本實用新型涉及一種連鑄中間包,特別是指一種中間包沖擊區(qū)用加固型多孔擋渣墻。
背景技術:
隨著我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展,鋼鐵行業(yè)也進入了快速發(fā)展期,到如今粗鋼產(chǎn)能接近10億噸,產(chǎn)能嚴重過剩。因而,降低成本,節(jié)能環(huán)保已經(jīng)成為了鋼企轉(zhuǎn)型發(fā)展的關鍵所在。
連鑄技術的不斷發(fā)展,也對相應耐火材料提出了更高的要求,中間包位于鋼包和結(jié)晶器之間,用于接受鋼包鋼水及向結(jié)晶器內(nèi)注入鋼水,對連鑄坯質(zhì)量的好壞及能否實現(xiàn)高效連鑄,起到直接作用。
在中間包內(nèi)設置擋渣墻可以起到適當延長鋼液在中間包內(nèi)的停留時間,使鋼液中的夾雜物有足夠的時間充分碰撞、聚集、上浮,以凈化鋼液;使鋼流到達各流中間包水口的時間基本相同,以均勻各流的溫度,減少拉漏和結(jié)塞現(xiàn)象;改變中間包的流場分布,減少滯流區(qū),增加層流區(qū),使鋼液流體動力狀態(tài)達到最佳的作用。
目前,廣泛采用的中間包擋渣墻的形狀多為U型、V型以及梯形等結(jié)構(gòu),在連鑄開澆過程中,鋼水快速注入中間包沖擊區(qū)內(nèi),在其間形成強烈的渦流和湍流,此時,鋼水流動狀態(tài)較紊亂,爐渣易卷入鋼水,進而影響鋼的質(zhì)量。同時,沖擊區(qū)內(nèi)形成的渦流對擋渣墻的渣線部位沖刷嚴重,隨著澆注爐數(shù)的增加,擋渣墻的渣線部位逐漸熔損、侵蝕脫落、開裂甚至出現(xiàn)穿孔現(xiàn)象,從而導致連鑄中斷,不得不更換擋渣墻,這給生產(chǎn)作業(yè)產(chǎn)生了直接的影響,也間接影響了生產(chǎn)效率。因而,對于新型擋渣墻的研制和現(xiàn)有擋渣墻技術的改進對于鋼企連鑄技術的進步具有現(xiàn)實意義。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于提供一種中間包沖擊區(qū)用加固型多孔擋渣墻,該擋渣墻整體強度高、不易開裂,其渣線部位耐侵蝕、耐沖刷。
為實現(xiàn)上述目的,本實用新型所設計的中間包沖擊區(qū)用加固型多孔擋渣墻,包括由左側(cè)墻、中間墻、右側(cè)墻構(gòu)成的擋渣墻體,所述左側(cè)墻、右側(cè)墻上分別設置有側(cè)墻流鋼孔,所述中間墻上設置有中間墻流鋼孔,所述擋渣墻體內(nèi)側(cè)上部設置有渣線加強臺,所述渣線加強臺面向鋼水區(qū)為圓弧凸臺形狀,所述渣線加強臺在工作過程中處于渣線位置;所述左側(cè)墻、右側(cè)墻的內(nèi)側(cè)下部設置有側(cè)墻加強筋,所述側(cè)墻加強筋沿兩側(cè)墻斜向方向?qū)ΨQ設置;所述中間墻的內(nèi)側(cè)下部設置有中間墻加強筋,所述中間墻加強筋由四條加強筋圍成棱形結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選地,所述渣線加強臺沿豎直方向包括上圓弧e、凸出圓弧d、下圓弧c,所述上圓弧e的角度取值范圍為30°~50°,所述凸出圓弧d的角度取值范圍為240°~300°,所述下圓弧c的角度取值范圍為30°~40°。
優(yōu)選地,所述側(cè)墻流鋼孔包括設置在左側(cè)墻、右側(cè)墻中上部的側(cè)墻上流鋼孔,設置在左側(cè)墻、右側(cè)墻下部的側(cè)墻下流鋼孔,以及設置在左側(cè)墻和右側(cè)墻上側(cè)墻上流鋼孔與側(cè)墻下流鋼孔之間的側(cè)墻中間流鋼孔。
優(yōu)選地,所述側(cè)墻上流鋼孔和側(cè)墻下流鋼孔均與側(cè)墻垂直方向形成向兩側(cè)傾斜的夾角α,所述夾角α的取值范圍為15°~30°;所述側(cè)墻中間流鋼孔與側(cè)墻垂直方向形成向兩側(cè)傾斜的夾角λ,所述夾角λ的取值范圍為10°~20°;所述側(cè)墻上流鋼孔與側(cè)墻垂直方向形成向上傾斜的夾角δ,所述夾角δ的取值范圍為8°~12°;所述側(cè)墻下流鋼孔與側(cè)墻垂直方向形成向上傾斜的夾角ε,所述夾角ε的取值范圍為12°~15°;所述側(cè)墻中間流鋼孔與側(cè)墻垂直方向形成向上傾斜的夾角η,所述夾角η的取值范圍為10°~15°。
