專利名稱：中間包柱狀多支流過濾器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種金屬連鑄設備，尤其是連鑄中間包設備用的過濾器件。
背景技術：
中間包是鋼包與結晶器間的一個中間容器，作用是減壓、穩流、除渣、儲鋼分流和 實現中間包冶金。隨著對鋼鐵產品質量要求越來越高，現代冶金對鋼水純凈度要求越來越 高。夾雜物作為獨立項存在于鋼中，破壞了鋼基體的連續性，加大了鋼中組織的不均勻性， 嚴重影響了鋼的各種性能，同時，鋼中夾雜物也容易引起連鑄坯與軋材缺陷，造成廢品。因 此，去除夾雜物、提高鋼水潔凈度是現代冶煉技術領域的一個重要目標。中間包已不單單是 一個過渡容器了，而是力爭在中間包中進一步去除夾雜物，防止鋼液的二次污染進一步提 高鋼水的純凈度。為達到清潔鋼水的目的，從20世紀70年代起，冶金工作者就已開始研究通過在 中間包內設置壩、堰、湍流控制器等控流裝置，來改變鋼水的流動狀態，消除中間包內的短 路流，延長鋼水在中間包內的停留時間，促進夾雜物的去除，最終達到提高鋼水潔凈度的目 的；到了 20世紀80年代，人們又在設置堰和壩的基礎上，開始了在中間包內安裝導流隔墻、 過濾器等的研究，從而進一步改變和優化鋼水的流動狀態，提高夾雜物的去除效果；20世 紀90年代后，向中間包內吹氬，用惰性氣體攪拌鋼水，促進鋼中微小顆粒夾雜的碰撞、長大 和上浮；到了 21世紀，各種各樣的鋼水控流裝置得到了廣泛的應用。其中，在裝置方面，為 使中間包更充分地發揮去除雜質的作用，前人發明了多種中間包過濾器并申請了專利。ZL200520043893.4公開了一種中間包過濾器，裝設于中間包內的擋渣堰上；包 括，基板，裝設于中間包內的擋渣堰上；過濾件，密排固定于基板上；過濾件呈等徑順列、等 徑錯列、不等徑順列或不等徑錯列，其片狀或柱狀結構，截面形狀呈圓形、半圓形、凹弧形。 該裝置結構多樣復雜加工不方便，在實際生產應用過程中存在不穩定性。ZL99217243. 8公開了一種中間包過濾器，采用的是在四方錐臺型陶瓷上設有數排 貫穿孔洞，該孔洞以4-25°傾角向上且交錯排列。但該裝置存在以下缺點①單位過濾體 比表面積較小，鋼液雜質去除不理想；②鑲嵌在原有的中間包堰板上，在實際生產過程容易 被鋼水沖掉。ZL200720066540. 5公開了 一種中間包過濾器，包括基體，基體上設有若干帶有聚 渣小孔的異形通孔。該異形通孔在直通孔的正上方開有一小孔徑的聚渣小孔。該過濾器增 加了過濾孔吸附量，但是加工復雜，聚渣小孔易被堵塞。ZL200720305533. 6公開了一種多層過濾柱組合的中間包過濾器，采用底板上裝有 多根過濾柱，形成過濾柱組合件，多個過濾柱組合件上下疊合在一起形成多層過濾柱組合 件。該過濾器綜合考慮了金屬流動性和雜質去除效果，各方面都有所改進，但是，該裝置結 構相對復雜，制作成本較高，在實際生產過程中容易被鋼水沖散層。發明內容本實用新型的目的在于設計一種中間包柱狀多支流過濾器，該過濾器堅固耐用不 易被鋼水沖掉，在實際生產過程中能將鋼包流向中間包的鋼液快速緩流，并能有效去除雜 質；該柱狀多支流過濾器一方面在固定空間內，最大限度地增加過濾器單位體積與鋼水接 觸的比表面積，提高夾雜物與過濾器碰撞的幾率，另一方面，大大改善了中間包內鋼液的流 動形態，有利于夾雜物上浮，從而凈化鋼水。為達到以上目的，本實驗新型的技術方案為一種中間包柱狀多支流過濾器，包括 基板，其特征在于基板上設有多個過濾件，過濾件為漏斗式的管狀件，管狀件上口直徑大， 下口直徑小，底部封口，每個過濾件上設有交錯排列的通孔。優選的，上述基板厚度為20-30mm，管狀件上口直徑15_20mm，管狀件下口直徑 10_15mmo過濾件上的通孔直徑為3_6mm。所述的管狀件可以是圓形或橢圓形。所述的過濾件上的通孔可以是圓形、、半圓形、橢圓形、菱形、三角形或多邊形。該過濾器用鋯質增強的鈣鎂耐火材料制備，基板安置于中間包兩擋墻和中間包包 底之間，基板左右兩側鑲嵌在兩個擋墻中，過濾件最低端與中間包包底接觸。過濾原理如下當鋼液經長水口流向中間包時，首先經過過濾器基板，這時鋼液第 一次分流。在過濾器基板上根據與長水口的距離遠近又分主流區和緩流區，因為靠近水口 地方的區域沒有任何阻礙直接流進過濾件中，流量多而且流速快，所以為主流區；但是有 了小孔的緩沖作用流速小于長水口鋼液流速，再加上過濾件容量小，兩方面的因素作用促 使基板中間過濾件滿溢而鋼液流向周邊過濾件，這部分鋼液流速會慢一些成為所謂的緩流 區。第一次分流延長了鋼液在中間包的停留時間，使鋼液與基板碰撞后具有一定的反向速 度，有利于上浮的夾雜物被鋼液表面的保護渣吸附。