CN103611902B - 钢液分配装置及采用该装置的布流系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢液分配装置及采用该装置的布流系统，钢液分配装置，包括上下串接布置的钢水分配器和布流器，钢水分配器的钢水接口与中间包出钢口相连的端面呈圆形，钢水出口呈细长的狭缝形，钢水接口的两侧孔壁向下渐缩式延伸与钢水出口的狭缝状孔壁平滑过渡结合为一体，钢水出口的狭缝状长度大于钢水接口的端面圆形直径；布流器上开设有流体槽，钢水出口嵌置在流体槽的槽口上，流体槽底部对应于钢水出口的狭缝状长度对称设置有中间高两边低的导流斜坡面，导流斜坡面底部设置有平滑延伸至流体槽外部的狭缝状流体出口。本发明通过钢水分配器和布流器结构上的改变使钢水以高压喷射到铸带辊上，提高了表面质量和组织性能。

Description

钢液分配装置及采用该装置的布流系统

技术领域

本发明涉及钢带的加工制造技术领域，具体地指一种钢液分配装置及采用该装置的布流系统。

背景技术

布流系统决定着双辊间熔池内（结晶器）流体流动形态、温度分布以及液面波动状况等。在传统连铸以及薄带连铸实验和生产过程中已证明，在熔池中利用合理的布流方式将钢液均匀布置在熔池内，并对钢水的流动进行恰当的控制，将极大地提高薄钢带的质量。布流方式对实现稳定的铸轧过程和保证薄带质量具有十分重要的作用，因为钢水的流动特性与凝固过程是密切相关的。

布流系统主要包括配套使用的钢水分配器和布流器等，其中钢水分配器水口现有结构有管状水口、狭缝式水口等。管状水口分配器的主体为竖直管，竖直管的下端设有水平的两个支管，支管上开设有多个钢水出孔；狭缝式水口分配器的主体也为直管，直管下端开孔，孔口向下为狭长型。

布流器有槽形布流器、楔形布流器等。槽形布流器为槽壁上开设有多个通孔的槽体，而楔形布流器也为槽体结构，其截面为梯形，梯形两腰所在槽壁上开设有多个通孔。

使用时，中间包内的钢水流入钢水分配器，钢水分配器的下端插设在布流器内，钢水分配器中排出的钢水直接流入布流器中，经布流器分配均匀后喷射到铸带辊上，凝固成钢带。

但是现有的钢水分配器和布流器不管如何组合使用都存在以下缺陷：

（1）管状水口分配器的支管长度过大后，靠近竖直管的钢水出孔和远离竖直管的钢水出孔所排出的钢水温差较大，压力也不等，容易在布流器内形成紊流，影响布流器的钢水流量的均匀性。

（2）狭缝式水口分配器，下端狭长型孔的孔口长度和直管的直径相同，直管的直径是和中间包的钢水出口一致，而钢水出口较小，所以狭缝式水口分配器不适用于宽度大于350mm的铸带。

（3）现有的钢水分配器和布流器均固定在钢结构的支架上，其高度是固定不变的，不可上下调节，所以其和铸带辊之间的距离为定值，就不能调节钢水的冷却速度，所铸造的钢带质量难以保证。

（4）钢水分配器插设在布流器中，流入布流器的钢水均暴露在空气中，既容易发生氧化，而且钢水从布流器喷射至铸带辊上的喷射压力较小，不利于形成均匀稳定的钢液。

发明内容

本发明的目的在于克服现有布流系统结构不合理、钢水喷射不均匀的缺陷，提供一种结构简单、铸带效果好的钢液分配装置及采用该装置的布流系统。

为实现上述目的，本发明所提供的钢液分配装置，包括上下串接布置的钢水分配器和布流器，所述钢水分配器的上下两端分别开设有钢水接口和钢水出口，所述钢水接口与中间包出钢口相连的端面呈圆形，所述钢水出口呈细长的狭缝形，所述钢水接口的两侧孔壁向下渐缩式延伸与钢水出口的狭缝状孔壁平滑过渡结合为一体，所述钢水出口的狭缝状长度大于钢水接口的端面圆形直径；所述布流器上开设有流体槽，所述钢水出口嵌置在流体槽的槽口上，从而将钢液以平面流的方式导入流体槽内；所述流体槽底部对应于钢水出口的狭缝状长度对称设置有中间高两边低的导流斜坡面，所述导流斜坡面底部设置有平滑延伸至流体槽外部的狭缝状流体出口。

