一種連鑄中間包湍流器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種連鑄中間包湍流器，所述湍流器的外部結(jié)構(gòu)為八棱柱體(1)，其八個柱面上間隔分布著三個凸臺(2)；所述湍流器的內(nèi)部為空腔，所述空腔的內(nèi)側(cè)面為旋轉(zhuǎn)拋物面(3)，所述空腔的內(nèi)側(cè)壁上均勻分布著八個導(dǎo)流孔(4)，所述空腔的底部為底部中心旋轉(zhuǎn)拋物面(5)，沿所述底部中心旋轉(zhuǎn)拋物面(5)的外側(cè)均勻分布八個小拋物面(6)；本發(fā)明的湍流器具有增強(qiáng)冶金功能、防止漂浮和使用壽命長的優(yōu)點。
【專利說明】一種連鑄中間包湍流器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鋼鐵冶金設(shè)備，尤其涉及一種連鑄中間包湍流器。

【背景技術(shù)】
[0002]連鑄中間包是鋼包和結(jié)晶器中間的過渡裝置，是鋼水進(jìn)入結(jié)晶器前的最后一環(huán)，對保證連鑄坯的質(zhì)量具有重要的意義?！爸虚g包冶金”技術(shù)自20世紀(jì)80年代初期被提出以來，隨著連鑄技術(shù)的發(fā)展，其作用受到越來越多的注意，現(xiàn)已發(fā)展成為一門特殊的綜合性爐外冶金技術(shù)?！爸虚g包冶金”技術(shù)通過改善鋼水流動條件，減少短路流動和死區(qū)的發(fā)生，改善流動方向和延長路徑，為鋼水中夾雜物的上浮提供有利的條件，從而保證澆注鋼水的純凈度；可以有效防止?jié)沧⑦^程中鋼水的二次污染，減輕鋼水對耐火材料侵蝕，減少渣的卷入以及渣中不穩(wěn)定氧化物的危害。在連鑄中間包內(nèi)安裝控流裝置是實現(xiàn)上述冶金功能的有效方法，通過安裝合適結(jié)構(gòu)的控流裝置，可以起到穩(wěn)定并優(yōu)化中間包內(nèi)鋼水的流動狀態(tài)，增加鋼水在中間包內(nèi)的停留時間，促進(jìn)鋼水中大顆粒夾雜物上浮分離，均勻鋼水溫度和成分、防止鋼水二次氧化污染等冶金效果。
[0003]目前控流裝置通常采用湍流器，為了化解鋼水流入的高動能，湍流器內(nèi)腔一般設(shè)計為下大上小的形狀，在底部增加一個大空槽來限制鋼水湍流；這種設(shè)計在一定程度上可以減弱注流區(qū)鋼水的翻滾湍動，但是在穩(wěn)定鋼水流動及防止開澆噴濺方面，還有待提高；這種設(shè)計使湍流器器壁厚度不一，同時由于不同位置沖刷強(qiáng)度不一，造成湍流器不同部位使用壽命不一；而且在中間包使用初期及后期，熱應(yīng)力及沖刷破損容易造成湍流器漂浮而引發(fā)事故。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有連鑄中間包湍流器存在的上述技術(shù)問題，從而提供一種增強(qiáng)冶金功能、防止漂浮和延長使用壽命的連鑄中間包湍流器。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種連鑄中間包湍流器，所述湍流器的外部結(jié)構(gòu)為八棱柱體1，其八個柱面上間隔分布著三個凸臺2 ;所述湍流器的內(nèi)部為空腔，所述空腔的內(nèi)側(cè)面為旋轉(zhuǎn)拋物面3，所述空腔的內(nèi)側(cè)壁上均勻分布著八個導(dǎo)流孔4，所述空腔的底部為底部中心旋轉(zhuǎn)拋物面5，沿所述底部中心旋轉(zhuǎn)拋物面5的外側(cè)均勻分布八個小拋物面6。
[0007]上述技術(shù)方案中，所述三個凸臺2的間隔方式為:在所述八棱柱體I的八個柱面中的任意選定一個柱面，在這個柱面上設(shè)置第一個凸臺，沿順時針方向間隔兩個柱面設(shè)置第二個凸臺，再間隔一個柱面設(shè)置第三個凸臺。
[0008]上述技術(shù)方案中，所述旋轉(zhuǎn)拋物面3的拋物線的頂點位于所述空腔的底面上，拋物線方程為X = ky2(y彡O)，其中k取值范圍為0.05?0.1。
[0009]上述技術(shù)方案中，八個所述導(dǎo)流孔4正對所述八棱柱體I的八個棱柱；每個所述導(dǎo)流孔4的中軸線均過所述空腔的底面圓圓心，每個所述導(dǎo)流孔4的中軸線與所述空腔的底面的夾角均為α，α取值范圍為30°?60° ;八個所述導(dǎo)流孔4的孔徑(Itl相同，(Itl的取值范圍為3cm?8cm。
[0010]上述技術(shù)方案中，根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄中間包湍流器，其特征在于，所述底部中心旋轉(zhuǎn)拋物面5的拋物線方程為y = -kx2，其中k取值范圍為0.05?0.1 ;所述底部中心旋轉(zhuǎn)拋物面5在所述空腔的底面投影圓的直徑Cl1取值范圍為20cm?30cm。
