CN110918961B - 一种有利于去除钢液中夹杂物的感应加热通道与中间包 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种有利于去除钢液中夹杂物的感应加热通道与中间包，包括长水口、注入室、感应加热通道、内通道、吹气口、感应线圈及铁芯、浇注室及浸入式水口，注入室的顶端中心位置设置有长水口，注入室一侧设置有感应加热通道，感应加热通道远离注入室的一端底部设置有内通道，内通道远离感应加热通道的一端连通有浇注室，浇注室的底端对称设置有浸入式水口；感应加热通道的底端设置有吹气口，感应加热通道的内侧环绕设置有感应线圈及铁芯。有益效果：结构简单紧凑，设计合理，占地面积少，布置和检修相对方便，全新设计的加热通道具有回流段，延长了钢液在通道内的停留时间，增加管道内钢液中夹杂物上浮的机率。

Description

一种有利于去除钢液中夹杂物的感应加热通道与中间包

技术领域

本发明涉及炼钢连铸设备技术领域，具体来说，涉及一种有利于去除钢液中夹杂物的感应加热通道与中间包。

背景技术

在炼钢连铸生产过程中，中间包作为重要的冶金反应容器，有着连浇、减压、分流、保护以及去除夹杂物等重要作用。但在炼钢过程中，钢液在通过中间包时会有一定的热损失，温度有所波动，使得铸坯质量得不到一定的保证。另一方面，中间包是钢液凝固前去除夹杂物的最终环节。通过优化中间包内钢液的流动虽然能促进夹杂物的上浮，但容易产生卷渣，对产品产生较大的负面影响。现代冶金对于钢材质量越来越重视，为适应连铸技术生产的需要、均匀钢液的温度，进一步提高夹杂物的去除效率，中间包通道式电磁感应加热并去除钢中夹杂物的技术由此发展并应用。

从二十世纪八十年代到九十年代以来，通道式电磁感应加热装置在国内外工业生产中被广泛利用。但目前感应加热通道多为单通道或双通道式两种，平铺在中间包底部，电磁感应的“箍缩效应”使夹杂物在通道壁面聚集并积累，长期以来积累的夹杂物会在通道内钢液流动的冲刷下脱落，从而随着钢液进入中间包浇注室。此类脱落的夹杂物一般尺寸较大，对钢产品质量产生极大的危害。在布置上，电磁感应加热装置的安装占有一定面积，从中间包整体布局的合理性和空间利用率两方面考虑，加热通道不宜过长。因此，为得到更好的加热效率，提高夹杂物的去除效率，进一步提高连铸坯质量，本发明对中间包感应加热及去除夹杂物的通道进行重新设计与布置。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了有利于去除钢液中夹杂物的感应加热通道与中间包，具备结构紧凑与布置维护方便的优点，进而解决了传统的感应加热通道结构复杂维护不便的问题。

（二）技术方案

为实现上述结构紧凑与布置维护方便的优点，本发明采用的具体技术方案如下：

一种有利于去除钢液中夹杂物的感应加热通道与中间包，包括长水口、注入室、感应加热通道、内通道、吹气口、感应线圈及铁芯、浇注室及浸入式水口，所述注入室的顶端中心位置设置有所述长水口，所述注入室一侧设置有感应加热通道，所述感应加热通道远离所述注入室的一端底部设置有内通道，所述内通道远离所述感应加热通道的一端连通有浇注室，所述浇注室的底端对称设置有浸入式水口；所述感应加热通道的底端设置有吹气口，所述感应加热通道的底部环绕设置有感应线圈及铁芯。

作为改进，所述感应加热通道包括上通道，所述上通道远离所述注入室的一端设置有弧形通道，所述弧形通道远离所述上通道的一端且位于所述上通道下方设置有下通道，且所述感应加热通道的水平长度为80-100cm，从而在钢液与夹杂物在电磁力作用下第一次分离后，由所述上通道回流至所述注入室中，再次流入所述感应加热通道进行进一步分离，进而可提高钢液中夹杂物的去除效率。

作为改进，所述上通道向右下方倾斜15-30度，有利于钢液及夹杂物在气泡的带动下上升，沿着弧形通道往上通道流入，所述下通道向右上方倾斜15-30度，有利于携带着夹杂物的钢液回流至注入室。

作为改进，所述上通道与所述弧形通道与所述下通道及所述注入室相连通构成一个完整的钢液循环流动的回路，从而使该感应加热通道具有回流段，延长了钢液在通道内的停留时间，增加管道内钢液中夹杂物上浮的机率。

作为改进，所述内通道的直径为6-10cm，且所述内通道沿所述下通道轴线设置，从而在电磁力的作用下，钢液向通道中心运动，夹杂物在反作用力下朝相反方向运动，因此中部更为洁净的钢液通过所述内通道流入所述浇注室，进而提高了浇注室中钢液的纯净度，使得浇铸的铸坯质量有进一步的提升。