當鋼液流進過濾件時，鋼液再一次被過濾件上的小孔細分。鋼液進入過濾件后從 底部翻涌而上，緩沖了鋼液流動，有利于內管壁吸附鋼液夾雜物；通常情況下，細小的夾雜 物由于受到鋼液內粘滯阻力的影響而很難上浮。經管壁小孔流出后的細鋼流交錯碰撞，一 方面鋼流懸空碰撞形成回流，促使鋼液中細小夾雜物與鋼液的分離；另一方面，鋼液流經各 個過濾件時，在過濾件邊界形成層流，此時夾雜物流速減慢，被吸附在管件外壁。再者當細 流鋼液沿管壁流下時，速度會減慢，由于鋼液與夾雜物速度差異較大，夾雜物更容易吸附在 管件下端，所以過濾件下端不設小孔是為了夾雜物更好的聚集和防止夾雜物阻塞小孔。本實用新型具有以下有益效果1、該過濾器的結構，實現了鋼液多次分流細化，改變鋼液在中間包內流動狀態，促 使夾雜物與鋼液分離；2、鋼液被強制經過該過濾器的柱狀結構流動，更有利于夾雜物聚集上浮而被中間 包覆蓋劑所吸附；3、過濾件小孔位置的設計，使夾雜物在無孔處聚集，不會造成鋼水通道堵塞；4、鋼液從管件內流向管件外，在有限的空間內實現了最大的鋼液與過濾器接觸的 比表面積，使過濾件的作用得到了最大發揮，大大提高了過濾效果；5、該過濾器穩定了鋼液流速，延長了鋼液在中間包內的停留時間；[0023]6、該過濾器結構簡單，制作方便，便于安裝。基板鑲嵌在擋墻上，管件底部與包底 接觸，不易被鋼液沖掉，增強了過濾件的牢固性。
圖1為該中間包柱狀多支流過濾器的基板示意圖；圖2為過濾件結構示意圖；圖3為過濾件的橫截面結構示意圖；圖4為中間包柱狀多支流過濾器結構示意圖；圖5為中間包柱狀多支流過濾器縱向剖視圖圖6為中間包柱狀多支流過濾器與擋墻的連接關系示意圖圖7為中間包柱狀多支流過濾器在中間包中的安裝結構示意圖
具體實施方式
現通過下列實施例對本實用新型的技術方案作進一步說明。中間包柱狀多支流過濾器由厚度30mm的基板(圖1)和厚度5mm的過濾件(圖2) 過盈配合而成。基板上交錯開出貫穿基板的錐形通孔與過濾件配合安裝，根據所選過濾件 的幾何結構不同，基板上開的口型也不同，如圓形，橢圓形都能實現本實用新型的目的。過濾件為上粗下細的試管狀件，上口直徑20mm，下口為直徑15mm的半球狀，在過 濾件上平行分布多個直徑為3mm的圓形通孔，其他形狀的通孔，如半圓形、橢圓形、菱形、三 角形、多邊形或其它類似形狀，都可以實現本實驗新型的目的。基板尺寸為1510 X 710mm，根據中間包結構尺寸的不同，基板尺寸也會隨之改變。 兩擋墻下方對稱設有溝槽(見圖6)，基板在長度方向上都留有一定的距離，以便安插到擋 墻溝槽里面，既安裝方便又緊固結合這樣就避免了過濾器在實際工作中被鋼水沖掉。過濾件高180mm，安裝完成后，過濾件的半圓形底點會和中間包底接觸，使過濾件 有了一個安全支撐，增加了過濾器的牢固性。根據不同中間包設計過濾件高度也會隨之改 變但是都會達到這樣一個目的。過濾件管壁上分布的通孔，也可以沿一定角度向上傾斜，這樣對鋼液更能起到一 個緩沖回流的作用，達到本實用新型的目的。如圖6所示，將結合好的擋墻和過濾器放入到中間包內就可以使用了。這樣擋墻 和過濾器成為一個整體，更換起來也比較方便。
權利要求一種中間包柱狀多支流過濾器，包括基板，其特征在于基板上設有多個過濾件，過濾件為漏斗式的管狀件，管狀件上口直徑大，下口直徑小，底部封口，每個過濾件上設有交錯排列的通孔。
2.根據權利要求1所述的中間包柱狀多支流過濾器，其特征在于所述基板厚度為 20-30_，管狀件上口直徑15-20_，管狀件下口直徑10-15mm。
3.根據權利要求1所述的中間包柱狀多支流過濾器，其特征在于過濾件上的通孔直 徑為3_6mm。
4.根據權利要求1所述的中間包柱狀多支流過濾器，其特征在于所述的管狀件可以 是圓形或橢圓形。
5.根據權利要求1所述的中間包柱狀多支流過濾器，其特征在于過濾件上的通孔可 以是圓形、、半圓形、橢圓形、菱形、三角形或多邊形。
專利摘要一種中間包柱狀多支流過濾器，包括基板，其特征在于基板上設有多個過濾件，過濾件為漏斗式的管狀件，管狀件上口直徑大，下口直徑小，底部封口，每個過濾件上設有交錯排列的通孔。該過濾器的結構，實現了鋼液多次分流細化，改變鋼液在中間包內流動狀態，促使夾雜物與鋼液分離；更有利于夾雜物聚集上浮而被中間包覆蓋劑所吸附；基板鑲嵌在擋墻上，管件底部與包底接觸，不易被鋼液沖掉，增強了過濾件的牢固性。
文檔編號B22D41/00GK201744653SQ20102050695
公開日2011年2月16日 申請日期2010年8月27日 優先權日2010年8月27日
發明者呂霞, 王波, 許榮昌, 趙燕 申請人:萊蕪鋼鐵股份有限公司