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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410776974.9 (22)申请日 2014.12.17 B22D 11/119(2006.01) B22D 11/116(2006.01) (71)申请人谢玉红 地址 114002 辽宁省鞍山市立山区曙光路 240号-400 (72)发明人谢玉红 (74)专利代理机构鞍山贝尔专利代理有限公司 21223 代理人颜伟 (54) 发明名称 中间包用过滤、吸杂分流器 (57) 摘要 本发明涉及一种中间包用过滤、吸杂分流器， 包括中间包本体，永久层和工作层，中间包水口， 档渣墙，湍流控制器和分流过滤器，其特征在于所 述的分流过滤器设置。
2、在档渣墙的下方，由分流过 滤器本体，嵌入在分流过滤器本体内的若干个带 有通孔并呈“V”字型或“U”字型的过滤件所组成， 在所述的“V”字型或“U”字型过滤件的内壁上复 合一层吸附层。本发明的优点是：最大限度地增 加分流器单位体积与钢水接触的比表面积，提高 夹杂物与分流器碰撞的几率，另一方面，大大改善 了中间包内钢液的流动形态，能进一步提高去除 钢水中的杂质效果。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 (10)申请公布号 CN 104439136 A (43)申请公布日 2015.03.25 CN 1044391。
3、36 A 1/1页 2 1.一种中间包用过滤、吸杂分流器，包括中间包本体，中间包本体上有永久层和工作 层，设置在中间包本体底面上的中间包水口，设置中间包本体内的档渣墙，所述档渣墙将中 间包本体分成冲击区和浇注区，湍流控制器位于中间包冲击区长水口的下方，所述浇注区 设置的连通冲击区的分流过滤器，其特征在于所述的分流过滤器设置在档渣墙的下方，由 分流过滤器本体，嵌入在分流过滤器本体内的若干个带有通孔并呈“V”字型或“U”字型的 过滤件所组成，所述的呈“V”字型或“U”字型的过滤件的进口端设置在冲击区，且开口向 上，呈“V”字型或“U”字型的过滤件的出口端向上和左右倾斜设置在浇注区，在所述的“V” 。
4、字型或“U”字型过滤件的内壁上复合一层吸附层。 2.根据权利要求1所述的中间包用过滤、吸杂分流器，其特征在于所述的呈“V”字型或 “U”字型的过滤件截面为方形、圆形、椭圆形或多边形。 3.根据权利要求1所述的中间包用过滤、吸杂分流器，其特征在于所述的呈“V”字型或 “U”字型的过滤件的内壁为凸凹结构。 4.根据权利要求3所述的中间包用过滤、吸杂分流器，其特征在于所述的凸凹结构为 梅花形或内螺纹形。 5.根据权利要求1所述的中间包用过滤、吸杂分流器，其特征在于所述的呈“V”字型或 “U”字型的过滤件的长度为100 mm -600mm。 6.根据权利要求1所述的中间包用过滤、吸杂分流器，其特征在于。
5、所述的呈“V”字型或 “U”字型的过滤件通孔的孔径为10 mm -90mm。 7.根据权利要求1所述的中间包用过滤、吸杂分流器，其特征在于所呈“V”字型或“U” 字型的过滤件的出口端向上倾斜角度为15-35，左右倾斜角度为8-15。 8.根据权利要求1所述的中间包用过滤、吸杂分流器，其特征在于所述的吸附层的材 质为铝碳质材料、无碳材料或钙质材料。 9.根据权利要求8所述的中间包用过滤、吸杂分流器，其特征在于所述的铝碳质材料 （重量百分比）为Al 2 O 3 ，其中Al 2 O 3 含量为46-63和C含量为8-20。 10.根据权利要求8所述的中间包用过滤、吸杂分流器，其特征在于所述的无碳质材。