作为改进，所述吹气口吹入的气体为惰性气体氩气，且所述吹气口的吹气流量为20-40L/min，从而使所述吹气口可以向所述感应加热通道内吹入惰性气体，产生的气泡带动钢液回流至所述注入室，同时促进钢液内的夹杂物上浮，也有利于夹杂物的聚集长大，最终夹杂物在气泡带动下随钢液到达所述注入室上部被保护渣吸附和去除。

（三）有益效果

与现有技术相比，本发明提供了有利于去除钢液中夹杂物的感应加热通道与中间包，具备以下有益效果：

（1）、从而使结构简单紧凑，设计合理，占地面积少，布置和检修相对方便，全新设计的加热通道具有回流段，延长了钢液在通道内的停留时间，增加管道内钢液中夹杂物上浮的机率，同时可实现中间包恒温浇注，提高加热和除杂效率，达到有效提高连铸生产率，进一步改善铸坯质量的目的。

（2）、通过设计感应加热通道的上下通道相连，组成一个整体通道，且上通道与注入室上部连接，钢液在与夹杂物在电磁力作用下第一次分离后，回流至注入室，再次流入感应加热通道进行进一步分离，从而可提高钢液中夹杂物的去除效率。

（3）、通过在感应加热通道底部设置一个内通道且与浇注室相连，在电磁力的作用下，钢液向通道中心运动，夹杂物在反作用力下朝相反方向运动，因此中部更为洁净的钢液流入浇注室，提高了浇注室钢液的纯净度，使得浇铸的铸坯质量有进一步的提升。

（4）、通过在感应加热通道底端新增一个吹气口，吹入惰性气体，产生的气泡带动钢液回流至注入室，同时促进钢液内的夹杂物上浮，也有利于夹杂物的聚集长大，最终夹杂物在气泡带动下随钢液到达注入室上部被保护渣吸附和去除。

（5）、全新设计的感应加热通道具有回流段，延长了钢液在通道内的停留时间，增加管道内钢液中夹杂物上浮的机率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例的有利于去除钢液中夹杂物的感应加热通道与中间包的结构示意图之一；

图2是根据本发明实施例的有利于去除钢液中夹杂物的中间包感应加热通道结构示意图；

图3是根据本发明实施例的有利于去除钢液中夹杂物的感应加热通道与中间包的结构示意图之二。

图中：

1、长水口；2、注入室；3、感应加热通道；301、上通道；302、弧形通道；303、下通道；4、内通道；5、吹气口；6、感应线圈及铁芯；7、浇注室；8、浸入式水口。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本发明提供有附图，这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

根据本发明的实施例，提供了一种有利于去除钢液中夹杂物的感应加热通道与中间包。

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明，如图1-3所示，根据本发明实施例的有利于去除钢液中夹杂物的感应加热通道与中间包，包括长水口1、注入室2、感应加热通道3、内通道4、吹气口5、感应线圈及铁芯6、浇注室7及浸入式水口8，所述注入室2的顶端中心位置设置有所述长水口1，所述注入室2一侧设置有感应加热通道3，所述感应加热通道3远离所述注入室2的一端底部设置有内通道4，所述内通道4远离所述感应加热通道3的一端连通有浇注室7，所述浇注室7的底端对称设置有浸入式水口8；所述感应加热通道3的底端设置有吹气口5，所述感应加热通道3的底部环绕设置有感应线圈及铁芯6。

借助于上述方案，从而使结构简单紧凑，设计合理，占地面积少，布置和检修相对方便，同时全新设计的加热通道具有回流段，延长了钢液在通道内的停留时间，增加管道内钢液中夹杂物上浮的机率。

具体实施时，所述感应加热通道3包括上通道301，所述上通道301远离所述注入室2的一端设置有弧形通道302，所述弧形通道302远离所述上通道301的一端且位于所述上通道301下方设置有下通道303，且所述感应加热通道3的水平长度为80-100cm，从而在钢液与夹杂物在电磁力作用下第一次分离后，由所述上通道301回流至所述注入室2中，再次流入所述感应加热通道3进行进一步分离，进而可提高钢液中夹杂物的去除效率。

具体实施时，所述上通道301向右下方倾斜15-30度，所述下通道303向右上方倾斜15-30度，从而有利于钢液及夹杂物在气泡的带动下上升，沿着弧形通道往上通道流入，同时有利于携带着夹杂物的钢液回流至注入室。

具体实施时，所述上通道301与所述弧形通道302与所述下通道303及所述注入室2相连通构成一个完整的钢液循环流动的回路，从而使该感应加热通道3具有回流段，延长了钢液在通道内的停留时间，增加管道内钢液中夹杂物上浮的机率。

具体实施时，所述内通道4的直径为6-10cm，且所述内通道4沿所述下通道303轴线设置，从而在电磁力的作用下，钢液向通道中心运动，夹杂物在反作用力下朝相反方向运动，因此中部更为洁净的钢液通过所述内通道4流入所述浇注室7，进而提高了浇注室7中钢液的纯净度，使得浇铸的铸坯质量有进一步的提升。

