一种IF钢中间包及其制造和使用方法技术

本发明专利技术公开了一种IF钢中间包及其制造和使用方法，属于钢铁冶金连铸中间包工艺技术领域。本发明专利技术的IF钢中间包，中间包本体内设有中间包水口和挡渣坝，挡渣坝在中间包本体内围成与中间包水口分隔开来的区域，且挡渣坝围成区域的底部与中间包水口相连通，垫高层内设有将挡渣坝围成区域的底部与中间包水口相连通的导流孔。本发明专利技术的IF钢中间包的制造方法，包括以下步骤：(1)三维建模，(2)3D打印，(3)弯管安装，(4)挡渣坝安装和(5)导流孔成型；本发明专利技术的IF钢中间包的使用方法，包括以下步骤：(1)钢水注入，(2)持续浇注，(3)浇注末期和(4)浇注完成。本发明专利技术适合生产IF钢且能明显减少钢水注余量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于生产IF钢的中间包，更具体地说，涉及一种IF钢中间包及其制造和使用方法，属于钢铁冶金连铸中间包工艺

技术介绍
IF钢，全称Interstitial-FreeSteel，即无间隙原子钢，有时也称超低碳钢，具有极优异的深冲性能，目前伸长率和r值可分别达50％和2.0以上，在汽车工业上得到了广泛应用。在IF钢中，由于C、N含量低，再加入一定量的钛(Ti)、铌(Nb)等强碳氮化合物形成元素，将超低碳钢中的碳、氮等间隙原子完全固定为碳氮化合物，从而得到的无间隙原子的洁净铁素体钢，即为超低碳无间隙原子钢(InterstitialFreeSteel)。中间包是冶金企业炼钢生产流程中使用的一个耐火材料容器，首先接受从钢包浇下来的钢水，然后再由中间包水口分配到各个结晶器中去。在连铸机中间包内设置控流装置，以改变中间包内钢水的运行路线，延长钢水在中间包内的停留时间，具有促进夹杂物上浮排除，减少铸坯内部夹杂、改变夹杂物形态的冶金功能。随着冶金技术的发展，中间包内的冶金方法不断被开发。例如专利公开号：CN2936498Y，公开日：2007年8月22日，专利技术创造名称为：一种中间包挡渣坝，该申请案公开了一种中间包挡渣坝，该挡渣坝无导流孔，外观成柱状，一侧弧形面，另一侧为平面，中空，整个形状呈“撮箕形”，由镁质耐火材料制成，圆形或弧形墙表面高度为中间包净空高度的1/2～2/3；该挡渣坝简单易作，成本低廉，能有效提高铸坯质量；但是，以往技术主要集中在连铸正常生产过程，对于连铸浇注末期的研究很少，该申请案正是由于未充分考虑连铸浇注末期，使得中间包在浇注末期钢水残余量较多，进而使得钢水收得率低，经济效益不佳。近年来，技术人员开始逐渐关注连铸生产的浇注末期，例如专利公开号：CN103302259A，公开日：2013年9月18日，专利技术创造名称为：一种连铸中间包挡渣坝及其制备方法，该申请案涉及一种连铸中间包挡渣坝及其制备方法，连铸中间包挡渣坝的两个导流孔相对于挡渣坝本体纵向中心线对称设置，导流孔圆心分别位于纵向中心线左右1/4～3/8处，且导流孔圆心位于挡渣坝本体横向中心线上方1/8～1/4处，导流孔的轴心线向上倾角β为15°～20°；该申请案的连铸中间包挡渣坝使用寿命长，同时通过在挡渣坝上开导流孔实现减少浇注末期的钢水残余量，从而提高钢水收得率，增加经济效益。但是，此类挡渣坝开导流孔的中间包仅能在生产质量要求一般的钢种时使用，因为一般钢种对夹杂物大小和数量没有严格要求，但当生产IF钢(此钢种对铸坯中夹杂物要求较高，夹杂物等效直径一般要求必须小于100μm)时，则无法使用此类中间包；而使用无导流孔的挡渣坝又增加了中间包的注余量，钢水收得率低，推高了连铸坯的钢铁料消耗，增加了生产成本。综上所述，如何设计出一种适合生产IF钢且明显减少钢水注余量的中间包，是现有技术中亟需解决的技术难题。
