電磁雙室漩流凈化中間包鋼液的裝置制造方法
電磁雙室漩流凈化中間包鋼液的裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種電磁雙室漩流凈化中間包鋼液的裝置，由兩個漩流室和鋼液分配室組成，在一級漩流室和二級漩流室之間的設有通道，在二級漩流室和鋼液分配室之間也設有通道，旋轉磁場發生裝置產生旋轉電磁力來驅動一級漩流室中的鋼水產生旋轉運動進行初步凈化，經過初步凈化的鋼液經由通道進入二級漩流室中，利用離心力繼續作旋轉運動，進行鋼液二次凈化，在二級漩流室中經過二次凈化的鋼液再經通道進入鋼液分配室中。本實用新型利用電磁場驅動漩流室內鋼液旋轉，由于夾雜物與鋼液密度的差異，使夾雜物向心遷移，進而碰撞聚合長大快速上浮去除，同時增設二級漩流室，使得較小夾雜物的鋼水得到進一步凈化。
【專利說明】電磁雙室漩流凈化中間包鋼液的裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種中間包裝置，還涉及一種中間包冶金工藝，特別是涉及一種利用電磁攪拌中間包鋼液的凈化裝置，應用于純凈鋼鑄造【技術領域】。
【背景技術】
[0002]鋼材中的非金屬夾雜物破壞基體的連續性，在應力作用下易形成微裂紋，從而降低其力學性能和使用壽命。中間包上接鋼水大包下接結晶器，作為連鑄過程中的一個環節，起著儲存鋼液和分配器的作用，隨著20世紀80年代初期“中間包冶金”的概念的提出，中間包已經發展成為連鑄過程中最重要的鋼液精煉設備。研究結果指出，從冶煉設備流出的鋼液經鋼包和中間包，如不加以保護，則連鑄鋼液中將有約70%的夾雜來自于中間包，包括內在夾雜和外來夾雜。為減少中間包鋼液夾雜，為結晶器提供潔凈的鋼水，國內外一些鋼廠已采取相當多的措施，也取得了一定效果，但是面對用戶對鋼材質量的更高要求以及鋼液二次精煉成本的上升，當前的技術仍然無法滿足高效率凈化鋼液的要求。
[0003]為提高中間包鋼液中夾雜物去除效率，有學者提出了離心中間包技術，該技術的基本原理是利用旋轉磁場無接觸地驅動中間包圓形腔中的鋼液產生旋轉運動，利用非金屬夾雜物與鋼液的密度差異，使夾雜物往旋轉中心遷移，進而碰撞長大而上浮去除，該技術對大尺寸夾雜物有較好的去處效果。然而，該技術目前只用于特種鋼單流連鑄中間包，且不能很好地去除較小尺寸的夾雜物。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種電磁雙室漩流凈化中間包鋼液的裝置，利用電磁場驅動中間包中大包水口區的一級漩流室內鋼液旋轉，由于夾雜物與鋼液密度的差異，使夾雜物向心遷移，進而碰撞聚合長大快速上浮去除，與此同時在一級鏇流室后增設一個二級鏇流室，使得一級鏇流室未能除去的較小夾雜物的鋼水得到進一步凈化。
[0005]為達到上述發明創造目的，本實用新型的發明構思如下:
[0006]對現有連鑄用中間包進行改造，使中間包有兩個漩流室，大包水口位于一級漩流室偏心位置，并在一級漩流室外設置一旋轉磁場發生裝置，其產生的旋轉電磁力驅動一級鏇流室中的鋼液作軸對稱旋轉運動，使一級鏇流室中的非金屬夾雜物向旋轉中心聚集，經碰撞長大快速上浮進入渣層而去除，經一級漩流室凈化后的鋼液由一級漩流室的切向出口進入二級漩流室，由于鋼液進入二級漩流室的方式以及其所具有的動能使得鋼液在二級漩流室內能夠旋轉，同樣由于旋轉產生的離心效應使得未被一級漩流室去除的夾雜物得到去除，特別是那些較小的夾雜物，由于二級漩流室的增設使鋼液在中間包中的停留時間大大增加了，這也就有利于進一步提高鋼液中夾雜物的去除效率。經過二級漩流室二次凈化后的鋼液通過分配室與二級漩流室之間的通道進入分配室，在分配室中擋壩的阻礙作用下產生指向表面的流動，并在分配室上方形成較大的水平環流，這樣也延長了鋼液的平均停留時間，鋼液在分配室內得到進一步的凈化后經中包水口進入結晶器。
[0007]根據上述發明構思，本發明采用的技術方案如下:
[0008]一種電磁雙室漩流凈化中間包鋼液的裝置，由鋼液漩流室和鋼液分配室組成中間包容納鋼液的空間，鋼液分配室底部設有水口，通過控制開啟水口使鋼液分配室中的鋼液注入鑄造容器中，鋼液鏇流室由一級鏇流室和二級鏇流室組成,在一級鏇流室和二級鏇流室之間的側壁擋墻下部設有高速液流通道，在二級漩流室和鋼液分配室之間的側壁隔墻下部設有低速液流通道，旋轉磁場發生裝置產生旋轉電磁力來驅動一級漩流室中的鋼水產生旋轉運動進行初步凈化，在一級漩流室中經過初步凈化的鋼液經由側壁擋墻下部的高速液流通道進入二級漩流室中，利用離心力繼續作旋轉運動，進行鋼液二次凈化，在二級漩流室中經過二次凈化的鋼液再經由側壁隔墻下部的低速液流通道進入鋼液分配室中。
[0009]優選上述一級漩流室和二級漩流室皆為圓臺形，優選鋼液漩流室的下底內徑長度為0.2^0.8m，優選鋼液漩流室的上下底內徑比為f 1.5，優選鋼液漩流室的高度為0.5^1m,優選鋼包水口位于靠近一級漩流室的側邊部位置處，優選在一級漩流室圓弧壁外配置扇形的旋轉磁場發生裝置。
[0010]優選上述二級漩流室的上下底內徑比小于一級漩流室的上下底內徑比。
[0011]優選上述側壁擋墻的高速液流通道為直管型通道，優選高速液流通道有一個側壁同時與一級漩流室的外側壁表面和二級漩流室的外側壁表面相切，優選高速液流通道的中心線向上傾斜角度為15°飛0°。
[0012]優選側壁隔墻下部的低速液流通道為直管型通道，優選低速液流通道有一個側壁與二級漩流室的外側壁表面相切。
[0013]優選在鋼液分配室內的底部豎起設置擋壩，使擋壩的一個側面面向從側壁隔墻下部的低速液流通道中流入的鋼液方向，優選擋壩的上緣高于低速液流通道的頂部位置。
[0014]優選電源向旋轉磁場發生裝置提供低頻交變電流，使旋轉磁場發生裝置向一級漩流室中的鋼液施加交變磁場。
[0015]本實用新型與現有技術相比較，具有如下實質性特點和優點:
[0016]1.與傳統的中間包冶金工藝設備相比，采用本實用新型電磁雙室漩流凈化中間包鋼液的裝置進行煉鋼連鑄生產工藝通過兩次凈化作用可以非常有效的去除鋼液中的非金屬夾雜物；
[0017]2.本實用新型為中間包設置兩個漩流室大大增加了鋼液在中間包的停留時間,增加了夾雜物的去除效率；
[0018]3.本實用新型電磁雙室漩流凈化中間包鋼液的裝置的二級漩流室通過切向且斜向上的通道入口和切向的出口使得二級漩流室內鋼液利用自身的動能進行旋轉流動，這樣的結構在降低外置旋轉磁場功耗的基礎上進一步的去除非金屬夾雜物；
[0019]4.本實用新型提供的中間包冶金工藝設備結構簡單，去除鋼液中雜質的效果好，易于控制，設備制造成本低，凈化鋼水效率高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型實施例一電磁雙室漩流凈化中間包鋼液的裝置的結構示意圖。
[0021]圖2是沿圖1中A-A線的剖視圖。
[0022]圖3是沿圖1中B-B線的剖視圖。
【具體實施方式】
[0023]本實用新型的優選實施例結合【專利附圖】
【附圖說明】如下:
[0024]實施例一:
[0025]在本實施例中，參見圖1?圖3，一種電磁雙室漩流凈化中間包鋼液的裝置，由鋼液漩流室和鋼液分配室8組成中間包3容納鋼液的空間，鋼液分配室8底部設有水口 13，通過控制開啟水口 13使鋼液分配室8中的鋼液注入鑄造容器中，鋼液漩流室由一級漩流室I和二級漩流室2組成，在一級漩流室I和二級漩流室2之間的側壁擋墻6下部設有高速液流通道7，在二級漩流室2和鋼液分配室8之間的側壁隔墻9下部設有低速液流通道10，旋轉磁場發生裝置5產生旋轉電磁力來驅動一級漩流室I中的鋼水產生旋轉運動14進行初步凈化，在一級漩流室I中經過初步凈化的鋼液經由側壁擋墻6下部的高速液流通道7進入二級鏇流室2中,利用離心力繼續作旋轉運動,進行鋼液二次凈化,在二級鏇流室2中經過二次凈化的鋼液再經由側壁隔墻9下部的低速液流通道10進入鋼液分配室8中。在本實施例中，中間包3有兩個圓形的漩流室，旋轉電磁力驅動一級漩流室I中的鋼水產生旋轉運動14，利用離心力分離鋼液中非金屬夾雜物15，經初步凈化的鋼液由于進入二級漩流室2的方式及其動能作用在二級漩流室2內繼續做旋轉流動，同樣利用離心效應進一步去除鋼液中的非金屬夾雜物。
[0026]在本實施例中，參見圖1?圖3,—級鏇流室I和二級鏇流室2皆為圓臺形,鋼液鏇流室的下底內徑長度為0.5m，鋼液鏇流室的上下底內徑比為1.2，鋼液鏇流室的高度為