6、料 （重量百分比）为ZnO含量为80-85、 Al 2 O 3 含量为80-86、镁铝尖晶石或CaO含量为15-23。 权 利 要 求 书CN 104439136 A 1/4页 3 中间包用过滤、 吸杂分流器 0001 技术领域 本发明涉及一种熔融金属的处理设备，特别是一种中间包用过滤、吸杂分流器。 背景技术 0002 中间包是钢包与结晶器间的一个中间容器，作用是减压、稳流、除渣、储钢分流和 实现中间包冶金。随着对钢铁产品质量要求越来越高，现代冶金对钢水纯净度要求越来越 高。夹杂物作为独立项存在于钢中，破坏了钢基体的连续性，加大了钢中组织的不均匀性， 严重影响了钢的各种性能，同时，钢中夹杂物也。
7、容易引起连铸坯与轧材缺陷，造成废品。因 此，去除夹杂物、提高钢水洁净度是现代冶炼技术领域的一个重要目标。中间包已不单单是 一个过渡容器了，而是力争在中间包中进一步去除夹杂物，防止钢液的二次污染进一步提 高钢水的纯净度。 0003 为了达到清洁钢水的目的，从20 世纪70 年代起，冶金工作者就已开始研究通过 在中间包内设置坝、堰、湍流控制器等控流装置，来改变钢水的流动状态，消除中间包内的 短路流，延长钢水在中间包内的停留时间，促进夹杂物的去除，最终达到提高钢水洁净度的 目的；到了20 世纪80 年代，人们又在设置堰和坝的基础上，开始了在中间包内安装导流 隔墙、过滤器等的研究，从而进一步改变和优化。
8、钢水的流动状态，提高夹杂物的去除效果； 20 世纪90 年代后，向中间包内吹氩，用惰性气体搅拌钢水，促进钢中微小颗粒夹杂的碰 撞、长大和上浮；到了21 世纪，各种各样的钢水控流装置得到了广泛的应用。 0004 例如在中国专利文献CN2863314Y 中公开的关于中间包吹气档坝，其中涉及到采 用带压力氮气穿过透气砖在连铸中间包内形成吹气档坝以去除钢水中杂质的中间包吹气 挡坝装置，文献CN2863315Y 中涉及一种湍流控制器，采用的是在控制器底部接入可吹注氮 气使通过其中的透气砖的防湍流装置。中国专利文献CN265824Y中公开了一种带导流装置 的连铸中间包，该专利在中间包的冲击区与浇注区之间设。
9、有“下注式”导流通道。减少钢中 夹杂含量，提高钢水的清洁度。但是由于导流通道和导流管内表面平滑，仍然不能解决钢中 夹杂问题。 0005 CN201030436Y 公开了一种中间包过滤器，包括基体，基体上设有若干带有聚渣小 孔的异形通孔。该异形通孔在直通孔的正上方开有一小孔径的聚渣小孔。该过滤器增加了 过滤孔吸附量，但是加工复杂，聚渣小孔易被堵塞。 0006 CN 201124222 Y公开了一种多层过滤柱组合的中间包过滤器，采用底板上装有多 根过滤柱，形成过滤柱组合件，多个过滤柱组合件上下叠合在一起形成多层过滤柱组合件。 该过滤器综合考虑了金属流动性和杂质去除效果，各方面都有所改进，但是，该装。
10、置结构相 对复杂，制作成本较高，在实际生产过程中容易被钢水冲散层。中国专利文献CN265824Y中 公开了一种带导流装置的连铸中间包，该专利在中间包的冲击区与浇注区之间设有“下注 式”导流通道。减少钢中夹杂含量，提高钢水的清洁度。但是由于导流通道和导流管内表面 平滑，现场使用时易出现紊流，除渣效果不理想，导管长度单一，易出现结瘤，对夹杂上浮去 除不利。 说 明 书CN 104439136 A 2/4页 4 0007 因此，现有技术中事实上存在一种需求，期望能解决中间包的注入流钢水停留时 间有所延长；还期望中间包的钢水死区体积尽量减小；使中间包的冶金效果改善，提高钢 坯质量。 发明内容 0008。