技术实现思路
1.专利技术要解决的技术问题本专利技术的目的在于克服现有技术中洁净度要求高的IF钢在连铸浇注末期钢水注余量较高的问题，提供了一种IF钢中间包及其制造和使用方法，适合生产IF钢且能明显减少钢水注余量。2.技术方案为达到上述目的，本专利技术提供的技术方案为：本专利技术的IF钢中间包，包括中间包本体，该中间包本体内设有中间包水口和挡渣坝，所述中间包水口位于中间包本体底部，所述挡渣坝在中间包本体内围成与中间包水口分隔开来的区域，且挡渣坝围成区域的底部与中间包水口相连通。作为本专利技术的IF钢中间包更进一步的改进，挡渣坝围成区域的底部设有垫高层，该垫高层内设有导流孔，所述导流孔将挡渣坝围成区域的底部与中间包水口相连通。作为本专利技术的IF钢中间包更进一步的改进，所述导流孔为包括垂直段和水平段的“L”形通孔，该导流孔垂直段与挡渣坝围成区域的底部连通，导流孔水平段贴着中间包本体底部设置，且导流孔水平段与中间包水口连通；导流孔垂直段与水平段的连接处为圆弧连接。作为本专利技术的IF钢中间包更进一步的改进，所述导流孔有两组，两组导流孔关于同一中间包水口对称设置，且每组导流孔至少包括一个导流孔。作为本专利技术的IF钢中间包更进一步的改进，所述中间包水口有两个，且两个中间包水口分别位于挡渣坝围成区域的两侧；所述导流孔有两组，且两组导流孔分别将挡渣坝围成区域的底部与两个中间包水口对应相连通，每组导流孔至少包括一个导流孔。作为本专利技术的IF钢中间包更进一步的改进，还包括抑漩装置一，导流孔垂直段与挡渣坝围成区域的底部的接口处两侧分别设有一个抑漩装置一，所述抑漩装置一为包括竖直段和竖直段顶端伞面部的“伞”形结构，且所述竖直段所在直线与伞面部的夹角为120°～180°。作为本专利技术的IF钢中间包更进一步的改进，还包括抑漩装置二，所述抑漩装置二为矩形块，抑漩装置二位于导流孔垂直段与挡渣坝围成区域的底部的接口处一侧，且抑漩装置二的一端与挡渣坝内侧面接触，抑漩装置二的另一端不盖住所述接口处；抑漩装置二由以下质量百分比的耐火材料制成：0.1～6.6％SiC，0.1～4.5％BN，85～92％CaO，3.5～7.3％MnO，0.1～1.9％Al2O3，0.1～5.3％SiO2，1.4～5.6％ZrO2；其中，抑漩装置二的制造方法如下：(1)将上述耐火材料配料后，加入混料机内干混5～10分钟，然后加入占耐火材料总重量6.9～7.5％的水，湿混10～15分钟；(2)将湿混好的物料放入胎模内，边加料边用振动棒振动成型，抑漩装置二的生坯制造完成，将生坯在5～30℃的温度下养护24～30h；(3)烘烤和冷却，分为以下阶段：从5～30℃以25～30℃/h的升温速度升温至150～180℃后保温8～9h；再以25～30℃/h的升温速度升温至300～320℃后保温10～12h；再以25～30℃/h的升温速度升温至550～575℃后保温12～15h；最后自然冷却30～35h，抑漩装置二制造完成。作为本专利技术的IF钢中间包更进一步的改进，挡渣坝在中间包本体内围成至少三个与中间包水口分隔开来的区域，且每个挡渣坝围成的区域的底部均通过导流孔与中间包水口相连通。本专利技术的IF钢中间包的制造方法，包括以下步骤：(1)三维建模：利用三维建模软件绘制导流孔的三维几何模型；(2)3D打印：将导流孔的三维几何模型输入至3D打印机，3D打印出ABS材质的弯管，该弯管与导流孔的结构尺寸相匹配；(3)弯管安装：在IF钢中间包修砌过程中，将所述弯管埋入垫高层内；(4)挡渣坝安装：将挡渣坝安装至中间包本体内；<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种IF钢中间包，其特征在于：包括中间包本体(1)，该中间包本体(1)内设有中间包水口(104)和挡渣坝(101)，所述中间包水口(104)位于中间包本体底部(103)，所述挡渣坝(101)在中间包本体(1)内围成与中间包水口(104)分隔开来的区域，且挡渣坝(101)围成区域的底部与中间包水口(104)相连通。