[0011]上述技術(shù)方案中，根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄中間包湍流器，其特征在于，八個所述小拋物面6的大小相同，其拋物線方程均為y = -kx2，其中k取值范圍為0.05?0.1 ;相鄰的兩個所述小拋物面6不相交。
[0012]上述技術(shù)方案中，根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄中間包湍流器，其特征在于，八個所述小拋物面6在所述空腔的底面投影圓的圓心均在底面八邊形的過八邊形中心點的對角線上，八個所述小拋物面6在所述空腔的底面投影圓的直徑d2取值范圍為1cm?15cm。
[0013]上述技術(shù)方案中，八個所述小拋物面6在所述空腔的底面的投影圓與所述底部中心旋轉(zhuǎn)拋物面5在底面的投影圓相切，同時與所述空腔的底面圓相切。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)點在于:
[0015]1、本發(fā)明的湍流器采用八棱柱體結(jié)構(gòu)，可以保證沖刷部位的耐火材料厚度，提高湍流器整體壽命；
[0016]2、本發(fā)明的湍流器外部底部間隔設(shè)有凸臺，可以固定湍流器，防止湍流器漂?。?br> [0017]3、本發(fā)明的湍流器內(nèi)部底部中心為旋轉(zhuǎn)拋物面，可以化解鋼水開澆時造成的高沖擊動能；
[0018]4、本發(fā)明的湍流器采用拋物面內(nèi)腔，底部中心為大拋物面，外圍為小拋物面，可以有效延長鋼水滯留時間，三者結(jié)合非常有利于鋼水在內(nèi)腔內(nèi)折射、回流、翻轉(zhuǎn)循環(huán)，減少湍流和噴射，使鋼液平穩(wěn)溢出；
[0019]5、本發(fā)明的湍流器的內(nèi)腔壁上設(shè)有導(dǎo)流孔，在鋼水穩(wěn)定溢出時，可以減少鋼水折射和回流對湍流器入口的沖刷，提高了湍流器的壽命。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明的一種連鑄中間包湍流器的俯視圖；
[0021 ] 圖2為圖1的A-A剖視圖。
[0022]附圖標(biāo)記
[0023]1、八棱柱體2、凸臺3、旋轉(zhuǎn)拋物面
[0024]4、導(dǎo)流孔 5、底部中心旋轉(zhuǎn)拋物面6、小拋物面

【具體實施方式】
[0025]現(xiàn)結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0026]本發(fā)明提供了一種連鑄中間包湍流器，其安裝在鋼包長水口下，中間包內(nèi)。如圖1所示，所述湍流器的外部結(jié)構(gòu)為八棱柱體1，其八個柱面上間隔分布著三個凸臺2，間隔方式為:在八棱柱體I的八個柱面中的任意選定一個柱面，在這個柱面上設(shè)置第一個凸臺，沿順時針方向間隔兩個柱面設(shè)置第二個凸臺，再間隔一個柱面設(shè)置第三個凸臺；三個凸臺2在中間包砌筑時砌入中間包底部，能有效地固定所述湍流器，在中間包使用初期防止所述湍流器發(fā)生漂?。徊⒃谥虚g包使用后期保證所述湍流器磨損后不產(chǎn)生漂浮。
[0027]如圖1和圖2所示，所述湍流器的內(nèi)部為空腔，所述空腔的內(nèi)側(cè)面為旋轉(zhuǎn)拋物面3，所述空腔的內(nèi)側(cè)壁上均勻分布著八個導(dǎo)流孔4 ;所述空腔的底部為底部中心旋轉(zhuǎn)拋物面5，沿所述底部中心旋轉(zhuǎn)拋物面5的外側(cè)均勻分布八個小拋物面6。
[0028]所述旋轉(zhuǎn)拋物面3的拋物線頂點位于所述空腔的底面上，拋物線方程為X =ky2(y彡O)，其中k取值范圍為0.05?0.1。
[0029]八個所述導(dǎo)流孔4正對所述八棱柱體I的八個棱柱，每個所述導(dǎo)流孔4的中軸線均過所述空腔的底面圓的圓心，每個所述導(dǎo)流孔4的中軸線與所述空腔的底面的夾角均為α，α取值范圍為30°?60° ;八個所述導(dǎo)流孔4的孔徑(Itl相同，d0的取值范圍為3cm?8cm。
[0030]在所述湍流器的使用過程中，鋼水侵蝕所述導(dǎo)流孔4處耐火材料的速度比侵蝕所述湍流器內(nèi)部的其他部位的耐火材料的速度快，考慮到所述八棱柱體I的八個棱柱位置處的耐火材料厚度大，因此將所述導(dǎo)流孔4放置于所述八棱柱體I的棱柱處，可以保證所述湍流器內(nèi)部各處使用壽命均等，由此提高所述湍流器整體壽命。