0.8m,鋼包水口 4位于靠近一級鏇流室I的側邊部位置處，上述的鋼包水口 4為偏心浸入式水口，在一級漩流室I圓弧壁外配置扇形的旋轉磁場發生裝置5。為了保證鋼液在二級漩流室2內具有足夠的旋轉動能，可以使二級漩流室2的上下底內徑按比例小于一級漩流室I的上下底內徑，這樣也可以降低外置扇形磁場的功耗。
[0027]在本實施例中，參見圖1?圖3，二級漩流室2的上下底內徑比小于一級漩流室I的上下底內徑比。
[0028]在本實施例中，參見圖1?圖3，側壁擋墻6的高速液流通道7為直管型通道，高速液流通道7有一個側壁同時與一級漩流室I的外側壁表面和二級漩流室2的外側壁表面相切，高速液流通道7的中心線向上傾斜角度為30°，兩漩流室外壁相切且斜向上的通道，可大大增加鋼液進入二級漩流室2的動能。
[0029]在本實施例中，參見圖1?圖3，側壁隔墻9下部的低速液流通道10為直管型通道，低速液流通道10有一個側壁與二級漩流室2的外側壁表面相切，這樣可以避免鋼液在二級漩流室2內形成湍流而影響夾雜物的上浮。
[0030]在本實施例中，參見圖1?圖3，在鋼液分配室8內的底部豎起設置擋壩11，使擋壩11的一個側面面向從側壁隔墻9下部的低速液流通道10中流入的鋼液方向，擋壩11的上緣高于低速液流通道10的頂部位置。
[0031]在本實施例中，以生產304不銹鋼進行中間包鋼液的凈化處理。參見圖1?圖3，電磁雙室漩流凈化中間包鋼液的裝置結構和工作原理為:
[0032]由一個含有一級漩流室I和二級漩流室2的中間包3進行鋼液的電磁攪拌凈化。鋼液從浸入式偏心鋼包水口 4進入一級漩流室I，并被外置扇形旋轉磁場發生裝置5驅使在一級漩流室I內產生旋轉流動，并通過一級漩流室I與二級漩流室2之間側壁擋墻6下部的與一級漩流室I和二級漩流室2壁面均相切且傾斜向上的高速液流通道7進入二級漩流室2，通過高速液流通道7切向進入二級漩流室2的鋼液會在二級漩流室2內進行旋轉流動，并從二級漩流室2與鋼液分配室8之間側壁隔墻9下部的與二級漩流室壁面相切的低速液流通道10進入鋼液分配室8，并在鋼液分配室8中擋壩11的阻礙作用下產生指向表面的流動，從而在鋼液分配室8上方形成較大的水平環流，最終經過凈化的鋼液通過中包塞棒12下的中間包水口 13進入結晶器。
[0033]在連鑄生產時，首先按照生產工藝規程調整好中間包3及鋼包的位置，同時調節好扇形旋轉磁場發生裝置5的電磁參數。隨著澆鑄的開始，開啟扇形旋轉磁場發生裝置5，浸入式偏心鋼包水口 4內的鋼液流入一級鏇流室I后,在電磁力的帶動作用下作旋轉運動14，由于離心作用從而使鋼液中的非金屬夾雜物15將向一級漩流室I的中心聚集并碰撞聚合長大，從而快速上浮至覆蓋渣層16，經過一級漩流室I凈化后的鋼液通過高速液流通道7切向進入二級漩流室2，由于鋼液自身的動能以及進入二級漩流室2的方式，促使鋼液在二級漩流室2中也進行旋轉流動，由于離心作用使殘留在由一級漩流室I凈化后鋼液中的夾雜物，特別是較小尺寸的夾雜物得到去除。經過兩次凈化后的鋼液經側壁隔墻9下部的連接切向低速液流通道10穩定地進入鋼液分配室8。由切向低速液流通道10進入鋼液分配室8的鋼液，經擋壩11的阻擋，則鋼液在鋼液分配室8中形成指向鋼液表面的流動，然后在鋼液分配室8上方形成水平的低速環流，從而也使鋼液在鋼液分配室8中具有更長的停留時間，這將有利于非金屬夾雜物15進一步上浮進入渣層16，經凈化后的鋼液在塞棒12的控流作用下由中間包水口 13進入結晶器，凝固后即可獲得高潔凈度的304不銹鋼鑄坯。
[0034]在本實施例中，中間包3設置兩個鏇流室,鋼包水口 4位于一級鏇流室I偏心位置，并在一級漩流室I外設置一旋轉磁場發生裝置5，其產生的旋轉電磁力驅動一級漩流室I中的鋼液作軸對稱旋轉運動,使一級漩流室I中的夾雜物向旋轉中心聚集、長大并快速上浮進入渣層16而去除，經一級漩流室I凈化后的鋼液切向流入二級漩流室2，由鋼液進入二級漩流室2的方式以及其所具有的動能使得鋼液在二級漩流室2內繼續作旋轉流動，同樣由于旋轉產生的離心作用使未被一級漩流室I去除的夾雜物得到去除。二級漩流室2的增設，增加了鋼液在中間包3中的停留時間，進一步提高鋼液中夾雜物的去除效率。
[0035]實施例二:
[0036]本實施例與實施例一基本相同，特別之處在于:
[0037]在本實施例中，電源向旋轉磁場發生裝置5提供低頻交變電流，使旋轉磁場發生裝置5向一級漩流室I中的鋼液施加交變磁場，使扇形旋轉磁場發生裝置5輸入電流為兩相或三相的低頻交變電流，頻率為l?30Hz可調，輸入電流為50-1000A，通過對鋼液外加交變電場，可以顯著提高鋼液雜質的凈化效率，提高鋼液質量。
[0038]上面結合附圖對本實用新型實施例進行了說明，但本實用新型不限于上述實施例，還可以根據本實用新型的實用新型創造的目的做出多種變化，凡依據本實用新型技術方案的精神實質和原理下做的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，只要符合用于本實用新型電磁雙室漩流凈化中間包鋼液的裝置的結構和構造原理，都屬于本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種電磁雙室漩流凈化中間包鋼液的裝置，由鋼液漩流室和鋼液分配室(8)組成中間包(3)容納鋼液的空間，所述鋼液分配室(8)底部設有水口(13)，通過控制開啟所述水口(13)使所述鋼液分配室(8)中的鋼液注入鑄造容器中，其特征在于:所述鋼液漩流室由一級漩流室(I)和二級漩流室(2)組成，在所述一級漩流室(I)和所述二級漩流室(2)之間的側壁擋墻(6)下部設有高速液流通道(7)，在所述二級漩流室(2)和所述鋼液分配室(8)之間的側壁隔墻(9)下部設有低速液流通道(10)，旋轉磁場發生裝置(5)產生旋轉電磁力來驅動所述一級漩流室(I)中的鋼水產生旋轉運動(14)進行初步凈化，在所述一級漩流室(I)中經過初步凈化的鋼液經由所述側壁擋墻(6)下部的高速液流通道(7)進入所述二級鏇流室(2)中，利用離心力繼續作旋轉運動,進行鋼液二次凈化,在所述二級鏇流室(2)中經過二次凈化的鋼液再經由所述側壁隔墻(9)下部的低速液流通道(10)進入所述鋼液分配室(8)中。
2.根據權利要求1所述電磁雙室漩流凈化中間包鋼液的裝置，其特征在于:所述一級鏇流室(I)和所述二級鏇流室(2)皆為圓臺形,鋼液鏇流室的下底內徑長度為0.2^0.8m，鋼液鏇流室的上下底內徑比為廣1.5，鋼液鏇流室的高度為0.5~lm，鋼包水口(4)位于靠近所述一級漩流室(I)的側邊部位置處，在所述一級漩流室(I)圓弧壁外配置扇形的所述旋轉磁場發生裝置(5)。
3.根據權利要求2所述電磁雙室漩流凈化中間包鋼液的裝置，其特征在于:所述二級漩流室(2)的上下底內徑比小于所述一級漩流室(I)的上下底內徑比。
4.根據權利要求1~3中任意一項所述電磁雙室漩流凈化中間包鋼液的裝置，其特征在于:所述側壁擋墻(6)的高速液流通道(7)為直管型通道，所述高速液流通道(7)有一個側壁同時與所述一級漩流室(I)的外側壁表面和所述二級漩流室(2)的外側壁表面相切，所述高速液流通道(7)的中心線向上傾斜角度為15°飛0°。
5.根據權利要求1~3中任意一項所述電磁雙室漩流凈化中間包鋼液的裝置，其特征在于:所述側壁隔墻(9)下部的低速液流通道(10)為直管型通道，所述低速液流通道(10)有一個側壁與所述二級漩流室(2)的外側壁表面相切。
6.根據權利要求1~3中任意一項所述電磁雙室漩流凈化中間包鋼液的裝置，其特征在于:在所述鋼液分配室(8)內的底部豎起設置擋壩(11)，使所述擋壩(11)的一個側面面向從所述側壁隔墻(9)下部的低速液流通道(10)中流入的鋼液方向，所述擋壩(11)的上緣高于所述低速液流通道(10)的頂部位置。
7.根據權利要求1~3中任意一項所述電磁雙室漩流凈化中間包鋼液的裝置，其特征在于:電源向所述旋轉磁場發生裝置(5)提供低頻交變電流，使所述旋轉磁場發生裝置(5)向所述一級鏇流室(I)中的鋼液施加交變磁場。
【文檔編號】B22D11/116GK203853530SQ201420145487
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年3月28日 優先權日:2014年3月28日
【發明者】鐘云波, 王懷, 方貽鵬, 王迎彬, 李強, 黃靖文, 任光宇, 任忠鳴 申請人:上海大學, 江蘇瑞博豪泰金屬材料股份有限公司