優(yōu)選地,所述側(cè)墻加強筋沿兩側(cè)墻斜向方向設置在側(cè)墻上流鋼孔和側(cè)墻下流鋼孔之間,所述側(cè)墻加強筋靠近中間墻的一側(cè)位置高于遠離中間墻的一側(cè),所述側(cè)墻加強筋與水平面呈向上的斜角μ,所述斜角μ的取值范圍為25°~35°。
優(yōu)選地,所述中間墻流鋼孔包括兩個中間墻上流鋼孔和一個中間墻下流鋼孔,三個流鋼孔呈倒立等邊三角形分布在中間墻的中部。
優(yōu)選地,所述中間墻上流鋼孔與中間墻垂直方向形成向兩側(cè)傾斜的夾角γ,所述夾角γ的取值范圍為12°~20°;所述中間墻上流鋼孔與中間墻垂直方向形成向上傾斜的夾角θ,所述夾角θ的取值范圍為8°~12°;所述中間墻下流鋼孔與中間墻垂直方向形成向上傾斜的夾角ρ,所述夾角ρ的取值范圍為12°~18°,所述中間墻下流鋼孔向兩側(cè)傾斜的角度為0。
優(yōu)選地,所述中間墻加強筋圍成的棱形結(jié)構(gòu)的上下兩頂點位于中間墻的中線上;所述中間墻下流鋼孔位于中間墻加強筋圍成的棱形區(qū)域內(nèi)部,所述中間墻上流鋼孔位于中間墻加強筋圍成的棱形區(qū)域外部;所述中間墻加強筋的四條邊與水平方向呈夾角π,所述夾角π的取值范圍為25°~40°;所述中間墻加強筋左右兩角以圓弧f進行過渡,上下兩角以圓弧g進行過渡,所述圓弧f的角度為90°~150°,所述圓弧g的角度為45°~90°。
優(yōu)選地,所述側(cè)墻上流鋼孔和側(cè)墻下流鋼孔的直徑相同,其取值范圍為130mm~200mm;所述側(cè)墻中間流鋼孔與中間墻流鋼孔的直徑相同,均為側(cè)墻上流鋼孔直徑的一半。
優(yōu)選地,所述左側(cè)墻、右側(cè)墻與中間墻的夾角β的取值范圍為130°~170°;所述左側(cè)墻、右側(cè)墻與中間墻接觸部位為圓弧b過渡,所述圓弧b的角度范圍為35°~50°;所述渣線加強臺在左側(cè)墻、右側(cè)墻與中間墻接觸部位為圓弧a過渡,所述圓弧a的角度與圓弧b的角度相等。
本實用新型的有益效果是:該擋渣墻通過設置渣線加強臺、側(cè)墻加強筋和中間墻加強筋進行加固,具有耐侵蝕、耐沖刷、擋渣墻整體強度高以及不易開裂等特點。另外,本使用新型除了適用于連鑄中間包沖擊區(qū)擋渣墻外,還可推廣應用于鋼鐵行業(yè)其它承鋼水器具的擋壩,具有廣闊的市場前景。
附圖說明
圖1為本實用新型所設計的中間包沖擊區(qū)用加固型多孔擋渣墻的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1中加固型多孔擋渣墻的俯視結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為圖2中加固型多孔擋渣墻的A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為圖2中加固型多孔擋渣墻的B-B剖視結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為圖2中加固型多孔擋渣墻的C-C剖視結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6為圖2中加固型多孔擋渣墻的D-D剖視結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7為圖2中加固型多孔擋渣墻的E-E剖視結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8為圖1中加固型多孔擋渣墻在連鑄中間包中的位置示意圖。