优选地，所述对称设置的导流斜坡面之间的夹角为110～150°。

优选地，所述对称设置的导流斜坡面之间的夹角为120～140°。

优选地，所述钢水接口设置有端部法兰，所述端部法兰上均布有多个安装螺孔。

优选地，所述布流器的流体槽顶部设置有起定位作用的外凸边缘。

本发明还提供一种采用上述钢液分配装置的布流系统，包括上下串接布置的钢水分配器和布流器，还包括布流器托架和高度调节装置，所述布流器托架包括托板，所述托板中间设置有用于搁置所述钢水分配器和布流器的安装槽孔，所述托板两端设置有吊装孔；所述高度调节装置包括设置在所述托板两端吊装孔上方的钢结构固定板，所述钢结构固定板上开设有螺孔，所述螺孔和所述吊装孔中设置有调节螺栓，所述调节螺栓的螺帽与所述吊装孔的底面抵接，所述调节螺栓的尾部设置有锁紧螺母，所述锁紧螺母与钢结构固定板顶面抵接。

优选地，所述调节螺栓的杆身上还设置有挡板，所述挡板与钢结构固定板之间设置有调节压簧。

优选地，所述布流器的流体槽顶部设置有与安装槽孔嵌置配合的外凸边缘，所述安装槽孔两侧设置有在水平方向和竖直方向分别限位所述外凸边缘的立板和压板。

本发明的有益效果：

1）采用的钢水分配器，将钢流由圆形流体改变为狭缝状流体，消除了钢液的紊流带来的夹杂物偏聚，使钢流均匀、稳定；

2）采用的布流器使钢水以高压喷射到铸带辊上，凝固带成分均匀，厚度均匀、冷却均匀，提高了表面质量和组织性能。

3）通过调节布流器的高度，可以调整钢水的冷却长度和时间，从而使铸带过程稳定，铸带质量好。

4）由于钢水的喷出量可控，无需形成熔池，因此省去了薄带铸轧所必须的侧封板装置。

附图说明

图1为本发明的钢液分配装置的部分剖视结构示意图。

图2为图1中的A—A部分剖视结构示意图。

图3为图1中钢水分配器的俯视结构示意图。

图4为图2中钢液分配装置的使用状态示意图。

图5为本发明的布流系统使用状态下的部分剖视结构示意图。

图6为图5中布流器托架的俯视结构示意图。

图7为图5中布流器托架的侧视结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

如图1～4所示的钢液分配装置，包括上下串接布置的钢水分配器10和布流器20，钢水分配器10的上下两端分别开设有钢水接口11和钢水出口12，

钢水接口11与中间包出钢口相连的端面呈圆形，钢水接口11设置有端部法兰，端部法兰上均布有多个安装螺孔13。钢水出口12呈细长的狭缝形，钢水接口11的两侧孔壁向下渐缩式延伸与钢水出口12的狭缝状孔壁平滑过渡结合为一体，钢水出口12的狭缝状长度大于钢水接口11的端面圆形直径；

布流器20上开设有流体槽21，流体槽21顶部设置有起定位作用的外凸边缘22。钢水出口12嵌置在流体槽21的槽口上，从而将钢液以平面流的方式导入流体槽21内；流体槽21底部对应于钢水出口12的狭缝状长度对称设置有中间高两边低的导流斜坡面211，导流斜坡面211底部设置有平滑延伸至流体槽21外部的狭缝状流体出口212。对称设置的导流斜坡面211之间的夹角为120°，方便钢水流动。

使用上述钢液分配装置时，中间包内的钢水由钢水分配器10的钢水接口11流入，从狭缝状的钢水出口12排出，从而将钢流以平面流的方式流入布流器20，布流器20的下面两侧开有狭缝状流体出口212，钢水通过流体出口212均匀地喷射到两个铸带辊50上，钢水贴到铸带辊50的面为冷却面，钢水快速冷却并迅速凝固，钢水的另一个面为自由面，钢水冷却较慢未迅速凝固，当冷却辊转动使自由面达到辊缝时，两个尚未凝固的自由面靠两个铸带辊50的挤压而形成一条钢带。由于钢水分配器10的下端插设在布流器20中且塞住了流体槽21的槽口，布流器20中形成了封闭空间，钢水从中间包下落形成的加大的压力，相比暴露在空气中的钢水仅有大气压而言，压力大大增加了，则喷射力增强更容易形成均匀的喷射液，并且钢水不与空气接触，避免了氧化，提高了钢水的质量，从而提高了钢带的质量。