[0031]所述底部中心旋轉(zhuǎn)拋物面5的拋物線方程為y = _kx2，其中k取值范圍為0.05?0.1 ;所述底部中心旋轉(zhuǎn)拋物面5在所述空腔的底面投影圓的直徑Cl1取值范圍為20cm?30cm。當(dāng)鋼水由湍流器入口流入湍流器內(nèi)部時，所述底部中心旋轉(zhuǎn)拋物面5能有效化解鋼水開澆時造成的高沖擊動能。
[0032]八個所述小拋物面6的大小相同，其拋物線方程均為y = _kx2，其中k取值范圍為0.05?0.1，相鄰的兩個所述小拋物面6不相交；八個所述小拋物面6在所述空腔的底面的投影圓圓心均在底面八邊形的過八邊形中心點的對角線上，八個所述小拋物面6在所述空腔的底面的投影圓的直徑d2取值范圍為1cm?15cm ;八個所述小拋物面6在所述空腔的底面的投影圓與所述底部中心旋轉(zhuǎn)拋物面5在所述空腔的底面的投影圓相切，同時與所述空腔的底面圓相切。
[0033]所述湍流器的空腔內(nèi)的旋轉(zhuǎn)拋物面3和底部的八個小拋物面6能有效限制鋼水湍流，增加鋼水停留時間，利于鋼水中夾雜物的上浮。
【權(quán)利要求】
1.一種連鑄中間包湍流器，其特征在于，所述湍流器的外部結(jié)構(gòu)為八棱柱體(1)，其八個柱面上間隔分布著三個凸臺(2);所述湍流器的內(nèi)部為空腔，所述空腔的內(nèi)側(cè)面為旋轉(zhuǎn)拋物面(3)，所述空腔的內(nèi)側(cè)壁上均勻分布著八個導(dǎo)流孔(4)，所述空腔的底部為底部中心旋轉(zhuǎn)拋物面(5)，沿所述底部中心旋轉(zhuǎn)拋物面(5)的外側(cè)均勻分布八個小拋物面(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄中間包湍流器，其特征在于，所述三個凸臺(2)的間隔方式為:在所述八棱柱體(I)的八個柱面中的任意選定一個柱面，在這個柱面的上設(shè)置第一個凸臺，沿順時針方向間隔兩個柱面上設(shè)置第二個凸臺，再間隔一個柱面設(shè)置第三個凸臺。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄中間包湍流器，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)拋物面(3)的拋物線的頂點位于所述空腔的底面上，拋物線方程為X = ky2(y彡O)，其中k取值范圍為0.050.1 ο
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄中間包湍流器，其特征在于，八個所述導(dǎo)流孔(4)正對所述八棱柱體(I)的八個棱柱；每個所述導(dǎo)流孔(4)的中軸線均過所述空腔的底面圓圓心，每個所述導(dǎo)流孔(4)的中軸線與所述空腔的底面的夾角均為α，α取值范圍為30°?60° ;八個所述導(dǎo)流孔⑷的孔徑Cltl相同，d0的取值范圍為3cm?8cm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄中間包湍流器，其特征在于，所述底部中心旋轉(zhuǎn)拋物面(5)的拋物線方程為y = _kx2，其中k取值范圍為0.05?0.1 ;所述底部中心旋轉(zhuǎn)拋物面(5)在所述空腔的底面投影圓的直徑Cl1取值范圍為20cm?30cm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄中間包湍流器，其特征在于，八個所述小拋物面(6)的大小相同，其拋物線方程均為I = _kx2，其中k取值范圍為0.05?0.1 ;相鄰的兩個所述小拋物面(6)不相交。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄中間包湍流器，其特征在于，八個所述小拋物面(6)在所述空腔的底面投影圓的圓心均在底面八邊形的過八邊形中心點的對角線上，八個所述小拋物面(6)在所述空腔的底面投影圓的直徑d2取值范圍為1cm?15cm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄中間包湍流器，其特征在于，八個所述小拋物面(6)在所述空腔的底面的投影圓與所述底部中心旋轉(zhuǎn)拋物面(5)在底面的投影圓相切，同時與所述空腔的底面圓相切。
【文檔編號】B22D11/106GK104325101SQ201410610522
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年11月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月3日
【發(fā)明者】王博, 張冠鋒, 戰(zhàn)東平, 劉美, 邱國興, 張慧書, 唐磊, 張洋鵬, 姜周華 申請人:山東鋼鐵股份有限公司, 東北大學(xué), 遼寧科技學(xué)院