11、 本发明的目的是提供一种最大限度地增加分流器单位体积与钢水接触的比表面 积，提高夹杂物与分流器碰撞的几率，另一方面，大大改善了中间包内钢液的流动形态，能 进一步提高去除钢水中的杂质效果的中间包用过滤、吸杂分流器。 0009 本发明的目的是通过下述技术方案来实现的： 本发明的一种中间包用过滤、吸杂分流器，包括中间包本体，中间包本体上有永久层 和工作层，设置在中间包本体底面上的中间包水口，设置中间包本体内的档渣墙，所述档渣 墙将中间包本体分成冲击区和浇注区，湍流控制器位于中间包冲击区长水口的下方，所述 浇注区设置的连通冲击区的分流过滤器，其特征在于所述的分流过滤器设置在档渣墙的下 方，且由分流过滤。
12、器本体，嵌入在分流过滤器本体内的若干个带有通孔并呈“V”字型或“U” 字型的过滤件所组成，所述的呈“V”字型或“U”字型的过滤件的进口端设置在冲击区，且开 口向上，呈“V”字型或“U”字型的过滤件的出口端向上和左右倾斜设置在浇注区，在所述的 呈“V”字型或“U”字型的过滤件的内壁上复合一层吸附层。 0010 所述的呈“V”字型或“U”字型的过滤件截面为方形、圆形、椭圆形或多边形。 0011 所述的呈“V”字型或“U”字型的过滤件的内壁为凸凹结构。 0012 所述的凸凹结构为梅花形或内螺纹形。 0013 所述的呈V”字型或“U”字型的过滤件的长度为100 mm -600mm。 0014 所述的呈。
13、“V”字型或“U”字型的过滤件通孔的孔径为10 mm -90mm。 0015 所述的呈“V”字型或“U”字型的过滤件的出口端向上倾斜角度为15 -35，左 右倾斜角度为8-15 所述的吸附层的材质为铝碳质材料、无碳材料或钙质材料。 0016 所述的铝碳质材料（重量百分比）为Al 2 O 3 ，其中Al 2 O 3 含量为46-63和C含量为 8-20。 0017 所述的无碳质材料（重量百分比）为ZnO含量为80-85、 Al 2 O 3 含量为80-86、镁铝 尖晶石或CaO含量为15-23。 0018 本发明的优点是： 1）由于本发明的在中间包内采用了上述分流过滤器，呈“使进入浇注区的液体金。
14、属形 成斯托克期碰撞，让夹杂有机会碰撞长大； 2）另外，还由于本发明的过滤件的内壁采用凸凹结构，大限度地增加过滤器单位体积 与钢水接触的比表面积，提高夹杂物与过滤器碰撞的几率，大大改善了中间包内钢液的流 动形态，有利于夹杂物上浮，从而净化钢水； 3）吸附层采用不同的吸附材料，可有效地提高不同液体金属吸杂的效果。 附图说明 0019 图1为本发明的结构示意图。 说 明 书CN 104439136 A 3/4页 5 0020 图2为图1的A-A剖视图。 0021 图3为过滤件采用方形结构的局剖放大。 0022 图4为过滤件采用圆形结构的局剖放大。 0023 图5为本发明分流过滤器的过滤件呈U字型结。
15、构的示意图。 具体实施方式 0024 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。 0025 如图1-5示，本发明的一种中间包用过滤、吸杂分流器，包括中间包本体1，中间包 本体1上有永久层7和工作层8，设置在中间包本体1底面上的中间包水口9，设置中间包 本体内的档渣墙2，所述档渣墙2将中间包本体1分成冲击区和浇注区，湍流控制器3位于 中间包冲击区长水口4的下方，所述浇注区设置的连通冲击区的分流过滤器，其特征在于 所述的分流过滤器设置在档渣墙2的下方，且由分流过滤器本体5，嵌入在分流过滤器本体 5内的若干个带有通孔并呈“V”字型或“U”字型的过滤件6所组成，所述的呈“V”字型或 “U”字型的过滤件。
