用于方坯連鑄的中間包沖擊區(qū)過濾型擋渣墻的制作方法

本實(shí)用新型涉及一種連鑄中間包，特別是指一種用于方坯連鑄的中間包沖擊區(qū)過濾型擋渣墻。

背景技術(shù)：

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，鋼鐵行業(yè)也進(jìn)入了快速發(fā)展期，到如今粗鋼產(chǎn)能接近10億噸，產(chǎn)能嚴(yán)重過剩。因而，降低成本，節(jié)能環(huán)保已經(jīng)成為了鋼企轉(zhuǎn)型發(fā)展的關(guān)鍵所在。

連鑄技術(shù)的不斷發(fā)展，也對(duì)相應(yīng)耐火材料提出了更高的要求，中間包位于鋼包和結(jié)晶器之間，用于接受鋼包鋼水及向結(jié)晶器內(nèi)注入鋼水，對(duì)連鑄坯質(zhì)量的好壞及能否實(shí)現(xiàn)高效連鑄，起到直接作用。

在中間包內(nèi)設(shè)置擋渣墻可以起到適當(dāng)延長鋼液在中間包內(nèi)的停留時(shí)間，使鋼液中的夾雜物有足夠的時(shí)間充分碰撞、聚集、上浮，以凈化鋼液；使鋼流到達(dá)各流中間包水口的時(shí)間基本相同，以均勻各流的溫度，減少拉漏和結(jié)塞現(xiàn)象；改變中間包的流場(chǎng)分布，減少滯流區(qū)，增加層流區(qū)，使鋼液流體動(dòng)力狀態(tài)達(dá)到最佳的作用。

目前，廣泛采用的中間包擋渣墻的形狀多為U型、V型以及梯形等結(jié)構(gòu)，在連鑄開澆過程中，鋼水快速注入中間包沖擊區(qū)內(nèi)，在其間形成強(qiáng)烈的渦流和湍流，此時(shí)，鋼水流動(dòng)狀態(tài)較紊亂，爐渣易卷入鋼水，進(jìn)而影響鋼的質(zhì)量。同時(shí)，沖擊區(qū)內(nèi)形成的渦流對(duì)擋渣墻的渣線部位沖刷嚴(yán)重，隨著澆注爐數(shù)的增加，擋渣墻的渣線部位逐漸熔損、侵蝕脫落、開裂甚至出現(xiàn)穿孔現(xiàn)象，從而導(dǎo)致連鑄中斷，不得不更換擋渣墻，這給生產(chǎn)作業(yè)產(chǎn)生了直接的影響，也間接影響了生產(chǎn)效率。因而，對(duì)于新型擋渣墻的研制和現(xiàn)有擋渣墻技術(shù)的改進(jìn)對(duì)于鋼企連鑄技術(shù)的進(jìn)步具有現(xiàn)實(shí)意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠有效減少爐渣卷入鋼水中的用于連鑄中間包沖擊區(qū)的加固型多孔擋渣墻。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的用于方坯連鑄的中間包沖擊區(qū)過濾型擋渣墻，包括由左側(cè)墻、中間墻和右側(cè)墻構(gòu)成一體的擋渣墻體，所述左側(cè)墻、右側(cè)墻上分別設(shè)置有側(cè)墻流鋼孔，所述中間墻上設(shè)置有中間墻流鋼孔，所述擋渣墻體內(nèi)部設(shè)置有芯部加強(qiáng)板，所述側(cè)墻流鋼孔從芯部加強(qiáng)板中穿過；所述側(cè)墻流鋼孔的鋼水入口處設(shè)置有多孔陶瓷過濾板，所述多孔陶瓷過濾板緊密結(jié)合在側(cè)墻流鋼孔中。

優(yōu)選地，所述多孔陶瓷過濾板為剛玉質(zhì)、氧化鋯質(zhì)或莫來石質(zhì)的多孔陶瓷板；所述側(cè)墻流鋼孔為階梯孔結(jié)構(gòu)，所述多孔陶瓷過濾板的形狀與階梯孔相匹配；所述多孔陶瓷板位于階梯孔臺(tái)階上的厚度(即邊沿厚度)與階梯孔臺(tái)階深度一致，均為20mm～50mm；所述多孔陶瓷板深入階梯孔臺(tái)階以下(此處假定臺(tái)階孔小孔徑部分為下)的部分的厚度(即孔內(nèi)厚度)為50mm～110mm。