【專利摘要】本實用新型公開了一種電磁雙室漩流凈化中間包鋼液的裝置，由兩個漩流室和鋼液分配室組成，在一級漩流室和二級漩流室之間的設有通道，在二級漩流室和鋼液分配室之間也設有通道，旋轉磁場發生裝置產生旋轉電磁力來驅動一級漩流室中的鋼水產生旋轉運動進行初步凈化，經過初步凈化的鋼液經由通道進入二級漩流室中，利用離心力繼續作旋轉運動，進行鋼液二次凈化，在二級漩流室中經過二次凈化的鋼液再經通道進入鋼液分配室中。本實用新型利用電磁場驅動漩流室內鋼液旋轉，由于夾雜物與鋼液密度的差異，使夾雜物向心遷移，進而碰撞聚合長大快速上浮去除，同時增設二級漩流室，使得較小夾雜物的鋼水得到進一步凈化。
【專利說明】電磁雙室漩流凈化中間包鋼液的裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種中間包裝置，還涉及一種中間包冶金工藝，特別是涉及一種利用電磁攪拌中間包鋼液的凈化裝置，應用于純凈鋼鑄造【技術領域】。
【背景技術】
[0002]鋼材中的非金屬夾雜物破壞基體的連續性，在應力作用下易形成微裂紋，從而降低其力學性能和使用壽命。中間包上接鋼水大包下接結晶器，作為連鑄過程中的一個環節，起著儲存鋼液和分配器的作用，隨著20世紀80年代初期“中間包冶金”的概念的提出，中間包已經發展成為連鑄過程中最重要的鋼液精煉設備。研究結果指出，從冶煉設備流出的鋼液經鋼包和中間包，如不加以保護，則連鑄鋼液中將有約70%的夾雜來自于中間包，包括內在夾雜和外來夾雜。為減少中間包鋼液夾雜，為結晶器提供潔凈的鋼水，國內外一些鋼廠已采取相當多的措施，也取得了一定效果，但是面對用戶對鋼材質量的更高要求以及鋼液二次精煉成本的上升，當前的技術仍然無法滿足高效率凈化鋼液的要求。
[0003]為提高中間包鋼液中夾雜物去除效率，有學者提出了離心中間包技術，該技術的基本原理是利用旋轉磁場無接觸地驅動中間包圓形腔中的鋼液產生旋轉運動，利用非金屬夾雜物與鋼液的密度差異，使夾雜物往旋轉中心遷移，進而碰撞長大而上浮去除，該技術對大尺寸夾雜物有較好的去處效果。然而，該技術目前只用于特種鋼單流連鑄中間包，且不能很好地去除較小尺寸的夾雜物。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種電磁雙室漩流凈化中間包鋼液的裝置，利用電磁場驅動中間包中大包水口區的一級漩流室內鋼液旋轉，由于夾雜物與鋼液密度的差異，使夾雜物向心遷移，進而碰撞聚合長大快速上浮去除，與此同時在一級鏇流室后增設一個二級鏇流室，使得一級鏇流室未能除去的較小夾雜物的鋼水得到進一步凈化。
[0005]為達到上述發明創造目的，本實用新型的發明構思如下:
[0006]對現有連鑄用中間包進行改造，使中間包有兩個漩流室，大包水口位于一級漩流室偏心位置，并在一級漩流室外設置一旋轉磁場發生裝置，其產生的旋轉電磁力驅動一級鏇流室中的鋼液作軸對稱旋轉運動，使一級鏇流室中的非金屬夾雜物向旋轉中心聚集，經碰撞長大快速上浮進入渣層而去除，經一級漩流室凈化后的鋼液由一級漩流室的切向出口進入二級漩流室，由于鋼液進入二級漩流室的方式以及其所具有的動能使得鋼液在二級漩流室內能夠旋轉，同樣由于旋轉產生的離心效應使得未被一級漩流室去除的夾雜物得到去除，特別是那些較小的夾雜物，由于二級漩流室的增設使鋼液在中間包中的停留時間大大增加了，這也就有利于進一步提高鋼液中夾雜物的去除效率。經過二級漩流室二次凈化后的鋼液通過分配室與二級漩流室之間的通道進入分配室，在分配室中擋壩的阻礙作用下產生指向表面的流動，并在分配室上方形成較大的水平環流，這樣也延長了鋼液的平均停留時間，鋼液在分配室內得到進一步的凈化后經中包水口進入結晶器。
[0007]根據上述發明構思，本發明采用的技術方案如下:
[0008]一種電磁雙室漩流凈化中間包鋼液的裝置，由鋼液漩流室和鋼液分配室組成中間包容納鋼液的空間，鋼液分配室底部設有水口，通過控制開啟水口使鋼液分配室中的鋼液注入鑄造容器中，鋼液鏇流室由一級鏇流室和二級鏇流室組成,在一級鏇流室和二級鏇流室之間的側壁擋墻下部設有高速液流通道，在二級漩流室和鋼液分配室之間的側壁隔墻下部設有低速液流通道，旋轉磁場發生裝置產生旋轉電磁力來驅動一級漩流室中的鋼水產生旋轉運動進行初步凈化，在一級漩流室中經過初步凈化的鋼液經由側壁擋墻下部的高速液流通道進入二級漩流室中，利用離心力繼續作旋轉運動，進行鋼液二次凈化，在二級漩流室中經過二次凈化的鋼液再經由側壁隔墻下部的低速液流通道進入鋼液分配室中。