如图1～7所示采用上述钢液分配装置的布流系统，包括上下串接布置的钢水分配器10和布流器20，还包括布流器托架30和高度调节装置40，布流器20的流体槽21顶部设置有与安装槽孔311嵌置配合的外凸边缘22，安装槽孔311两侧设置有在水平方向和竖直方向分别限位外凸边缘22的立板312和压板313。

布流器托架30包括托板31，托板31中间设置有用于搁置钢水分配器10和布流器20的安装槽孔311，托板31两端设置有吊装孔314；

高度调节装置40包括设置在托板31两端吊装孔314上方的钢结构固定板42，钢结构固定板42上开设有螺孔421，螺孔421和吊装孔314中设置有调节螺栓41，调节螺栓41的螺帽与吊装孔314的底面抵接，调节螺栓41的尾部设置有锁紧螺母43，锁紧螺母43与钢结构固定板42顶面抵接。

调节螺栓41的杆身上还设置有挡板44，挡板44与钢结构固定板42之间设置有调节压簧45。

在钢液温度、压力及喷射缝的宽度、长度、角度一定时，钢水喷到铸带辊50上的流量和位置是恒定的，无法改变钢水的冷却长度和冷却时间。通过高度调节装置40可以调节布流器20的高度，从而调整钢水的冷却长度和时间，使铸带过程更稳定，铸带质量好。

Claims (7)

1.一种采用钢液分配装置的布流系统，包括上下串接布置的钢水分配器(10)和布流器(20)，还包括布流器托架(30)和高度调节装置(40)，所述钢水分配器(10)的上下两端分别开设有钢水接口(11)和钢水出口(12)，其特征在于：

所述钢水接口(11)与中间包出钢口相连的端面呈圆形，所述钢水出口(12)呈细长的狭缝形，所述钢水接口(11)的两侧孔壁向下渐缩式延伸与钢水出口(12)的狭缝状孔壁平滑过渡结合为一体，所述钢水出口(12)的狭缝状长度大于钢水接口(11)的端面圆形直径；

所述布流器(20)上开设有流体槽(21)，所述钢水出口(12)嵌置在流体槽(21)的槽口上，从而将钢液以平面流的方式导入流体槽(21)内；所述流体槽(21)底部对应于钢水出口(12)的狭缝状长度对称设置有中间高两边低的导流斜坡面(211)，所述导流斜坡面(211)底部设置有平滑延伸至流体槽(21)外部的狭缝状流体出口(212)；

所述布流器托架(30)包括托板(31)，所述托板(31)中间设置有用于搁置所述钢水分配器(10)和布流器(20)的安装槽孔(311)，所述托板(31)两端设置有吊装孔(314)；

所述高度调节装置(40)包括设置在所述托板(31)两端吊装孔(314)上方的钢结构固定板(42)，所述钢结构固定板(42)上开设有螺孔(421)，所述螺孔(421)和所述吊装孔(314)中设置有调节螺栓(41)，所述调节螺栓(41)的螺帽与所述吊装孔(314)的底面抵接，所述调节螺栓(41)的尾部设置有锁紧螺母(43)，所述锁紧螺母(43)与钢结构固定板(42)顶面抵接。

2.根据权利要求1所述采用钢液分配装置的布流系统，其特征在于：所述对称设置的导流斜坡面(211)之间的夹角为110～150°。

3.根据权利要求1所述采用钢液分配装置的布流系统，其特征在于：所述对称设置的导流斜坡面(211)之间的夹角为120～140°。

4.根据权利要求1或2或3所述采用钢液分配装置的布流系统，其特征在于：所述钢水接口(11)设置有端部法兰，所述端部法兰上均布有多个安装螺孔(13)。

5.根据权利要求1或2或3所述采用钢液分配装置的布流系统，其特征在于：所述布流器(20)的流体槽(21)顶部设置有起定位作用的外凸边缘(22)。

6.根据权利要求1所述采用钢液分配装置的布流系统，其特征在于：所述调节螺栓(41)的杆身上还设置有挡板(44)，所述挡板(44)与钢结构固定板(42)之间设置有调节压簧(45)。

7.根据权利要求1或6所述采用钢液分配装置的布流系统，其特征在于：所述布流器(20)的流体槽(21)顶部设置有与安装槽孔(311)嵌置配合的外凸边缘(22)，所述安装槽孔(311)两侧设置有在水平方向和竖直方向分别限位所述外凸边缘(22)的立板(312)和压板(313)。