優(yōu)選地，所述芯部加強(qiáng)板為氮化硅質(zhì)、剛玉質(zhì)或莫來石質(zhì)陶瓷板；所述芯部加強(qiáng)板的數(shù)量為兩個(gè)，對(duì)稱地設(shè)置在左側(cè)墻和右側(cè)墻內(nèi)；所述左側(cè)墻內(nèi)的芯部加強(qiáng)板在左側(cè)墻與中間墻相連處彎曲并向中間墻內(nèi)延伸，所述右側(cè)墻內(nèi)的芯部加強(qiáng)板在右側(cè)墻與中間墻相連處彎曲并向中間墻內(nèi)延伸；所述芯部加強(qiáng)板兩側(cè)邊部分別設(shè)置有與其主體垂直的橫向板。

優(yōu)選地，所述擋渣墻體的左右兩端分別設(shè)置有擋渣墻護(hù)板，兩端的擋渣墻護(hù)板分別與左側(cè)墻、右側(cè)墻相連并形成一體結(jié)構(gòu)；所述擋渣墻護(hù)板在其外側(cè)與中間包接觸的位置處設(shè)置有彎角μ，所述彎角μ與中間包在接觸面處的角度相等，彎角μ一般為100°～170°。所述擋渣墻護(hù)板和擋渣墻體的材質(zhì)可為鎂質(zhì)、鋁鎂質(zhì)以及鎂鋯質(zhì)耐火澆注料等。擋渣墻護(hù)板的作用是使擋渣墻與中間包結(jié)合更為牢固緊密，耐鋼水滲透能力得到加強(qiáng)。

優(yōu)選地，所述左側(cè)墻和右側(cè)墻的內(nèi)側(cè)分別設(shè)置有側(cè)墻耐蝕層，所述側(cè)墻耐蝕層為橫向設(shè)置的圓弧凸臺(tái)形狀，所述側(cè)墻耐蝕層在工作過程中處于渣線高度；所述中間墻的左部和右部對(duì)稱地設(shè)置有兩個(gè)中間墻加厚層；所述中間墻加厚層為沿墻體內(nèi)側(cè)豎向設(shè)置的圓弧形狀。側(cè)墻耐蝕層和中間墻加厚層的設(shè)置，使擋渣墻整體強(qiáng)度得以提高，并具有耐侵蝕、耐沖刷、耐高溫等優(yōu)點(diǎn)。

進(jìn)一步地，所述側(cè)墻耐蝕層包括上圓弧f、凸出圓弧e和下圓弧d，所述上圓弧f的角度為30°～40°，所述凸出圓弧e的角度為30°～45°，所述下圓弧d的角度為230°～280°；所述中間墻加厚層的圓弧角度b為30°～50°。

優(yōu)選地，所述側(cè)墻流鋼孔包括左右對(duì)稱地設(shè)置在左側(cè)墻、右側(cè)墻中上部的側(cè)墻上流鋼孔，以及左右對(duì)稱地設(shè)置在左側(cè)墻、右側(cè)墻下部的側(cè)墻下流鋼孔；所述中間墻流鋼孔包括左右對(duì)稱地設(shè)置在中間墻中上部的兩個(gè)中間墻上流鋼孔，以及左右對(duì)稱地設(shè)置在中間墻下部的兩個(gè)中間墻下流鋼孔，所述中間墻上流鋼孔、中間墻下流鋼孔位于中間墻加厚層范圍內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述側(cè)墻上流鋼孔、側(cè)墻下流鋼孔均與側(cè)墻垂直方向形成向兩側(cè)傾斜的夾角α，所述夾角α為15°～30°；所述側(cè)墻上流鋼孔與側(cè)墻垂直方向形成向上的夾角δ，所述夾角δ為8°～15°；所述側(cè)墻下流鋼孔與側(cè)墻垂直方向形成向上的夾角ε，所述夾角ε為12°～15°；所述中間墻上流鋼孔、中間墻下流鋼孔與中間墻垂直方向形成向兩側(cè)傾斜的夾角γ，所述夾角γ為10°～15°；所述中間墻上流鋼孔與中間墻垂直方向形成向上傾斜的夾角θ，所述夾角θ為8°～12°；所述中間墻下流鋼孔與中間墻垂直方向形成向上傾斜的夾角λ，所述夾角λ為10°～15°。

