钢液进行气洗，促进夹杂物的聚集和上浮。

实施例1：

结合图2，现场60吨的中间包设置有长水口1、中间包耐材层2、中间包壳体、气幕挡堰板4、浸入式水口5。气幕挡堰板4设置中间包长度1/2位置。结合图3和图4，气幕挡堰板4底部向上0～500mm处设置两个通钢孔43，通钢孔43尺寸为长150×高100mm，倾角为向上45度。在气幕挡堰板4的通钢孔43的入口处(左侧)设置气幕产生装置，气幕产生装置是由吹氩气管道46、气室45和透气砖44组成，氩气管道46和气室45相连接，气室45和透气砖44相连接，透气砖44的长度设计大于通钢孔43的长度，透气砖44长度设计为50～320mmmm。

开浇前，开气幕挡堰板4氩气管道46的氩气，氩气工作0.5MPa，吹氩量为6L/min，吹入氩气在通钢孔43的入口(左侧)处形成无盲区的气幕。

开浇钢水从长水口1注入到中间包的混合区(中间包左侧)，经过气幕挡堰板4的导流通钢孔43流入到中间包注流区(中间包右侧)，然后从浸入式水口5流入到结晶器。

从气幕挡堰板4上透气砖44吹入的氩气对流经通钢孔43的钢液进行全覆盖气洗，促进夹杂物的聚集和上浮，因为吹入氩气量少，不会引起钢水翻腾裸露，而引起钢水的二次氧化和夹杂物的再次卷入。

实施例2：

结合图5，现场60吨的中间包设置有长水口1、中间包耐材层2、中间包壳体3、气幕挡堰板4、浸入式水口5。气幕挡堰板4设置中间包长度1/2位置。结合图6和图7，气幕挡堰板4底部向上0～500mm处设置两个通钢孔43，通钢孔43尺寸为长150×高100mm，倾角为向上60度。在气幕挡堰板4的通钢孔43的底部设置气幕产生装置，气幕产生装置是由吹氩气管道46，气室45和透气砖44组成，氩气管道46和气室45相连接，气室45和透气砖44相连接，透气砖44的长度设计大于通钢孔43的长度，透气砖44长度设计为50～320mm。

开浇前，开气幕挡堰板4氩气管道46的氩气，氩气工作0.5MPa，吹氩量为3L/min，吹入氩气在通钢孔43的内部形成无盲区的气幕。

开浇钢水从长水口1注入到中间包的混合区(中间包左侧)，经过气幕挡堰板4的导流通钢孔43流入到中间包注流区(中间包右侧)，然后从浸入式水口5流入到结晶器。

从气幕挡堰板4上透气砖44吹入的氩气对流经通钢孔43的钢液进行全覆盖气洗，促进夹杂物的聚集和上浮，因为吹入氩气量少，不会引起钢水翻腾裸露，引起钢水的二次氧化和夹杂物的再次卷入。

实施例3：

结合图8，现场60吨的中间包设置有长水口1、中间包耐材层2、中间包壳体3、气幕挡堰板4、浸入式水口5，气幕挡堰板4设置中间包长度1/2位置。结合图9和图10，堰板底部向上0～500mm处设置两个通钢孔43，通钢孔43尺寸为150×100mm，倾角为向上45度。在气幕挡堰板4的通钢孔43的出口处(右侧)设置气幕产生装置，气幕产生装置是由吹氩气管道46，气室45和透气砖44组成，氩气管道46和气室45相连接，气室45和透气砖44相连接，透气砖44的长度设计大于通钢孔43的长度，透气砖44长度设计为50～320mm。

开浇前，开气幕挡堰板4氩气管道46的氩气，氩气工作0.5MPa，吹氩量为8L/min，吹入氩气在通钢孔43的出口(右侧)处形成无盲区的气幕。

开浇钢水从长水口1注入到中间包的混合区(中间包左侧)，经过气幕挡堰板4的导流通钢孔43流入到中间包注流区(中间包右侧)，然后从浸入式水口5流入到结晶器。

从气幕挡堰板4上透气砖44吹入的氩气对流经通钢孔43的钢液进行全覆盖气洗，促进夹杂物的聚集和上浮，因为吹入氩气量少，不会引起钢水翻腾裸露，引起钢水的二次氧化和夹杂物的再次卷入。

综上所述，采用了本发明的技术方案，本发明实施例中间包气幕挡堰吹氩去除夹杂物装置，具有以下效果：

(1)在主体装置中间中部位置设置一块气幕挡堰板，将中间包分成混合区和注流区，能够使浇铸区的液面波动比较小，较少浇铸区渣的卷入，挡堰板中间开两个导流孔，钢水经过导流孔向上流动有利于夹杂物上浮。

(2)在堰板入口位置设置条状气幕产生装置，透气砖的长度大于通钢孔的长度，保证所有流经堰板通钢孔钢水都得到有效的气洗，不存在气幕盲区，保证了钢水中夹杂物去除效率。

(3)只要在堰板的入口处形成气幕，因为堰板的通钢孔面积很小，只要很小的吹气量，就能在堰板入口形成全覆盖的气幕，实际生产中氩气消耗量很小。

(4)在使用过程中，只有需要很小氩气流量，小气量不会再钢水引起钢水裸露引起钢水的二次氧化。