【技术特征摘要】
1.一种IF钢中间包，其特征在于：包括中间包本体(1)，该中间包本体(1)内设有中
间包水口(104)和挡渣坝(101)，所述中间包水口(104)位于中间包本体底部(103)，所
述挡渣坝(101)在中间包本体(1)内围成与中间包水口(104)分隔开来的区域，且挡渣坝
(101)围成区域的底部与中间包水口(104)相连通。
2.根据权利要求1所述的IF钢中间包，其特征在于：挡渣坝(101)围成区域的底部设
有垫高层(102)，该垫高层(102)内设有导流孔(105)，所述导流孔(105)将挡渣坝(101)
围成区域的底部与中间包水口(104)相连通。
3.根据权利要求2所述的IF钢中间包，其特征在于：所述导流孔(105)为包括垂直段
和水平段的“L”形通孔，该导流孔(105)垂直段与挡渣坝(101)围成区域的底部连通，导
流孔(105)水平段贴着中间包本体底部(103)设置，且导流孔(105)水平段与中间包水口
(104)连通；导流孔(105)垂直段与水平段的连接处为圆弧连接。
4.根据权利要求3所述的IF钢中间包，其特征在于：所述导流孔(105)有两组，两组
导流孔(105)关于同一中间包水口(104)对称设置，且每组导流孔(105)至少包括一个导
流孔(105)。
5.根据权利要求2所述的IF钢中间包，其特征在于：所述中间包水口(104)有两个，
且两个中间包水口(104)分别位于挡渣坝(101)围成区域的两侧；所述导流孔(105)有两
组，且两组导流孔(105)分别将挡渣坝(101)围成区域的底部与两个中间包水口(104)对
应相连通，每组导流孔(105)至少包括一个导流孔(105)。
6.根据权利要求3所述的IF钢中间包，其特征在于：还包括抑漩装置一(106)，导流
孔(105)垂直段与挡渣坝(101)围成区域的底部的接口处两侧分别设有一个抑漩装置一(106)，
所述抑漩装置一(106)为包括竖直段和竖直段顶端伞面部的“伞”形结构，且所述竖直段
所在直线与伞面部的夹角为120°～180°。
7.根据权利要求3所述的IF钢中间包，其特征在于：还包括抑漩装置二(107)，所述
抑漩装置二(107)为矩形块，抑漩装置二(107)位于导流孔(105)垂直段与挡渣坝(101)
围成区域的底部的接口处一侧，且抑漩装置二(107)的一端与挡渣坝(101)内侧面接触，
抑漩装置二(107)的另一端不盖住所述接口处；
抑漩装置二(107)由以下质量百分比的耐火材料制成：0.1～6.6％SiC，0.1～4.5％BN，
85～92％CaO，3.5～7.3％MnO，0.1～1.9％Al2O3，0.1～5.3％SiO2，1.4～5.6％ZrO2；其中，
抑漩装置二(107)的制造方法如下：
(1)将上述耐火材料配料后，加入混料机内干混5～...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱正海，黄鑫鑫，
申请(专利权)人：马鞍山尚元冶金科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34