優(yōu)選地，所述側(cè)墻上流鋼孔和側(cè)墻下流鋼孔的直徑為140mm～220mm，所述中間墻上流鋼孔和中間墻下流鋼孔的直徑為70mm～110mm。

優(yōu)選地，所述左側(cè)墻、右側(cè)墻均與中間墻呈夾角β，所述夾角β的角度為130°～170°，所述左側(cè)墻、右側(cè)墻與中間墻接觸部位均為圓弧c過渡，所述圓弧c的角度為40°～70°；所述擋渣墻體外側(cè)面向鋼水區(qū)傾斜并與豎直方向呈夾角η，所述夾角η為10°～15°。

本實(shí)用新型的有益效果是：該擋渣墻通過設(shè)置芯部加強(qiáng)板，使側(cè)墻流鋼孔、側(cè)墻與中間墻結(jié)合處，以及擋渣墻整體強(qiáng)度更高，耐沖刷、耐侵蝕能力更強(qiáng)；通過設(shè)置多孔陶瓷過濾板，使流鋼孔處具有較高的爐渣過濾效率，可有效避免爐渣卷入鋼水中，從而大幅降低連鑄方坯的夾雜物含量。本實(shí)用新型除了適用于連鑄中間包沖擊區(qū)擋渣墻外，還可推廣應(yīng)用于鋼鐵行業(yè)其它承鋼水器具的擋壩，具有廣闊的市場(chǎng)前景。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的用于方坯連鑄的中間包沖擊區(qū)過濾型擋渣墻的總體結(jié)構(gòu)主視圖；

圖2為圖1中擋渣墻的總體結(jié)構(gòu)俯視圖；

圖3為圖2中擋渣墻的A-A剖視結(jié)構(gòu)圖；

圖4為圖2中擋渣墻的B-B剖視結(jié)構(gòu)圖；

圖5為圖2中擋渣墻的C-C剖視結(jié)構(gòu)圖；

圖6為圖2中擋渣墻的D-D剖視結(jié)構(gòu)圖；

圖7為圖2中擋渣墻的F-F剖視結(jié)構(gòu)圖；

圖8為圖3中多孔陶瓷過濾板的放大圖；

圖9為圖3中多孔陶瓷過濾板沿水平方向剖切的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為圖3中多孔陶瓷過濾板的E向示意圖；

圖11為圖1中擋渣墻在連鑄中間包中的位置示意圖。

其中：1、擋渣墻護(hù)板；2、左側(cè)墻；3、中間墻；4、芯部加強(qiáng)板；5、右側(cè)墻；6、中間墻加厚層；7、側(cè)墻耐蝕層；8、側(cè)墻上流鋼孔；9、側(cè)墻下流鋼孔；10、中間墻上流鋼孔；11、中間墻下流鋼孔；12、支撐桿凹槽；13、起重吊耳；14、多孔陶瓷過濾板；15、中間包；16、擋渣墻；17、支撐桿

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

如圖1～10所示，本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的用于方坯連鑄的中間包沖擊區(qū)過濾型擋渣墻，包括以下部分：1、擋渣墻護(hù)板；2、左側(cè)墻；3、中間墻；4、芯部加強(qiáng)板；5、右側(cè)墻；6、中間墻加厚層；7、側(cè)墻耐蝕層；8、側(cè)墻上流鋼孔；9、側(cè)墻下流鋼孔；10、中間墻上流鋼孔；11、中間墻下流鋼孔；12、支撐桿凹槽；13、起重吊耳；14、多孔陶瓷過濾板。具體說明如下：

1)如圖2所示，擋渣墻護(hù)板1位于過濾型擋渣墻的兩端，擋渣墻護(hù)板1內(nèi)表面與擋渣墻側(cè)墻緊密貼合；擋渣墻護(hù)板1與擋渣墻體(左側(cè)墻2、中間墻3以及右側(cè)墻5)為一體結(jié)構(gòu)。擋渣墻護(hù)板1與過濾型擋渣墻的中間墻平行位置形成一定的彎角μ，μ的大小根據(jù)中間包沖擊區(qū)的形狀而定，本實(shí)施例中為145°。所述擋渣墻護(hù)板1和擋渣墻體的材質(zhì)為鋁鎂質(zhì)耐火澆注料。