具体实施时，所述吹气口5吹入的气体为惰性气体氩气，且所述吹气口5的吹气流量为20-40L/min，从而使所述吹气口5可以向所述感应加热通道3内吹入惰性气体，产生的气泡带动钢液回流至所述注入室2，同时促进钢液内的夹杂物上浮，也有利于夹杂物的聚集长大，最终夹杂物在气泡带动下随钢液到达所述注入室2上部被保护渣吸附和去除。

工作原理：钢水由长水口1流入注入室2，注入室2和感应加热通道3里的钢水形成一个闭合回路，在感应线圈及铁芯6产生的磁场作用下，感应加热通道3和内通道4内感生出电流，产生焦耳热，从而对感应加热通道3内的钢液有一个很好的加热效果，利用电磁力对钢液的“箍缩效应”，受力不平衡的钢液在感应加热通道3内强烈的旋转，钢液在箍缩力的作用下向中心运动，密度较小且导电性差的夹杂物在反作用力下向感应加热通道3壁面移动并聚集，使感应加热通道3中心部钢液较为纯净，***钢液中夹杂物集中，且随着钢液向前流动而进入感应加热通道3与内通道4之间，感应加热通道3中心部较为纯净的钢液由内通道4流入浇注室，进入浇注室7的较纯净的钢液通过浸入式水口8进行下一步的浇铸，届时由感应加热通道3的下通道303底部的吹气口5吹入惰性气体氩气，感应加热通道3与内通道4之间夹杂物聚集的钢液在感应加热引起的钢液密度差及吹入气体的带动下，沿感应加热通道3向上流动，回流至注入室2，回流钢液中的夹杂物被由吹气口5吹入的气体形成的气泡吸附，随钢液经感应加热通道3回到注入室2的上部，从而易于被顶部保护渣吸附和去除，经感应加热通道3流回注入室2的钢液由注入室2底端再次流入感应加热通道3，如此循环往复，最大限度地去除钢中的夹杂物，且使中间包内的钢液温度保持均匀,中间包冶金效果显著加强。

综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过设置所述上通道301与所述弧形通道302与所述下通道303及所述注入室2相连通构成一个完整的钢液循环流动的回路，从而在钢液与夹杂物在电磁力作用下第一次分离后，由所述上通道301回流至所述注入室2中，再次流入所述感应加热通道3进行进一步分离，进而可提高钢液中夹杂物的去除效率。通过设置所述吹气口5，从而使所述吹气口5可以向所述感应加热通道3内吹入惰性气体氩气，产生的气泡带动钢液回流至所述注入室2，同时促进钢液内的夹杂物上浮，也有利于夹杂物的聚集长大，最终夹杂物在气泡带动下随钢液到达所述注入室2上部被保护渣吸附和去除。通过设置所述内通道4，从而在电磁力的作用下，钢液向通道中心运动，夹杂物在反作用力下朝相反方向运动，因此中部更为洁净的钢液通过所述内通道4流入所述浇注室7，进而提高了浇注室7中钢液的纯净度，使得浇铸的铸坯质量有进一步的提升。从而使结构简单紧凑，设计合理，占地面积少，布置和检修相对方便，同时全新设计的加热通道具有回流段，延长了钢液在通道内的停留时间，增加管道内钢液中夹杂物上浮的机率。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种有利于去除钢液中夹杂物的感应加热通道与中间包，其特征在于，包括长水口(1)、注入室(2)、感应加热通道(3)、内通道(4)、吹气口(5)、感应线圈及铁芯(6)、浇注室(7)及浸入式水口(8)，所述注入室(2)的顶端中心位置设置有所述长水口(1)，所述注入室(2)上部设有保护渣，所述注入室(2)一侧设置有感应加热通道(3)，所述感应加热通道(3)远离所述注入室(2)的一端底部设置有内通道(4)，所述内通道(4)远离所述感应加热通道(3)的一端连通有浇注室(7)，所述浇注室(7)的底端对称设置有浸入式水口(8)；

其中，所述感应加热通道(3)的底端设置有吹气口(5)，所述吹气口(5)吹入的气体为惰性气体，且所述吹气口(5)的吹气流量为20-40L/min；所述感应加热通道(3)的底部环绕设置有感应线圈及铁芯(6)；所述感应加热通道(3)包括上通道(301)，所述上通道(301)远离所述注入室(2)的一端设置有弧形通道(302)，所述弧形通道(302)远离所述上通道(301)的一端且位于所述上通道(301)下方设置有下通道(303)，且所述感应加热通道(3)的水平长度为80-100cm；

所述上通道(301)向右下方倾斜15-30度，所述下通道(303)向右上方倾斜15-30度；

所述上通道(301)与所述弧形通道(302)与所述下通道(303)及所述注入室(2)相连通构成一个完整的钢液循环流动的回路；

所述内通道(4)的直径为6-10cm，且所述内通道(4)沿所述下通道(303)轴线设置。

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