專利名稱：金屬液體夾雜物清潔器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及煉鋼連鑄工藝，特別涉及金屬液體夾雜物的清潔技術。
背景技術：
眾所周知，鋼中的非金屬夾雜物以獨立相存在，它們破壞了鋼基體的連續性，造成了鋼組織的不均勻性，而且它們的幾何形狀、化學成分、物理因素等不僅使鋼的冷熱加工性能和某些理化指標惡化，而且還降低鋼的各項使用性能，如斷裂韌性、薄板成形性、表面光潔度、耐腐蝕性、疲勞性能、焊接性能和切削性能等。除此之外，某些夾雜物，如Al2O3和CaS及稀土氧化物等還會影響鋼液的澆注性能，如水口堵塞。鋼中非金屬夾雜物的數量，尺寸及其分布對鋼材性能有嚴重影響，特別那些大顆粒＞10μm夾雜。在連鑄開澆、換鋼包前后、澆鑄結束等連鑄非穩態澆鑄時，鋼水液面波動大，拉速變化頻繁，鋼水的二次氧化及卷渣嚴重地影響鋼水清潔度。在連鑄穩態澆鑄過程中，鋼水中非金屬夾雜物主要是鋼包帶入的夾雜物。
連鑄中間包是現代煉鋼廠必不可少的冶金容器，它上連鋼包，下接結晶器，鋼包中高溫金屬液體經中間包流入結晶器，然后凝固為合格鑄坯。中間包作用是分離澆注鋼液與鋼包渣、緩沖和穩定鋼流速度、減小鋼流注入結晶器的沖擊動量及對結晶器中初始凝固坯殼沖刷；中間包中鋼液合理流動能促進鋼液的溫度均勻和非金屬夾雜物的上浮。為了減少夾雜、凈化鋼液及提高鋼的質量，當今國外在中間包上為鋼液凈化應用有許多技術，如擴大中間包、中間包內設擋板、隔墻和溢流堰、鋼液過濾器和中間包底吹氬氣等，以使鋼液中非金屬夾雜物上浮，凈化鋼液。以上這些技術在一定程度上降低了鋼中夾雜物的含量，提高了鋼水的潔凈度，但在排除夾雜物的程度上都存在局限性。
發明內容
本實用新型的目的在于設計一個金屬液體夾雜物清潔器，能基本清除大尺寸非金屬夾雜物，如大顆粒(＞10μm)的脫氧產物、爐渣及耐火材料夾雜，特別是棉絮狀夾雜物，可大大地提高金屬液的純凈度，有利于穩定地生產優質、高附加值和低成本的金屬產品。
為達到上述目的，本實用新型的技術解決方案是金屬液體夾雜物清潔器，包括本體、電磁攪拌器，所述的本體被一隔離墻分割成第一容器、第二容器，其間設有通道將兩容器連通；電磁攪拌器，環設于第一容器外端側；進一步，還設有浸入式排出管，設置于第一容器內，其上端與鋼包相連通。
所述的電磁攪拌器為行波電磁場攪拌器，給第一容器中的金屬液體施加切線方向的電磁感應力，使液體金屬作水平旋轉運動。
所述的電磁攪拌器為圓弧形結構。
或，所述的電磁攪拌器的電磁線圈呈弧形排列。
又，所述的第一容器內底部設有沖擊填塊，該沖擊填塊為凹弧形；可防止金屬注流對第一容器底部的沖刷外，還引導金屬液體作旋轉運動，避免金屬液體未經凈化，直接通過第一容器底部通道流入第二容器混合存放器。
所述的第二容器內設有導向壩，以避免流入第二容器混合存放中的金屬液體未經混合直接流入結晶器外，還引導第二容器中金屬液體作盡可能大的環流運動，金屬液體不裸露，無卷渣現象，使第二容器混合存放中金屬液體得到充分混合。
安裝在金屬液體夾雜物清潔器一端呈圓弧形的行波電磁場攪拌器施加給其內側圓柱形第一容器中的金屬液體較強的切線方向電磁感應力，推動金屬液體作水平旋轉運動。由于金屬液體中非金屬夾雜物與金屬液體中金屬質點的密度之差，當液體金屬水平旋轉時，金屬液體中密度較小的非金屬夾雜物會向熔體中部遷移，并在熔體中部發生相互碰撞，聚集長大，然后上浮到鋼液面上。這些非金屬夾雜物一部分被第一容器頂部的覆蓋劑所吸收，進入第一容器覆蓋劑；其余聚集第一容器內金屬液體的旋轉中心上部的非金屬夾雜物，會吸附在金屬液體浸入式排出管的外壁上，并隨排出管從金屬液體中拔出而被排除出金屬液體。
經過攪拌凈化后，金屬液體通過第一容器底部的通道流入第二容器。在第二容器中得到充分混均后，液體金屬流入到結晶器凝固成固體金屬。
本實用新型能基本清除大尺寸非金屬夾雜物，特別是棉絮狀夾雜物。就煉鋼而言，能清除鋼中大顆粒＞10μm的脫氧產物、爐渣及耐火材料夾雜，大大地提高金屬液的純凈度，有利于穩定地生產優質、高附加值和低成本的金屬產品。
圖1為本實用新型的結構剖視圖。
