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申请/专利权人：南京钢铁股份有限公司

摘要：本发明公开了一种大方坯四流中间包，属于冶金设备技术领域，通过将两个导流挡墙设置成相互平行的第一部分和弯折外延的第二部分，增大钢水冲击区域，使得冲击区域钢液速度较小，减小钢液对挡墙和包壁的冲刷，同时可以使钢液中的夹杂物在冲击区内进一步去除。钢液从导流孔流出后，先到达中间包液面，之后一部分流股在中间包内形成较大范围的循环流动，使从两水口流出的钢液成分和温度趋于一致，有利于钢液中夹杂物的上浮除去，促进钢水间能力交换；另一部分流股沿液面流向边部水口，避免出水口上方钢水停滞，从速度场也可看出，中间包内整体速度得到明显提高，且边部水口上方速度增大，可以有效的降低边角区域及整个中间包的死区体积。

主权项：1.一种大方坯四流中间包，其特征在于，包括第一侧壁（1）、第二侧壁（2）、以及形成于第一侧壁（1）和第二侧壁（2）之间的狭长的包底（3）；所述第一侧壁（1）的中间位置具有向外凹陷的凹陷部分（11）；所述包底（3）设置有在其长度方向依次排布的四个水口（4），在居中的两个水口（4）之间设置有两个导流挡墙（5），两个导流挡墙（5）的底部均连接所述包底（3）；所述导流挡墙（5）具有相互连接的第一部分（51）和第二部分（52），两个导流挡墙（5）的第一部分（51）相互平行并且均垂直连接于所述第二侧壁（2），两个导流挡墙（5）的第二部分（52）自其第一部分（51）向外弯折延伸并分别连接于所述凹陷部分（11）的两侧边沿；所述第一部分（51）上设置有两个导流孔，所述两个导流孔自第一部分（51）的内侧向外侧斜向上延伸；两个导流挡墙（5）、第一侧壁（1）的凹陷部分（11）、以及第二侧壁（2）合围形成钢水冲击区域（6）；在所述钢水冲击区域（6）内、凹陷部分（11）处设置有用于稳流和缓冲钢液的稳流器（7）；所述导流挡墙（5）的两个导流孔分别为第一导流孔（53）和第二导流孔（54），所述第一导流孔（53）位于所述第二导流孔（54）与第二侧壁（2）之间；所述第一导流孔（53）的直径较所述第二导流孔（54）的直径小；所述第一导流孔（53）的高度较所述第二导流孔（54）的高度低；所述导流孔的上扬角度一致，且均为30°。

