一种无旋涡钢包及其工作方法技术

一种无涡流钢包及其工作方法，属于钢铁冶炼技术领域，包括滑动水口和水口，钢包底部设置环形引流凸台，滑动水口和水口上部设置螺旋形扰流凸台，钢包底部的环形引流凸台与滑动水口和水口上部的螺旋形扰流凸台逆向设置。当钢液输出时受位于钢包底部的环形引流凸台、位于滑动水口及水口上部的逆向分布的螺旋形扰流凸台共同作用，根据角动量守恒原理，两条不同方向的钢液流动动量互相抵消，抑制或消除了涡流的产生。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，属于钢铁冶炼

技术介绍
通过钢包向中间包输出钢液是现代炼钢厂连铸连轧生产的一个典型步骤，操作道 次多，钢液物流量大，但每一包次的输出由于旋涡卷渣等因素的干扰，都需要钢包内一定的 钢液残余以保证输出的钢液质量可控，否则，钢渣大量卷入钢水会造成钢水中夹杂物增加、 影响钢水质量，因此在该过程中造成了很大的钢液浪费。从1970年开始，世界各国冶金工 作者就钢水卷渣问题进行了大量工作，其中就包括改善钢包旋流方面的研究，然而，钢水卷 渣问题一直是个难以解决的问题。钢液卷渣是钢液物流过程中常见的问题，钢液从转炉到钢包的出钢末期会产生卷 渣，造成钢包中渣量增加以及钢水回磷回硫；钢水从钢包输出到中间包的末期因涡流等因 素的影响会造成卷渣，使钢液夹杂物增加；钢水从中间包输出到结晶器过程中因涡流造成 卷渣时，会造成钢坯质量问题，使成品率降低。针对上述问题，国内外采用了多种方式来减少下渣量，如采用出钢挡渣的方式，使 用密度介于钢水和钢渣之间的耐火材料挡渣球或挡渣塞，使其在出钢末期堵塞出钢口，使 钢渣留在转炉内；采用气动挡渣法，在出钢末期用高压气体向出钢口逆向吹，使钢渣不能下 来；当钢渣混入钢水时，通过电信号的改变，及时关闭水口，防止卷渣，等等。随着钢铁冶金工艺进步，钢液从转炉到钢包的出钢末期卷渣量已得到较好的控 制，而随着连浇技术的逐渐成熟连浇炉数的不断增加，钢水从中间包输出到结晶器末期所 占比例相应减少，因此该过程的卷渣问题也相应得到了控制。但是，钢水从钢包输出到中间 包的末期因涡流等因素造成的卷渣一直缺乏有效地技术手段加以克服。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供一种无涡流的钢包及其工作方法，它能有效的 抑制钢包中旋流的形成，减少钢包中钢液输出时的下渣量，减少钢水回磷回硫，提高合金收 得率，保证钢水精炼的成果，提高钢水质量。一种无涡流钢包，包括滑动水口和水口，钢包底部设置环形引流凸台，滑动水口和 水口上部设置螺旋形扰流凸台，钢包底部的环形引流凸台与滑动水口和水口上部的螺旋形 扰流凸台旋向相反。作为该钢包的改进，位于钢包底部的环形引流凸台包括8-12条凸台，8-12条凸台 以钢包出水口为中心呈环形散射状分布，凸台高度为钢包出水口半径的0. 5-2倍，其顶部 做圆角处理，凸台靠近钢包出水口一侧的端部距离钢包出水口边沿的距离等于凸台高度， 凸台靠近钢包内侧的端部距离钢包内侧边沿的距离为2-5倍的凸台高度，每个凸台环形弧 度的半径为钢包底部内侧半径的0. 5-1倍；俯视情况下，位于钢包底部的环形引流凸台呈 顺时针分布，位于滑动水口和水口上部的螺旋形扰流凸台呈逆时针方向设置。作为该钢包的进一步改进，位于滑动水口及水口上部的螺旋形扰流凸台，包括对 称分布的2-3条凸台，凸台高度为钢包出水口半径的0. 2-0. 4倍，凸台顶部做圆角处理，2-3 条凸台分布在滑动出水口的整个内壁及水口内壁上侧起0. 2-1个水口长度的范围，俯视情 况下，位于钢包底部的环形引流凸台呈逆时针分布，位于滑动水口和水口上部的螺旋形扰 流凸台呈顺时针方向设置。上述无涡流钢包的工作方法，钢包包括滑动水口和水口，钢包底部设置环形引流 凸台，滑动水口和水口上部设置螺旋形扰流凸台，钢包底部的环形引流凸台与滑动水口和 水口上部的螺旋形扰流凸台旋向相反，钢液从钢包底部的环形引流凸台通过钢包出水口流 入滑动水口和水口，经滑动水口和水口的螺旋形扰流凸台流出。钢液在钢包底部的环形引 流凸台作用下形成一定的流向，该流向的钢液流经滑动水口和水口后，在反向设置的螺旋 形扰流凸台的作用下流向得以修正，消除了钢液中的涡流。作为该方法的改进，位于钢包底部的环形引流凸台包括8-12条凸台，8-12条凸台 以钢包出水口为中心呈环形散射状分布，高度为钢包出水口半径的0. 5-2倍，其顶部做圆 角处理，凸台靠近钢包出水口一侧的端部距离钢包出水口边沿的距离等于凸台高度，凸台 靠近钢包内侧的端部距离钢包内侧边沿的距离为2-5倍的凸台高度，每个凸台环形弧度的 半径为钢包底部内侧半径的0. 5-1倍；俯视情况下，位于钢包底部的环形引流凸台呈顺时 针分布，位于滑动水口和水口上部的螺旋形扰流凸台呈逆时针方向设置。