圖2為圖1中A-A向的結構示意圖。
具體實施方式
如圖1、圖2所示，本實用新型所述的金屬液體夾雜物清潔器，包括本體1、電磁攪拌器3，所述的本體1被一隔離墻2分割成第一容器101、第二容器102，其間設有通道4將兩容器101、102連通；電磁攪拌器3為圓弧形，環設于第一容器101外端側；該電磁攪拌器3為行波電磁場攪拌器，電磁攪拌器3的電磁線圈31呈弧形排列；所述的第一容器101內底部設有沖擊填塊5，該沖擊填塊5為凹弧形，所述的第二容器102內設有導向壩6。
金屬液體容器7中高溫金屬液體11，通過浸入式排出管8以軸對稱方式流入圓柱型第一容器101；第一容器101中高溫金屬液體11在行波電磁場攪拌器3施加的沿第一容器101切線方向電磁感應力的作用下作水平旋轉運動；當金屬液體11旋轉時，由于金屬液體11中的非金屬夾雜物12與金屬液體11中金屬質點的密度不同，密度較小的非金屬夾雜物12向旋轉中心移動；非金屬夾雜物12在金屬液體11中相互碰撞、聚集長大、上浮分離、排出金屬液體11；其中一部分非金屬夾雜物12被旋轉容器覆蓋劑所吸收，進入第一容器101覆蓋劑，其余部分聚集在第一容器101內金屬液體11的旋轉中心上部，吸附在金屬液體浸入式排出管8外壁上；當更新液體金屬容器7時，與之相連的金屬液浸入式排出管8也隨之被拔出金屬液體11，從而帶走吸附在管壁四周的非金屬夾雜物12；凈化后的金屬液體11通過第一容器101底部的通道4流向矩形第二容器102；金屬液體11在第二容器102內得到充分混均后通過浸入式水口9流入結晶器10凝固成固體金屬。
綜上所述，在旋轉攪拌區內金屬液體在外加電磁場作用下，產生水平旋轉運動。由于金屬與非金屬夾雜物夾雜密度差異，金屬液體作水平旋轉時，密度較低的非金屬夾雜物就向旋轉中心移動，在金屬液體的旋轉中心處發生相互碰撞，聚集長大，上浮排出鋼液。應用該本實用新型能顯著地提高金屬液的純凈度。
權利要求1.金屬液體夾雜物清潔器，包括本體，其特征在于，所述的本體被一隔離墻分割成第一容器、第二容器，其間設有通道將第一、第二容器連通；還設有電磁攪拌器，該電磁攪拌器環設于第一容器外端側。
2.如權利要求1所述的金屬液體夾雜物清潔器，其特征在于，還設有浸入式排出管，設置于第一容器內，其上端與鋼包相連通。
3.如權利要求1所述的金屬液體夾雜物清潔器，其特征在于，所述的第一容器為圓柱型。
4.如權利要求1所述的金屬液體夾雜物清潔器，其特征在于，所述的電磁攪拌器為弧形結構。
5.如權利要求1或4所述的金屬液體夾雜物清潔器，其特征在于，所述的電磁攪拌器的電磁線圈呈弧形排列。
6.如權利要求1或4所述的金屬液體夾雜物清潔器，其特征在于，所述的電磁攪拌器為行波電磁場攪拌器。
7.如權利要求5所述的金屬液體夾雜物清潔器，其特征在于，所述的電磁攪拌器為行波電磁場攪拌器。
8.如權利要求1或2或3所述的金屬液體夾雜物清潔器，其特征在于，所述的第一容器內底部設有沖擊填塊。
9.如權利要求8所述的金屬液體夾雜物清潔器，其特征在于，所述的沖擊填塊為凹弧形。
10.如權利要求1所述的金屬液體夾雜物清潔器，其特征在于，所述的第二容器內設有導向壩。
專利摘要金屬液體夾雜物清潔器，包括本體、電磁攪拌器；本體被一隔離墻分割成第一、第二容器，其間設有通道將兩容器連通；電磁攪拌器環設于第一容器外端側，給第一容器中的金屬液體施加切線方向的電磁感應力，使液體金屬作水平旋轉運動，金屬液體中的非金屬夾雜物會向熔體中部遷移、聚集長大，然后上浮到鋼液面上，被吸收入覆蓋劑，其余吸附在浸入式排出管的外壁上，并隨排出管拔出而排除；經過攪拌凈化的金屬液體流入第二容器，并最終流入到結晶器凝固成固體金屬。本實用新型能基本清除大尺寸非金屬夾雜物，如顆粒大于＞10μm的脫氧產物、爐渣及耐火材料夾雜，大大地提高金屬液的純凈度，有利于穩定地生產優質、高附加值和低成本的金屬產品。
文檔編號B22D11/11GK2623382SQ0323056
公開日2004年7月7日 申請日期2003年4月22日 優先權日2003年4月22日
發明者張曉兵 申請人:寶鋼集團上海第一鋼鐵有限公司