[0009]優選上述一級漩流室和二級漩流室皆為圓臺形，優選鋼液漩流室的下底內徑長度為0.2^0.8m，優選鋼液漩流室的上下底內徑比為f 1.5，優選鋼液漩流室的高度為0.5^1m,優選鋼包水口位于靠近一級漩流室的側邊部位置處，優選在一級漩流室圓弧壁外配置扇形的旋轉磁場發生裝置。
[0010]優選上述二級漩流室的上下底內徑比小于一級漩流室的上下底內徑比。
[0011]優選上述側壁擋墻的高速液流通道為直管型通道，優選高速液流通道有一個側壁同時與一級漩流室的外側壁表面和二級漩流室的外側壁表面相切，優選高速液流通道的中心線向上傾斜角度為15°飛0°。
[0012]優選側壁隔墻下部的低速液流通道為直管型通道，優選低速液流通道有一個側壁與二級漩流室的外側壁表面相切。
[0013]優選在鋼液分配室內的底部豎起設置擋壩，使擋壩的一個側面面向從側壁隔墻下部的低速液流通道中流入的鋼液方向，優選擋壩的上緣高于低速液流通道的頂部位置。
[0014]優選電源向旋轉磁場發生裝置提供低頻交變電流，使旋轉磁場發生裝置向一級漩流室中的鋼液施加交變磁場。
[0015]本實用新型與現有技術相比較，具有如下實質性特點和優點:
[0016]1.與傳統的中間包冶金工藝設備相比，采用本實用新型電磁雙室漩流凈化中間包鋼液的裝置進行煉鋼連鑄生產工藝通過兩次凈化作用可以非常有效的去除鋼液中的非金屬夾雜物；
[0017]2.本實用新型為中間包設置兩個漩流室大大增加了鋼液在中間包的停留時間,增加了夾雜物的去除效率；
[0018]3.本實用新型電磁雙室漩流凈化中間包鋼液的裝置的二級漩流室通過切向且斜向上的通道入口和切向的出口使得二級漩流室內鋼液利用自身的動能進行旋轉流動，這樣的結構在降低外置旋轉磁場功耗的基礎上進一步的去除非金屬夾雜物；
[0019]4.本實用新型提供的中間包冶金工藝設備結構簡單，去除鋼液中雜質的效果好，易于控制，設備制造成本低，凈化鋼水效率高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型實施例一電磁雙室漩流凈化中間包鋼液的裝置的結構示意圖。
[0021]圖2是沿圖1中A-A線的剖視圖。
[0022]圖3是沿圖1中B-B線的剖視圖。
【具體實施方式】
[0023]本實用新型的優選實施例結合【專利附圖】
【附圖說明】如下:
[0024]實施例一:
[0025]在本實施例中，參見圖1?圖3，一種電磁雙室漩流凈化中間包鋼液的裝置，由鋼液漩流室和鋼液分配室8組成中間包3容納鋼液的空間，鋼液分配室8底部設有水口 13，通過控制開啟水口 13使鋼液分配室8中的鋼液注入鑄造容器中，鋼液漩流室由一級漩流室I和二級漩流室2組成，在一級漩流室I和二級漩流室2之間的側壁擋墻6下部設有高速液流通道7，在二級漩流室2和鋼液分配室8之間的側壁隔墻9下部設有低速液流通道10，旋轉磁場發生裝置5產生旋轉電磁力來驅動一級漩流室I中的鋼水產生旋轉運動14進行初步凈化，在一級漩流室I中經過初步凈化的鋼液經由側壁擋墻6下部的高速液流通道7進入二級鏇流室2中,利用離心力繼續作旋轉運動,進行鋼液二次凈化,在二級鏇流室2中經過二次凈化的鋼液再經由側壁隔墻9下部的低速液流通道10進入鋼液分配室8中。在本實施例中，中間包3有兩個圓形的漩流室，旋轉電磁力驅動一級漩流室I中的鋼水產生旋轉運動14，利用離心力分離鋼液中非金屬夾雜物15，經初步凈化的鋼液由于進入二級漩流室2的方式及其動能作用在二級漩流室2內繼續做旋轉流動，同樣利用離心效應進一步去除鋼液中的非金屬夾雜物。
[0026]在本實施例中，參見圖1?圖3,—級鏇流室I和二級鏇流室2皆為圓臺形,鋼液鏇流室的下底內徑長度為0.5m，鋼液鏇流室的上下底內徑比為1.2，鋼液鏇流室的高度為
0.8m,鋼包水口 4位于靠近一級鏇流室I的側邊部位置處，上述的鋼包水口 4為偏心浸入式水口，在一級漩流室I圓弧壁外配置扇形的旋轉磁場發生裝置5。為了保證鋼液在二級漩流室2內具有足夠的旋轉動能，可以使二級漩流室2的上下底內徑按比例小于一級漩流室I的上下底內徑，這樣也可以降低外置扇形磁場的功耗。
