中间包过滤器制造技术

中间包过滤器，装设于中间包内的挡渣堰上；包括，基板，装设于中间包内的挡渣堰上；过滤件，密排固定于基板上；过滤件呈等径顺列、等径错列、不等径顺列或不等径错列，其片状或柱状结构，截面形状呈圆形、半圆形、凹弧形。钢水通过过滤柱时被分割成许多较细小的钢流，靠近柱子的边界处形成了层流流动，夹杂物进入此层流边界时流速减慢，由于速度差异较大，被吸附在柱体表面，随着吸附量的增加而逐渐长大，长大后的大型夹杂物颗粒被钢流冲掉而上浮被覆盖剂所吸收；钢水易在平面或凹面形成回流，回流促进夹杂物和钢水分离，夹杂物聚集于凹面或平面，随着吸附量的增加逐渐长大，大型夹杂物颗粒被钢水回流流冲下，上浮被覆盖剂所吸收。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及连铸中间包领域。
技术介绍
中间包在连铸生产中担负着相当重要的角色，除起到一个缓冲器的作用外，还起到向结晶器中分配钢水以及去除中间包钢水内夹杂物的作用。由中间包浸入式水口流入结晶器的钢水质量直接影响到铸坯的质量。随着对钢铁产品质量的要求越来越高，以及在中间包冶金方面的成功，已使人们不能再把中间包作为一个简单的容器使用，而是力争在中间包中进一步去除夹杂物，同时防止钢液的二次污染，以提高钢水的纯净度。中间包内钢水夹杂物主要来源于转炉钢水的脱氧产物、大包渣、中间包渣、钢水的二次氧化物等。实际生产中要将上述夹杂物在中间包内尽可能去除。中间包作为转炉连铸冶金工艺中的主要载体对去除有害夹杂物起到了很重要的作用。一般说来钢中有害夹杂物指的是非金属夹杂和气体夹杂。特别是油井管、超低碳深冲钢、压力容器钢等，对夹杂物的大小、数量和分布都有较为严格的要求。如氧化物和硫化物夹杂对压力容器壁是最危险的，夹杂物可产生裂纹源；用于汽车的深冲薄板，夹杂物会影响汽车板的表面喷涂质量和深冲质量；硫化物夹杂影响管线钢的焊接性能。为达到去除夹杂清洁钢水的目的，人们开发了多项中间包冶金技术。如使用大容量中间包；使用挡墙和坝、过滤器(多孔挡板)；中间包首炉大流量吹氩技术；中间包使用高碱低硅覆盖剂；离心中间包夹杂物聚集与去除技术等。所有这些技术都对中间包内夹杂物的去除起到了很重要的作用。连铸作为进一步去除夹杂物的最后一道工序，必须充分考虑中间包的冶金功能。中国专利99217243.8中间包过滤器，采用的是在四方锥台型陶瓷上设有数排贯穿孔洞，该孔洞倾角向上且交错排列。该过滤器因单位过滤体的比表面积较小，夹杂物去除效果不理想；另外因其是镶嵌在中间包上堰板上，在实际使用过程中容易被钢流冲掉。
技术实现思路
本技术的目的在于设计一种中间包过滤器，使其在实际生产中不易堵塞；同时，一方面通过增加过滤器单位体积与钢水接触的比表面积，提高夹杂物与过滤体碰撞的机率，另一方面通过过滤柱的结构形式以及过滤柱的排列形式的优化，改善中间包钢水流经过滤器时的流动形态，促进夹杂物与钢水分离，从而净化钢水。为达到上述目的，本技术的技术方案，中间包过滤器，装设于中间包内的挡渣堰上；包括，基板，装设于中间包内的挡渣堰上；过滤件，密排固定于基板上。进一步，所述的过滤件多层组合叠放。所述的过滤件呈等径顺列、等径错列、不等径顺列或不等径错列。所述的过滤件间距为3-10mm。又，所述的过滤件为片状或柱状结构。所述的过滤件为片状或柱状结构的截面形状呈圆形、半圆形。所述的过滤件为片状或柱状结构的截面形状呈一面为平面。所述的过滤件为片状或柱状结构的截面形状呈一面为凹弧形面。就铸坯中夹杂物的形成而言，生产工艺、钢水纯净度、铸机装备水平、浇注操作等对钢中非金属夹杂物的种类、数量、形态、尺寸、分布等都有重要的影响。非金属夹杂物以脱氧产物为主，主要是Al2O3。通常情况下，细小的夹杂物由于受到钢液内粘滞阻力的影响而很难上浮。其过滤原理如下当钢水通过过滤柱时被分割成许多较细小的钢流，靠近柱子的边界处形成了层流流动，夹杂物进入此层流边界时流速减慢，由于速度差异(ρ非＜ρ钢)较大，被吸附在柱体表面，随着吸附量的增加而逐渐长大。长大后的大型夹杂物颗粒被钢流冲掉而上浮到中间包表面被覆盖剂所吸收。