其中:左側(cè)墻1、中間墻2、右側(cè)墻3、渣線加強臺4、側(cè)墻上流鋼孔5、側(cè)墻加強筋6、側(cè)墻中間流鋼孔7、側(cè)墻下流鋼孔8、中間墻上流鋼孔9、中間墻下流鋼孔10、中間墻加強筋11、起重吊耳12、支撐桿凹槽13、中間包14、擋渣墻15、支撐桿16
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。
如圖1~7所示,本實用新型所設計的中間包沖擊區(qū)用加固型多孔擋渣墻,包括以下部分:1、左側(cè)墻;2、中間墻;3、右側(cè)墻;4、渣線加強臺;5、側(cè)墻上流鋼孔;6、側(cè)墻加強筋;7、側(cè)墻中間流鋼孔;8、側(cè)墻下流鋼孔;9、中間墻上流鋼孔;10、中間墻下流鋼孔;11、中間墻加強筋;12、起重吊耳;13、支撐桿凹槽;14、中間包;15、擋渣墻;16、支撐桿。具體說明如下:
1)左側(cè)墻1位于擋渣墻體左側(cè),右側(cè)墻3位于擋渣墻體右側(cè),中間墻2位于擋渣墻體中間,所述渣線加強臺4位于擋渣墻內(nèi)側(cè)上部。所述側(cè)墻與中間墻2呈夾角β,β角度為140°,側(cè)墻與中間墻2接觸部位為圓弧b過渡,角度為37°;相對應的渣線加強臺4在側(cè)墻與中間墻2接觸部位為圓弧a過渡,角度與圓弧b相同。所述擋渣墻材質(zhì)可為剛玉質(zhì)、鎂質(zhì)、鋁鎂質(zhì)以及鎂鋯質(zhì)耐火澆注料等。
2)渣線加強臺4位置處于擋渣墻流鋼孔上部,保證其凸出部在工作過程中處于渣線位置。如A-A剖視圖(圖3)、B-B剖視圖(圖4)、C-C剖視圖(圖5)、D-D剖視圖(圖6)和E-E剖視圖(圖7),渣線加強臺4面向鋼水區(qū)為圓弧凸臺形狀,包括上圓弧e,凸出圓弧d以及下圓弧c,圓弧e的角度為35°,圓弧d的角度為270°,圓弧c的角度為32°。渣線加強臺4與擋渣墻體為同一材質(zhì),整體澆注成型。
3)在俯視圖(圖2)中,側(cè)墻上流鋼孔5和側(cè)墻下流鋼孔8均與側(cè)墻垂直方向形成向兩側(cè)傾斜的夾角α,α角為15°,側(cè)墻中間流鋼孔7與側(cè)墻垂直方向形成向兩側(cè)傾斜的夾角λ,λ角為10°。在E-E剖視圖中,側(cè)墻上流鋼孔5與側(cè)墻垂直方向形成向上夾角δ,δ角為12°;在A-A剖視圖中,側(cè)墻下流鋼孔8與側(cè)墻垂直方向形成向上夾角ε,ε角為15°。在B-B剖視圖中,側(cè)墻中間流鋼孔7與側(cè)墻垂直方向形成向上的夾角η,η角為10°。
4)在俯視圖(圖2)中,中間墻上流鋼孔9與中間墻2垂直方向形成向兩側(cè)傾斜的夾角γ,γ角為14°;在C-C剖視圖中,中間墻上流鋼孔9與中間墻2垂直方向形成向上傾斜的夾角θ,θ角為10°;在D-D剖視圖中,中間墻下流鋼孔10與中間墻垂直方向形成向上傾斜的夾角ρ,ρ角為18°。
5)在擋渣墻中,側(cè)墻上流鋼孔5和側(cè)墻下流鋼孔8的直徑相同;側(cè)墻中間流鋼孔7,中間墻上流鋼孔9以及中間墻下流鋼孔10的直徑相同;側(cè)墻上流鋼孔5和側(cè)墻下流鋼孔8的直徑為130mm,是側(cè)墻中間流鋼孔7、中間墻上流鋼孔9以及中間墻下流鋼孔10的直徑的2倍。
6)如圖1、3、4、7所示,側(cè)墻加強筋6在兩側(cè)墻上沿斜向方向位于側(cè)墻上流鋼孔5和側(cè)墻下流鋼孔8之間,在主視圖(圖1)中與水平方向呈向上斜角μ,μ值為30°。
7)如圖1、5、6中所示,中間墻加強筋在中間墻上分別沿斜向上和斜向下方向位于中間墻上流鋼孔9以下,且圍繞中間墻下流鋼孔10布置,圍成對角線將中間墻分成左右兩半的棱形結(jié)構(gòu);中間墻加強筋分別沿斜向上和斜向下方向與水平位置呈夾角π,π值為30°。中間墻加強筋分別以圓弧f和g進行過渡連接,其中圓弧f的角度為110°,圓弧g的度為65°。
8)起重吊耳12分別對稱設置在擋渣墻側(cè)墻頂部便于起吊,支撐桿凹槽13分別對稱設置在中間墻頂部便于放置支撐桿。
9)如圖8所示,擋渣墻15安裝在連鑄中間包14的鋼水入口處(沖擊區(qū)),支撐桿16一端設置在支撐桿凹槽12內(nèi),另一端支撐在連鑄中間包14與擋渣墻15外側(cè)面相對的面上。