[0027]在本實施例中，參見圖1?圖3，二級漩流室2的上下底內徑比小于一級漩流室I的上下底內徑比。
[0028]在本實施例中，參見圖1?圖3，側壁擋墻6的高速液流通道7為直管型通道，高速液流通道7有一個側壁同時與一級漩流室I的外側壁表面和二級漩流室2的外側壁表面相切，高速液流通道7的中心線向上傾斜角度為30°，兩漩流室外壁相切且斜向上的通道，可大大增加鋼液進入二級漩流室2的動能。
[0029]在本實施例中，參見圖1?圖3，側壁隔墻9下部的低速液流通道10為直管型通道，低速液流通道10有一個側壁與二級漩流室2的外側壁表面相切，這樣可以避免鋼液在二級漩流室2內形成湍流而影響夾雜物的上浮。
[0030]在本實施例中，參見圖1?圖3，在鋼液分配室8內的底部豎起設置擋壩11，使擋壩11的一個側面面向從側壁隔墻9下部的低速液流通道10中流入的鋼液方向，擋壩11的上緣高于低速液流通道10的頂部位置。
[0031]在本實施例中，以生產304不銹鋼進行中間包鋼液的凈化處理。參見圖1?圖3，電磁雙室漩流凈化中間包鋼液的裝置結構和工作原理為:
[0032]由一個含有一級漩流室I和二級漩流室2的中間包3進行鋼液的電磁攪拌凈化。鋼液從浸入式偏心鋼包水口 4進入一級漩流室I，并被外置扇形旋轉磁場發生裝置5驅使在一級漩流室I內產生旋轉流動，并通過一級漩流室I與二級漩流室2之間側壁擋墻6下部的與一級漩流室I和二級漩流室2壁面均相切且傾斜向上的高速液流通道7進入二級漩流室2，通過高速液流通道7切向進入二級漩流室2的鋼液會在二級漩流室2內進行旋轉流動，并從二級漩流室2與鋼液分配室8之間側壁隔墻9下部的與二級漩流室壁面相切的低速液流通道10進入鋼液分配室8，并在鋼液分配室8中擋壩11的阻礙作用下產生指向表面的流動，從而在鋼液分配室8上方形成較大的水平環流，最終經過凈化的鋼液通過中包塞棒12下的中間包水口 13進入結晶器。
[0033]在連鑄生產時，首先按照生產工藝規程調整好中間包3及鋼包的位置，同時調節好扇形旋轉磁場發生裝置5的電磁參數。隨著澆鑄的開始，開啟扇形旋轉磁場發生裝置5，浸入式偏心鋼包水口 4內的鋼液流入一級鏇流室I后,在電磁力的帶動作用下作旋轉運動14，由于離心作用從而使鋼液中的非金屬夾雜物15將向一級漩流室I的中心聚集并碰撞聚合長大，從而快速上浮至覆蓋渣層16，經過一級漩流室I凈化后的鋼液通過高速液流通道7切向進入二級漩流室2，由于鋼液自身的動能以及進入二級漩流室2的方式，促使鋼液在二級漩流室2中也進行旋轉流動，由于離心作用使殘留在由一級漩流室I凈化后鋼液中的夾雜物，特別是較小尺寸的夾雜物得到去除。經過兩次凈化后的鋼液經側壁隔墻9下部的連接切向低速液流通道10穩定地進入鋼液分配室8。由切向低速液流通道10進入鋼液分配室8的鋼液，經擋壩11的阻擋，則鋼液在鋼液分配室8中形成指向鋼液表面的流動，然后在鋼液分配室8上方形成水平的低速環流，從而也使鋼液在鋼液分配室8中具有更長的停留時間，這將有利于非金屬夾雜物15進一步上浮進入渣層16，經凈化后的鋼液在塞棒12的控流作用下由中間包水口 13進入結晶器，凝固后即可獲得高潔凈度的304不銹鋼鑄坯。
[0034]在本實施例中，中間包3設置兩個鏇流室,鋼包水口 4位于一級鏇流室I偏心位置，并在一級漩流室I外設置一旋轉磁場發生裝置5，其產生的旋轉電磁力驅動一級漩流室I中的鋼液作軸對稱旋轉運動,使一級漩流室I中的夾雜物向旋轉中心聚集、長大并快速上浮進入渣層16而去除，經一級漩流室I凈化后的鋼液切向流入二級漩流室2，由鋼液進入二級漩流室2的方式以及其所具有的動能使得鋼液在二級漩流室2內繼續作旋轉流動，同樣由于旋轉產生的離心作用使未被一級漩流室I去除的夾雜物得到去除。二級漩流室2的增設，增加了鋼液在中間包3中的停留時間，進一步提高鋼液中夾雜物的去除效率。
[0035]實施例二:
[0036]本實施例與實施例一基本相同，特別之處在于:
[0037]在本實施例中，電源向旋轉磁場發生裝置5提供低頻交變電流，使旋轉磁場發生裝置5向一級漩流室I中的鋼液施加交變磁場，使扇形旋轉磁場發生裝置5輸入電流為兩相或三相的低頻交變電流，頻率為l?30Hz可調，輸入電流為50-1000A，通過對鋼液外加交變電場，可以顯著提高鋼液雜質的凈化效率，提高鋼液質量。
[0038]上面結合附圖對本實用新型實施例進行了說明，但本實用新型不限于上述實施例，還可以根據本實用新型的實用新型創造的目的做出多種變化，凡依據本實用新型技術方案的精神實質和原理下做的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，只要符合用于本實用新型電磁雙室漩流凈化中間包鋼液的裝置的結構和構造原理，都屬于本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種電磁雙室漩流凈化中間包鋼液的裝置，由鋼液漩流室和鋼液分配室(8)組成中間包(3)容納鋼液的空間，所述鋼液分配室(8)底部設有水口(13)，通過控制開啟所述水口(13)使所述鋼液分配室(8)中的鋼液注入鑄造容器中，其特征在于:所述鋼液漩流室由一級漩流室(I)和二級漩流室(2)組成，在所述一級漩流室(I)和所述二級漩流室(2)之間的側壁擋墻(6)下部設有高速液流通道(7)，在所述二級漩流室(2)和所述鋼液分配室(8)之間的側壁隔墻(9)下部設有低速液流通道(10)，旋轉磁場發生裝置(5)產生旋轉電磁力來驅動所述一級漩流室(I)中的鋼水產生旋轉運動(14)進行初步凈化，在所述一級漩流室(I)中經過初步凈化的鋼液經由所述側壁擋墻(6)下部的高速液流通道(7)進入所述二級鏇流室(2)中，利用離心力繼續作旋轉運動,進行鋼液二次凈化,在所述二級鏇流室(2)中經過二次凈化的鋼液再經由所述側壁隔墻(9)下部的低速液流通道(10)進入所述鋼液分配室(8)中。
2.根據權利要求1所述電磁雙室漩流凈化中間包鋼液的裝置，其特征在于:所述一級鏇流室(I)和所述二級鏇流室(2)皆為圓臺形,鋼液鏇流室的下底內徑長度為0.2^0.8m，鋼液鏇流室的上下底內徑比為廣1.5，鋼液鏇流室的高度為0.5~lm，鋼包水口(4)位于靠近所述一級漩流室(I)的側邊部位置處，在所述一級漩流室(I)圓弧壁外配置扇形的所述旋轉磁場發生裝置(5)。
3.根據權利要求2所述電磁雙室漩流凈化中間包鋼液的裝置，其特征在于:所述二級漩流室(2)的上下底內徑比小于所述一級漩流室(I)的上下底內徑比。
4.根據權利要求1~3中任意一項所述電磁雙室漩流凈化中間包鋼液的裝置，其特征在于:所述側壁擋墻(6)的高速液流通道(7)為直管型通道，所述高速液流通道(7)有一個側壁同時與所述一級漩流室(I)的外側壁表面和所述二級漩流室(2)的外側壁表面相切，所述高速液流通道(7)的中心線向上傾斜角度為15°飛0°。
5.根據權利要求1~3中任意一項所述電磁雙室漩流凈化中間包鋼液的裝置，其特征在于:所述側壁隔墻(9)下部的低速液流通道(10)為直管型通道，所述低速液流通道(10)有一個側壁與所述二級漩流室(2)的外側壁表面相切。
6.根據權利要求1~3中任意一項所述電磁雙室漩流凈化中間包鋼液的裝置，其特征在于:在所述鋼液分配室(8)內的底部豎起設置擋壩(11)，使所述擋壩(11)的一個側面面向從所述側壁隔墻(9)下部的低速液流通道(10)中流入的鋼液方向，所述擋壩(11)的上緣高于所述低速液流通道(10)的頂部位置。
7.根據權利要求1~3中任意一項所述電磁雙室漩流凈化中間包鋼液的裝置，其特征在于:電源向所述旋轉磁場發生裝置(5)提供低頻交變電流，使所述旋轉磁場發生裝置(5)向所述一級鏇流室(I)中的鋼液施加交變磁場。
【文檔編號】B22D11/116GK203853530SQ201420145487
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年3月28日 優先權日:2014年3月28日
【發明者】鐘云波, 王懷, 方貽鵬, 王迎彬, 李強, 黃靖文, 任光宇, 任忠鳴 申請人:上海大學, 江蘇瑞博豪泰金屬材料股份有限公司
相關技術
網友詢問留言
已有0條留言
- 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點贊！
1