另外，钢水从过滤柱圆面流过，易在背后的平面或凹面形成回流，回流是促进夹杂物和钢水分离的最有效形式，而凹面或平面则是被吸附的夹杂物容易停留和聚集的场所，且不易被钢水冲刷带走。随着吸附量的增加逐渐长大，长大后的大型夹杂物颗粒才有可能被钢水回流流冲下，上浮到中间包表面被覆盖剂所吸收。本技术的有益效果1.通过过滤柱的多种截面形式，易形成回流，使夹杂物易与钢水分离、易于过滤柱后背聚集、不易被钢水冲刷带走且不易造成钢水通道堵塞。2.过滤柱多层组合形式，可使过滤柱体变细，柱间距可适当加大使柱缝之间不易堵塞的同时还可增大过滤器与钢水接触的比表面积，提高了过滤效率。3.过滤柱多层组合形式，大大简化过滤器制作工艺，安装使用也方便。4.钢水被强制经过过滤柱流动，使夹杂物更易聚集长大从而上浮被中间包覆盖剂所吸附。5.增加了钢水在中间包内的停留时间，减少了湍流的干扰与流动死区，改善了其在中间包内的流动状态。6.减少了中间包浸入式水口的堵塞，降低了铸坯表面及皮下夹杂。附图说明图1a、图1b为本技术中间包过滤器的结构示意图；图2a、图2b为本技术过滤件多层组合的结构示意图；图3a～图3e为技术过滤件的五种截面形式的示意图；图4为嵌有本技术过滤器的挡渣堰示意图；图5为本技术中间包过滤器安装示意图；图6为本技术的过滤柱的几种排列形式示意图。具体实施方式参见图1a、图1b、图4、图5，本技术的中间包过滤器100，装设于中间包内的挡渣堰3上；包括，基板1，装设于中间包内的挡渣堰3上；过滤件2，密排固定于基板1上。参见图2a、图2b，其所示为本技术中间包过滤器的过滤件多层组合，过滤件2、2’叠放于基板1、1’上。采用此形式的组合方式，使过滤件的制造大为简化，在挡渣堰3上的安装也极为简化。过滤件的材料均为锆质增强的镁钙质耐材。所述的过滤件2间距为3-10mm，增加钢水回流，促进夹杂物与钢水的分离，防止夹杂物在过滤件2聚集后堵塞钢水通道。再请参见图3a～图3e，所述的过滤件2为片状或柱状结构，其截面形状呈圆形(见图3b)、半圆形(见图3c)；所述的过滤件2为片状或柱状结构的截面形状呈一面为平面(见图3c)，或，截面一面为凹弧形面(见图3d)。钢水从过滤件圆面流过，易在背后的平面或凹面形成回流，回流是促进夹杂物和钢水分离的最有效形式，而凹面或平面则是被吸附的夹杂物容易停留和聚集的场所，且不易被钢水冲刷带走。随着吸附量的增加逐渐长大，长大后的大型夹杂物颗粒才有可能被钢水回流流冲下，上浮到中间包表面被覆盖剂所吸收。参见图6a～图6d，所述的过滤件2分别呈等径顺列、等径错列、不等径顺列或不等径错列。一般选用等径顺列或不等径顺列。截面形式一般选用背凹形。过滤柱多层组合方式可根据钢水的流量、冲刷动力、钢水的纯净度，选择合适的过滤柱直径、过滤柱间距，一般可选择上密下疏。再请参见图7，其所示为本技术中间包过滤器100装设于中间包中的示意图，其中，本技术中间包过滤器100装设于中间包挡渣堰3中，钢液从长水口6进入中间包5，通过中间包挡渣堰3中的过滤器100，夹杂物与钢水分离，从而净化钢水。权利要求1.中间包过滤器，装设于中间包内的挡渣堰上；其特征是，包括，基板，装设于中间包内的挡渣堰上；过滤件，密排固定于基板上。2.如权利要求1所述的中间包过滤器，其特征是，所述的过滤件多层组合叠放。3.如权利要求1所述的中间包过滤器，其特征是，所述的过滤件呈等径顺列、等径错列、不等径顺列或不等径错列。4.如权利要求1或3所述的中间包过滤器，其特征是，所述的过滤件呈上密下疏排列。5.如权利要求1或2或3所述的中间包过滤器，其特征是，所述的过滤件间距为3-10mm。6.如权利要求1或2或3所述的中间包过滤器，其特征是，所述的过滤件为片状或柱状结构。7.如权利要求6所述的中间包过滤器，其特征是，所述的过滤件为片状或柱状结构的截面本文档来自技高网...

【技术保护点】
中间包过滤器，装设于中间包内的挡渣堰上；其特征是，包括，　　　　基板，装设于中间包内的挡渣堰上；　　　　过滤件，密排固定于基板上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冯长宝，张永杰，张建中，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]