一种能够捕捉夹杂物的连铸中间包用长水口制造技术

一种能够捕捉夹杂物的连铸中间包长水口，属于钢铁冶金领域。其特征在于长水口外圆周上设置了圆周突缘（６），圆周突缘（６）的侧视形状分别为是椭圆形、圆形、三角形和方形，尺寸Ａ为５～１２００ｍｍ、Ｂ为０～５００ｍｍ、Ｃ为５～４００ｍｍ，圆周突缘的俯视形状分别是椭圆、圆形、三角形、方形、多边形。钢水中的小夹杂物粒子从长水口出来后上浮过程中，碰到长水口圆周上突出的部分，被其捕获，在上面聚集长大，当聚集的夹杂物因钢水流的带动或自身的浮力要上浮时，会沿着圆周突缘的下弧线上浮，到一定的高度后脱离，上浮进入熔渣而不再卷入钢水。通过对于长水口外部的形状进行改进，使得钢水通过时捕捉钢水中的夹杂物，达到了纯净钢水的目的。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钢铁冶金领域，特别涉及一种连铸用中间包用长水口。
技术介绍
钢中夹杂物的控制是生产高纯净钢的重要课题，为此在冶炼过程中采取了各种各样的方法，中间包里夹杂物的控制是其中一个重要的环节。连铸中间包用长水口是钢水从钢水包流入连铸中间包的连接管道，钢水中所有的夹杂物都通过长水口进入中间包，是夹杂物集中通过的管道。过去的研究中发现，在连铸中间包用长水口的周围有链状的夹杂物凝聚体。链状的夹杂物凝聚体的形成机理，可以应用分形理论DLA模型的集团凝聚模式模拟得出，模拟得到的类似图形如图1所示，模拟过程证明链状的夹杂物凝聚体是大量夹杂物粒子存在时的凝聚产物。这一发现表明，在连铸中间包用长水口的周围，夹杂物粒子的密度高于中间包其他区域，指出了一个高效捕捉钢中夹杂物的区域。分析夹杂物粒子密集存在的原因，可以认为有(1)钢水中夹杂物粒子通过长水口进入中间包后，在随着钢水流向他处的同时，因密度差而产生一个上浮的分力，因此在沿长水口圆周法线方向离开长水口的速度远较钢水为慢，而在长水口的周围聚集；(2)夹杂物粒子在长水口出口的折返混流中激烈碰撞长大而上浮分力增大，于是在沿长水口圆周法线方向离开长水口的速度比钢水慢得更多，进一步增大了这个区域里夹杂物粒子的密度。由于这个区域里夹杂物粒子的密度大，那么在这一区域里实施捕捉夹杂物粒子效率更高。这高密度区域的示意图如图2所示。另外应用分形理论DLA模型的单体凝聚模式，对一个个夹杂物粒子的单独凝聚行为进行模拟得出，它们在大的物体表面上凝聚的比率大，并且粒子易于在一个物体的向外伸出的尖端上凝聚，也就是更容易在已经粘结到大的物体表面上的粒子上再凝聚，从而加快了粘结到大的物体表面上的粒子的长大速度，二维条件下模拟一个个粒子在一个大的物体上凝聚的结果如图3所示，
技术实现思路
本专利技术的目的是在保证钢水通过的原则下，对于中间包长水口伸入钢水中部分的外形进行改进，在钢水通过时捕捉钢水中的夹杂物，纯净钢水。一种能够捕捉夹杂物的连铸中间用长水口，其特征在于长水口外圆周上设置了圆周突缘，圆周突缘的侧视形状可以是椭圆、圆形、三角形和方形等图形，尺寸A为5～1200mm、B为0～500mm、C为5～400mm。圆周突缘的俯视形状可以是椭圆、圆形、三角形、方形、多边形。工作原理是，钢水中的小夹杂物粒子从长水口下口出来以后，向上浮过程中被突出的部分(命名为圆周突缘)捕获，在上面聚集长大，当聚集的夹杂物因钢水流的带动或自身的浮力要上浮时，会沿着圆周突缘的下弧线上浮，到一定的高度后脱离，上浮进入熔渣而不再卷入钢水。通过对于长水口外部的形状进行改进，使得钢水通过时捕捉钢水中的夹杂物，达到了纯净钢水的目的。附图说明图1为应用分形理论DLA模型的集团凝聚模式模拟得到的图形。图2长水口周围钢水中夹杂物粒子密集存在示意图。1.长水口，2.渣，3.钢水，4钢水流线.，5.夹杂物粒子图3为二维条件下模拟一个个粒子在一个大的物体上凝聚的结果。图4为本专利技术中间包长水口示意图。6圆周突缘图5至图8为不同形状的圆周突缘俯视图。具体实施方式实施例1一种能够捕捉夹杂物的连铸中间包长水口，其侧视图形状是椭圆形的，俯视图形状如图5所示。尺寸A为10mm、B为5mm、C为20mm。实施例2一种能够捕捉夹杂物的连铸中间包长水口，其侧视图形状是圆形的，俯视图形状如图6所示。尺寸A为160mm、B为40mm、C为140mm。实施例3一种能够捕捉夹杂物的连铸中间包长水口，其侧视图形状是方形的，俯视图形状如图7所示。尺寸A为400mm、B为140mm、C为200mm。实施例4一种能够捕捉夹杂物的连铸中间包长水口，其侧视图形状是三角形的，俯视图形状如图8所示。尺寸A为1100mm、B为300mm、C为340mm。权利要求1.一种能够捕捉夹杂物的连铸中间包长水口，其特征在于塞棒外圆周上设置了圆周突缘(6)，圆周突缘(6)的侧视形状分别为是椭圆形、圆形、三角形和方形，尺寸A为5～1200mm、B为0～500mm、C为5～400mm，圆周突缘的俯视形状分别是椭圆、圆形、三角形、方形、多边形。专利摘要一种能够捕捉夹杂物的连铸中间包长水口，属于钢铁冶金领域。其特征在于长水口外圆周上设置了圆周突缘(6)，圆周突缘(6)的侧视形状分别为是椭圆形、圆形、三角形和方形，尺寸A为5～1200mm、B为0～500mm、C为5～400mm，圆周突缘的俯视形状分别是椭圆、圆形、三角形、方形、多边形。钢水中的小夹杂物粒子从长水口出来后上浮过程中，碰到长水口圆周上突出的部分，被其捕获，在上面聚集长大，当聚集的夹杂物因钢水流的带动或自身的浮力要上浮时，会沿着圆周突缘的下弧线上浮，到一定的高度后脱离，上浮进入熔渣而不再卷入钢水。通过对于长水口外部的形状进行改进，使得钢水通过时捕捉钢水中的夹杂物，达到了纯净钢水的目的。文档编号B22D41/18GK2848422SQ20052002323公开日2006年12月20日 申请日期2005年9月1日 优先权日2005年9月1日专利技术者李宏, 王新华, 王万军, 张炯明 申请人:北京科技大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能够捕捉夹杂物的连铸中间包长水口，其特征在于塞棒外圆周上设置了圆周突缘（６），圆周突缘（６）的侧视形状分别为是椭圆形、圆形、三角形和方形，尺寸Ａ为５～１２００ｍｍ、Ｂ为０～５００ｍｍ、Ｃ为５～４００ｍｍ，圆周突缘的俯视形状分别是椭圆、圆形、三角形、方形、多边形。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李宏，王新华，王万军，张炯明，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：实用新型
国别省市：11[]