2)如圖2、3、7所示，芯部加強(qiáng)板4為帶弧度工字型結(jié)構(gòu)，自擋渣墻體頂部到底部貫通。芯部加強(qiáng)板4邊部在中間墻位置為豎直結(jié)構(gòu)，在側(cè)墻位置為斜向下結(jié)構(gòu)，斜度與側(cè)墻邊部斜度相同。芯部加強(qiáng)板4的材質(zhì)為剛玉質(zhì)陶瓷。芯部加強(qiáng)板4在擋渣墻側(cè)墻和中間墻結(jié)合部的彎角a與側(cè)墻和中間墻的彎角c相同，均為50°。

3)如圖1～2所示，中間墻加厚層6為弧形結(jié)構(gòu)，角度為b，b值在35°。中間墻加厚層6在中間墻3上面向鋼水側(cè)對(duì)稱分布。

4)如圖1～4、圖7所示，側(cè)墻耐蝕層7面向鋼水區(qū)為圓弧凸臺(tái)形狀，位于擋渣墻流鋼孔上部，保證側(cè)墻耐蝕層7的凸臺(tái)部分在工作過程中處于渣線位置。側(cè)墻耐蝕層7包括上圓弧f，凸出圓弧e以及下圓弧d，圓弧e的角度為35°，圓弧d的角度為250°，圓弧f的角度為35°。

5)如圖2所示，左側(cè)墻2和右側(cè)墻5均與中間墻3呈夾角β，β角度為145°；側(cè)墻與中間墻3接觸部位為圓弧c過渡，圓弧c的角度為45°。側(cè)墻耐蝕層7與中間墻3接觸部位同樣為圓弧c過渡。

6)圖2中，側(cè)墻上流鋼孔8和側(cè)墻下流鋼孔9均與側(cè)墻外側(cè)面垂直方向形成向兩側(cè)傾斜的夾角α，α角為15°。在F-F剖視圖(圖7)中，側(cè)墻上流鋼孔8與側(cè)墻垂直方向形成向上夾角δ，δ角為8°；在A-A剖視圖(圖3)中，側(cè)墻下流鋼孔9與側(cè)墻垂直方向形成向上夾角ε，ε角為13°。圖2中，中間墻上流鋼孔10和中間墻下流鋼孔11與中間墻3外側(cè)面垂直方向形成向兩側(cè)傾斜的夾角γ，γ角為10°；在C-C剖視圖(圖5)中，中間墻上流鋼孔10與中間墻3外側(cè)面垂直方向形成向上傾斜的夾角θ，θ角為8°；在D-D剖視圖(圖6)中，中間墻下流鋼孔11與中間墻3外側(cè)面垂直方向形成向上傾斜的夾角γ，γ角為15°。

7)側(cè)墻上流鋼孔8和側(cè)墻下流鋼孔9的直徑相同，且為中間墻上下流鋼孔直徑的2倍，側(cè)墻上流鋼孔8和側(cè)墻下流鋼孔9的直徑為180mm。如圖3所示，在側(cè)墻上流鋼孔8和側(cè)墻下流鋼孔9中設(shè)置有多孔陶瓷過濾板14，其具體結(jié)構(gòu)如圖8～10所示，其向兩側(cè)的拋角τ和向上的拋角μ均與對(duì)應(yīng)的流鋼孔的角度相同，邊沿厚度為40mm，孔內(nèi)厚度為80mm。多孔陶瓷過濾板14的材質(zhì)為氧化鋯質(zhì)。

8)如A-A、B-B、C-C、D-D及E-E剖視圖所示，擋渣墻外側(cè)為梯形結(jié)構(gòu)，與豎直方向呈夾角η，η角度為12°。如圖1所示，兩個(gè)支撐桿凹槽12分別對(duì)稱設(shè)置在中間墻頂部便于放置支撐桿，兩個(gè)起重吊耳13分別對(duì)稱設(shè)置在左側(cè)墻2、右側(cè)墻5的頂部便于起吊。

9)如圖11所示，擋渣墻16安裝在連鑄中間包15的鋼水入口處(沖擊區(qū))，支撐桿17一端設(shè)置在支撐桿凹槽12內(nèi)，另一端支撐在連鑄中間包15與擋渣墻16外側(cè)面相對(duì)的面上。