16、6的进口端设置在冲击区，且开口向上，呈“V”字型或“U”字型的过滤件 6的出口端向上和左右倾斜设置在浇注区，在所述的呈“V”字型或“U”字型的过滤件6的内 壁上复合一层吸附层6-1。 0026 优选地，本发明所述的吸附层6-1的材质为铝碳质材料、无碳材料或钙质材料。 0027 所述的铝碳质材料（重量百分比）为Al 2 O 3 ，其中Al 2 O 3 含量为46-63和C含量为 8-20。 0028 所述的无碳质材料（重量百分比）为ZnO含量为80-85、 Al 2 O 3 含量为80-86、镁铝 尖晶石或CaO含量为15-23。 0029 当浇注金属的普碳钢、高碳钢时：选择铝碳质材料的吸附层6。
17、-1。 0030 当浇注金属的优质钢时：选择Al 2 O 3 含量为80-86或镁铝尖晶石的吸附层6-1。 0031 当浇注金属的纯净钢时：选择钙质CaO含量为15-23或无碳材料的吸附层6-1。 0032 本发明吸附层6-1的设置有效地提高了吸附夹杂的效果。 0033 优选地，本发明所述的呈“V”字型或“U”字型的过滤件6可以为方形、圆形、椭圆形 或多边形。可以根据浇注金属特性脱氧制度将过滤件设计成方形、圆形、椭圆形或多边形。 0034 图3给出了过滤件采用方形结构的局剖方大图，普碳钢、高碳钢可选用圆形或椭 圆形的过滤件6；优质钢或纯净钢选用方形或多边形的过滤件6。 0035 优选地，本发明。
18、所述的呈“V”字型或“U”字型的过滤件6的内壁为凸凹结构。所 述的凸凹结构为梅花形或内螺纹形。图4给出了过滤件采用圆形结构且内壁为凸凹结构的 局剖放大图，内壁为凸凹结构大限度地增加过滤器单位体积与钢水接触的比表面积，提高 夹杂物与过滤器碰撞的几率，大大改善了中间包内钢液的流动形态，有利于夹杂物上浮，从 而净化钢水。 0036 优选的，本发明所述的呈 “V”字型或“U”字型的过滤件6的长度为100 mm -600mm。优质钢选用长度为260-300 mm的过滤件，纯净钢选用长度为300-600mm的过滤件， 普碳钢选用长度为100-300mm的过滤件. 优选的，所述的呈“V”字型或“U”字型的过。
19、滤件6通孔的孔径为10 mm -90mm，其孔 径的大小根据布朗碰撞、速度梯度碰撞、斯托克斯碰撞及铸坯的断面、水口直径、浇注钢种 说 明 书CN 104439136 A 4/4页 6 来确定。浇注优质钢时，过滤件6通孔的孔径采用60 mm-68 mm；浇注纯净钢时过滤件 2通孔的孔径采用70mm-90 mm；浇注普碳钢时过滤件2通孔的孔径采用10 mm-60 mm。 0037 所述的呈“V”字型或“U”字型的过滤件6的出口端向上倾斜角度为15 -35， 左右倾斜角度为8 -15，当中间包液面高于1.3米时，呈“V”字型或“U”字型的过滤件 的出口端向上倾斜角度为12-35；当中间包水口直径大于65mm时，呈“V”字型或“U” 字型的过滤件6的出口端与中间包水口形成8-12的倾斜角度，当中间包水口直径小于 65mm时，呈“V”字型或“U”字型的过滤件6的出口端与中间包水口形成10-15的倾 斜角度。 0038 本发明还适用于其它液态金属浇注。 说 明 书CN 104439136 A 1/2页 7 图1 图2 图3 说 明 书 附 图CN 104439136 A 2/2页 8 图4 图5 说 明 书 附 图CN 104439136 A 。