作为该方法的进一步改进，位于滑动水口及水口上部的螺旋形扰流凸台，包括对 称分布的2-3条凸台，凸台高度为钢包出水口半径的0. 2-0. 4倍，凸台顶部做圆角处理，2-3 条凸台分布在滑动出水口的整个内壁及水口内壁上侧起0. 2-1个水口长度的范围，俯视情 况下，位于钢包底部的环形引流凸台呈逆时针分布，位于滑动水口和水口上部的螺旋形扰 流凸台呈顺时针方向设置。旋涡形成的动力学因素比较复杂，但考虑钢包环境时，主要受钢包内侧形状的影 响。当在钢包中合理设置导流卡槽即可显著影响钢包中旋涡的产生和发展。该无旋涡钢包， 由位于钢包底部的环形引流凸台和位于滑动水口及水口上部的螺旋形扰流凸台构成，结构 简单。当钢液输出时受位于钢包底部的环形引流凸台、位于滑动水口及水口上部的逆向分 布的螺旋形扰流凸台共同作用，根据角动量守恒原理，两条不同方向的钢液流动动量互相 抵消，抑制或消除了涡流的产生，减少钢包中钢液输出时的下渣量，减少钢水回磷回硫，提 高合金收得率，保证钢水精炼的成果，提高钢水质量。本专利技术技术方案简单、易行，没有改变 钢包主体结构就能有效抑制涡旋的产生；使用该无涡流钢包的工作方法，经水口输出的钢 液有一定的切向速度，可以降低对中间包的直接冲击；并可使钢包底部钢液对流增强，可以 促进钢包内部钢液成分、温度均勻化。附图说明图1为本专利技术钢包纵向剖结构示意2为本专利技术钢包内侧底部俯视结构示意3为本专利技术中环形引流凸台纵向剖结构示意4为本专利技术中水口横向剖结构示意5为本专利技术中水口内侧透视图其中1、钢包2、滑动出水口 3、水口 4、钢液5、凸台6、钢包出水口 7、凸台 具体实施方案下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步说明，但不限于此。实施例1 如图1、图2、图5所示，一种无涡流钢包，包括滑动水口 2和水口 3，钢包1底部设 置环形引流凸台5，滑动水口 2和水口 3上部设置螺旋形扰流凸台7，钢包底部的环形引流 凸台5与滑动水口和水口上部的螺旋形扰流凸台7旋向相反。如图2、图3所示，位于钢包1底部的环形引流凸台5包括8条凸台，8条凸台5以 钢包出水口 6为中心呈环形散射状分布，凸台5高度为钢包出水口 6半径的0. 5倍，凸台5 顶部做圆角处理，凸台5靠近钢包出水口 6—侧的端部距离钢包出水口 6边沿的距离等于 凸台5的高度，凸台5靠近钢包内侧的端部距离钢包内侧边沿的距离为2倍的凸台高度，凸 台5每个凸台的环形弧度半径为钢包内侧底部半径的0. 5倍；俯视情况下，位于钢包底部的 环形引流凸台呈顺时针分布，位于滑动水口和水口上部的螺旋形扰流凸台呈逆时针方向设 置。如图4、图5所示，位于滑动水口 2及水口 3上部的螺旋形扰流凸台7，包括对称分 布的2条凸台，凸台7高度为钢包出水口 6半径的0. 2倍，凸台7顶部做圆角处理，2条凸台 7分布在滑动出水口 2的整个内壁及水口 3内壁上侧起0. 2个水口 3长度的范围。实施例2 与实施例1相同，不同之处在于，位于钢包1底部的环形引流凸台5包括12条凸 台，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
一种无涡流钢包，包括滑动水口和水口，其特征在于，钢包底部设置环形引流凸台，滑动水口和水口上部设置螺旋形扰流凸台，钢包底部的环形引流凸台与滑动水口和水口上部的螺旋形扰流凸台旋向相反。2.根据权利要求1所述的无涡流钢包，其特征在于，位于钢包底部的环形引流凸台包 括8-12条凸台，8-12条凸台以钢包出水口为中心呈环形散射状分布，凸台高度为钢包出水 口半径的0. 5-2倍，其顶部做圆角处理，凸台靠近钢包出水口一侧的端部距离钢包出水口 边沿的距离等于凸台高度，凸台靠近钢包内侧的端部距离钢包内侧边沿的距离为2-5倍的 凸台高度，每个凸台环形弧度的半径为钢包底部内侧半径的0. 5-1倍；俯视情况下，位于钢 包底部的环形引流凸台呈顺时针分布，位于滑动水口和水口上部的螺旋形扰流凸台呈逆时 针方向设置。3.根据权利要求1或者2所述的无涡流钢包，其特征在于，位于滑动水口及水口上部的 螺旋形扰流凸台，包括对称分布的2-3条凸台，凸台高度为钢包出水口半径的0. 2-0. 4倍， 凸台顶部做圆角处理，2-3条凸台分布在滑动出水口的整个内壁及水口内壁上侧起0. 2-1 个水口长度的范围。4.一种无涡流钢包的工作方法，钢包包括滑动水口和水口，其特征在于，钢包底...

【专利技术属性】
技术研发人员：张冠锋，许荣昌，王洪军，刘美，董丙成，
申请(专利权)人：莱芜钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：37