全文数据：一种大方坯四流中间包技术领域本发明属于冶金设备技术领域，具体涉及一种大方坯四流中间包。背景技术中间包浇铸是炼钢生产流程的中间环节，而且是由间歇操作转向连续操作的衔接点，是提高钢产量和质量的重要环节。无论对于连铸操作的顺利进行，还是对于保证钢坯质量，中间包的作用都是不可忽视的。中间包冶金净化功能，不仅可以提高钢液的清洁度，防止钢液二次氧化；还能减少热损失，微调钢液温度；改善钢液流动状态，减轻对耐火材料的侵蚀、防止卷渣；增加钢液在中间包内的停留时间，促进钢液中夹杂物上浮等。在原中间包布置下，从正面导流孔流出的钢液到达中间包壁后，一部分流股在中间包中部产生回旋，流向液面，覆盖剂容易被冲开造成钢液的二次氧化；另一部分流股沿中间包壁流向出水口，这部分流股流速缓慢，对中间包内钢液的搅动效果很差，不利于均匀钢液温度和成分，中间包内钢液温降很快，中间包整体温差很大，并且对正面中间包壁有持续的冲刷，影响中间包的使用寿命；同时，从速度场也可看出，原中间包结构下钢液流速较慢，从而导致了中间包内较大的死区体积，在外侧水口上端部存在局部温度过低区域，可能导致结冷钢；中间包内钢液温度梯度很大，各水口出钢温度差异较大。尤其是采用四流生产条件下，继续沿用原中间包结构不利于中间包内钢液温度均匀，中间包各水口响应时间、停留时间均较短，且死区体积过大,不利于高质量铸坯的生产，难以满足品种钢生产的需要，亟待进行优化。发明内容发明目的：为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种大方坯四流中间包，该中间包内温度场得到明显改善，有利于提高铸坯质量和生产顺行。技术方案：本发明所述的一种大方坯四流中间包，包括第一侧壁、第二侧壁、以及形成于第一侧壁和第二侧壁之间的狭长的包底；所述第一侧壁的中间位置具有向外凹陷的凹陷部分；所述包底设置有在其长度方向依次排布的四个水口，在居中的两个水口之间设置有两个导流挡墙，两个导流挡墙的底部均连接所述包底；所述导流挡墙具有相互连接的第一部分和第二部分，两个导流挡墙的第一部分相互平行并且均垂直连接于所述第二侧壁，两个导流挡墙的第二部分自其第一部分向外弯折延伸并分别连接于所述凹陷部分的两侧边沿；所述第一部分上设置有两个导流孔，所述两个导流孔自第一部分的内侧向外侧斜向上延伸；两个导流挡墙之间形成钢水冲击区域，在所述钢水冲击区域内、凹陷部分处设置有用于稳流和缓冲钢液的稳流器。其中，还设置有挡坝，所述挡坝位于居中的水口和边部的水口之间，挡坝底部与所述包底连接，挡坝的两端分别连接所述第一侧壁和所述第二侧壁。进一步的，所述挡坝上设置有贯通孔，所述贯通孔靠所述第一侧壁设置。所述稳流器具有下凹的缓冲槽，所述缓冲槽的内部尺寸较其开口尺寸大。所述稳流器的外侧设置有缓冲平台，所述缓冲平台自所述凹陷部分向两个所述第一部分之间延伸，并在两个第一部分之间形成下倾的缓冲坡。所述导流挡墙的两个导流孔分别为第一导流孔和第二导流孔，所述第一导流孔位于所述第二导流孔与第二侧壁之间。进一步的，所述第一导流孔的直径较所述第二导流孔的直径小。进一步的，所述第一导流孔的高度较所述第二导流孔的高度低。作为优选，所述导流孔的上扬角度为30°。有益效果：该中间包通过将两个导流挡墙设置成相互平行的第一部分和弯折外延的第二部分，增大钢水冲击区域，使得冲击区域钢液速度较小，减小钢液对挡墙和包壁的冲刷，同时可以使钢液中的夹杂物在冲击区内进一步去除。钢液从导流孔流出后，先到达中间包液面，之后一部分流股在中间包内形成较大范围的循环流动，使从两水口流出的钢液成分和温度趋于一致，有利于钢液中夹杂物的上浮除去，促进钢水间能力交换；另一部分流股沿液面流向边部水口，避免出水口上方钢水停滞，可以有效的降低边角区域的死区体积。从速度场也可看出，中间包内整体速度得到明显提高，且边部水口上方速度增大，从而显著改善了中间包内的死区体积。附图说明图1是本发明的中间包俯视结构示意图；图2是图1的中间包沿A-A向的剖视图；图3是图1的中间包自第一侧壁的透视图；图4是中间包的速度场照片。具体实施方式下面，结合附图对本发明做进一步详细说明。本发明的一种大方坯四流中间包，主要将现有中间包的U型V型挡渣墙改为平行的大间距L型导流挡墙，通过其上设置的导流孔将钢水冲击区域的钢液导流至水口区域，同时增加稳流器和挡坝。使得改进后的中间包内整体温度场差异明显减小，钢液温度均匀性得到了明显改善；同时，中间包内钢液流速得到提高，速度场得到显著改善。具体的，如图1-3所示，该中间包包括第一侧壁1、第二侧壁2、以及形成于第一侧壁1和第二侧壁2之间的狭长的包底3。包底3上设置有四个水口4，这四个水口4在包底3的长度方向上依次排布。两个导流挡墙5、第一侧壁1的凹陷部分11、以及第二侧壁1合围形成铁水冲击区域6。在该铁水冲击区域6内、靠凹陷部分11的位置设置有用于稳流和缓冲钢液的稳流器7，稳流器7的高度为245mm。该稳流器7具有下凹的缓冲槽71，缓冲槽71为上下连通的两个扁平正方体腔室组成，位于下部的正方体腔室比位于上部的正方体腔室更宽，也即是缓冲槽71的内部尺寸较其开口尺寸大，从而使得自长水口20进入的钢水停留时间增加，夹杂物能够充分上浮，有利于钢液均匀性。在该稳流器7的周边设置缓冲平台10，缓冲平台由耐火材料填充形成，使稳流器7边部平滑过渡，可以降低钢水冲击区域的残钢量，并且使钢液停留时间进一步延长，死区体积缩小。该缓冲平台10在两个导流挡墙5的第二部分52之间逐渐收窄，并自凹陷部分11向两个第一部分51之间延伸，缓冲平台10在两个第一部分51之间形成下倾的缓冲坡12。本实施例中该缓冲坡的伸出长度为300mm，坡度37°。两个导流挡墙5的第一部分51相互平行且垂直连接于第二侧壁2，两个第一部分之间距1000mm。两个导流挡墙5的第二部分52自第一部分51向外弯折延伸并连接于凹陷部分11的两侧边沿，缓冲平台两侧分别紧贴两个导流挡墙5设置，从而能够使得上述缓冲平台10向第一部分51延伸的过程中在两个第二部分52之间形成逐渐收窄的效果。以上结构使得钢铁冲击区域6具有较大的体积，在该区域内钢液速度减小，从而能够减小钢液对导流挡墙5和侧壁的冲刷，提高导流挡墙5的使用寿命。第一部分51上设置有两个导流孔，分别为第一导流孔53和第二导流孔54，两个导流孔之间水平间距330mm，高度分别为225mm和330mm。其中，第一导流孔53位于第二导流孔54与第二侧壁2之间，因此，第一导流孔53距离稳流器7更远。为了使两个导流孔区域的钢液流速更均匀，改善速度场，设置距离稳流器7较远的第一导流孔53比距离较近的第二导流孔54的高度更低、直径更小。两个导流孔自第一部分51的内侧向外侧斜向上延伸，两者上扬角度一致，且均为30°。这种结构使钢液流出导流孔的速度较低，使得钢液在铁水冲击区域6乃至整个中间包内停留时间较长，有利于夹杂物上浮，提升钢液均匀性。钢液从导流流出后，先到达中间包液面，之后一部分流股在中间包内形成较大范围的循环流动，使从两居中的水口4流出的钢液成分和温度趋于一致，有利于钢液中夹杂物的上浮除去，促进钢水间能力交换。另一部分流股沿液面流向边部水口4，避免出水口4上方钢水停滞，可以有效的降低边角区域的死区体积。在居中的水口4和边部的水口4之间还设置有挡坝8，挡坝8与边部的水口4之间间距600mm，高度240mm。挡坝8底部与包底3连接，挡坝8的两端分别连接第一侧壁1和第二侧壁2。使得各流响应时间差减小，各流流动一致性明显，停留时间增加，有利于钢液均匀性，夹杂物有充分上浮去除。为降低挡坝8后的死区比例及减少浇注末期残钢量，在挡坝8上设置有贯通孔9，该贯通孔9靠第一侧壁1设置。从而使该区域各流响应时间得到延长，死区体积得到明显优化。以利于有利于夹杂物去除，促进钢水洁净度的提高。如图4所示，从速度场也可看出，本发明的中间包内整体速度得到明显提高，且边部水口上方速度增大，从而显著改善了中间包内的死区体积。

权利要求：1.一种大方坯四流中间包，其特征在于，包括第一侧壁1、第二侧壁2、以及形成于第一侧壁1和第二侧壁2之间的狭长的包底3；所述第一侧壁1的中间位置具有向外凹陷的凹陷部分11；所述包底3设置有在其长度方向依次排布的四个水口4，在居中的两个水口4之间设置有两个导流挡墙5，两个导流挡墙5的底部均连接所述包底3；所述导流挡墙5具有相互连接的第一部分51和第二部分52，两个导流挡墙5的第一部分51相互平行并且均垂直连接于所述第二侧壁2，两个导流挡墙5的第二部分52自其第一部分51向外弯折延伸并分别连接于所述凹陷部分11的两侧边沿；所述第一部分51上设置有两个导流孔，所述两个导流孔自第一部分51的内侧向外侧斜向上延伸；两个导流挡墙5之间形成钢水冲击区域6，在所述钢水冲击区域6内、凹陷部分11处设置有用于稳流和缓冲钢液的稳流器7。2.根据权利要求1所述的大方坯四流中间包，其特征在于，还设置有挡坝8，所述挡坝8位于居中的水口4和边部的水口4之间，挡坝8底部与所述包底3连接，挡坝8的两端分别连接所述第一侧壁1和所述第二侧壁2。3.根据权利要求2所述的大方坯四流中间包，其特征在于，所述挡坝8上设置有贯通孔9，所述贯通孔9靠所述第一侧壁1设置。4.根据权利要求1所述的大方坯四流中间包，其特征在于，所述稳流器7具有下凹的缓冲槽71，所述缓冲槽71的内部尺寸较其开口尺寸大。5.根据权利要求1所述的大方坯四流中间包，其特征在于，所述稳流器7的外侧设置有缓冲平台10，所述缓冲平台10自所述凹陷部分11向两个所述第一部分51之间延伸，并在两个第一部分51之间形成下倾的缓冲坡12。6.根据权利要求1所述的大方坯四流中间包，其特征在于，所述导流挡墙5的两个导流孔分别为第一导流孔53和第二导流孔54，所述第一导流孔53位于所述第二导流孔54与第二侧壁2之间。7.根据权利要求6所述的大方坯四流中间包，其特征在于，所述第一导流孔53的直径较所述第二导流孔54的直径小。8.根据权利要求6所述的大方坯四流中间包，其特征在于，所述第一导流孔53的高度较所述第二导流孔54的高度低。9.根据权利要求1-8任一项所述的大方坯四流中间包，其特征在于，所述导流孔的上扬角度一致，且均为30°。

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