CN109465396A - 铸铁机用分流模及浇注分流装置 - Google Patents

铸铁机用分流模及浇注分流装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种铸铁机用分流模，以及一种铸铁机用浇注分流装置，属于铸铁设备技术领域。本发明中的铸铁机用分流模，包括进口流道，进口流道末端连接两个出口流道、且三者呈倒Y形结构，两个出口流道的连接处设置为弧形凹面，弧形凹面的两端与出口流道的内壁衔接，铸铁机用分流模整体为以进口流道的中心线为对称轴的对称结构。铸铁机用分流模中的弧形凹面在过流时可起缓冲调节作用，能长时间抵抗高温铁水冲刷，使得分流达到理想状态，两边出铁口铁水流量能实现自动调节，并提高铸模率。

Description

铸铁机用分流模及浇注分流装置
技术领域
本发明涉及一种铸铁机用分流模，以及一种铸铁机用浇注分流装置，属于铸铁设备技术领域。
背景技术
铸铁机是将铁水连续铸造成铁块的设备。本发明涉及铸铁机流程为：大型钛渣电炉冶炼的半钢铁水，经脱硫、增碳、调整温度后，天车将盛装铁水的钢包从精炼炉吊运至浇注平车上，转运到浇钢位，由液压机构拉开钢包下滑板，铁水经钢包下水口流出，再经铁水分流槽流入铸铁机的铸铁模内，装有铁水的铸铁模在链条的带动下，缓慢向上移动；在输送过程中，铸铁机冷却装置将冷却水喷淋在铸铁模内已结壳的铁块上，以加速铁块降温冷却；铁块在铸铁机头部脱落，由溜槽滑入接铁小车内，个别不易脱落的铁块由扒铁装置清理脱落。为提高铸铁效率，通常设置有铁水分流槽，两个出铁口同时运行，同时浇注两列铸铁机。现有技术中常用的分流方式有两种，一种是采用鱼嘴分流，鱼嘴分流不容易达到理想状态，两边出铁口铁水流量不能自动调节，铸模率较低；另外一种是采用三通管分流，分流基本能达到理想状态，两边出铁口铁水流量基本能自动调节，但中间流量偏大，铸模率相对鱼嘴分流有所提高，但铸模率仍不高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种铸铁机用分流模，能使得分流达到理想状态，两边出铁口铁水流量实现自动调节，并提高铸模率。
为解决上述技术问题本发明所采用的技术方案是：铸铁机用分流模，包括进口流道，进口流道末端连接两个出口流道、且三者呈倒Y形结构，两个出口流道的连接处设置为弧形凹面，弧形凹面的两端与出口流道的内壁衔接，铸铁机用分流模整体为以进口流道的中心线为对称轴的对称结构。
进一步的是：铸铁机用分流模的内部流道均为水平布置。
进一步的是：进口流道与出口流道的断面形状规格相同，断面均为上大下小的等腰梯形。
进一步的是：两个出口流道的中心线之间的夹角为120°±5°。
本发明同时还提供一种铸铁机用浇注分流装置，包括分流槽，分流槽具有一个进铁口和两个出铁口，分流槽内设置有上述的呈倒Y形结构的铸铁机用分流模，进铁口连接铸铁机用分流模的进口流道，出铁口与铸铁机用分流模的出口流道一一相对应，出口流道与出铁口之间设置有缓冲池，缓冲池从出口流道往出铁口方向断面逐渐增大，缓冲池的底板具有坡度，并且高处端在靠近出铁口一端、低处端在靠近出口流道一端；出铁口沿着出铁方向断面逐渐收窄，出口流道出口底面位置高于出铁口的进口底面位置。
进一步的是：出铁口断面为上大下小的等腰梯形，出铁口的过流坝面水平设置。
进一步的是：出铁口的出口端面呈斜线布置，位于铸铁模的对角线上。
进一步的是：还包括浇口杯和铸铁流铁槽，浇口杯的侧壁连通铸铁流铁槽的进口端，铸铁流铁槽的出口端连通分流槽的进铁口；浇口杯的上端面距离钢包下水口尺寸为500㎜至700mm，浇口杯的内腔深度为150㎜至250mm；铸铁流铁槽的底面倾角为2°至4°，高处端在靠近浇口杯一端，低处端在靠近分流槽一端。
进一步的是：铸铁机用浇筑分流装置的外壳为钢板，外壳内砌筑高铝砖，在高铝砖上面填装水玻璃快干砂，形成铁水过流通道，并用CO2气体进行硬化。
本发明的有益效果是：铸铁机用分流模在两个出口流道的连接处设置为弧形凹面，该弧形凹面在过流时可起缓冲调节作用，能长时间抵抗高温铁水冲刷，使得分流达到理想状态，两边出铁口铁水流量能实现自动调节，并提高铸模率。本发明还在分流槽中设计了缓冲池，并对出铁方式作了优化设计，进一步提高了铸模率。本发明中的过流腔体采用水玻璃快干砂，通过CO2气体硬化成型，缩短了装置损坏后的修复时间。经生产实践验证，本发明的铸模率能达到98％以上，从浇注结束到下一炉浇注的分流槽修复时间可控制在1小时以内。
附图说明
图1为本发明中的铸铁机用分流模的结构示意图。
图2为本发明中的分流槽的结构示意图。
图3为本发明中的铸铁机用浇注分流装置的结构示意图。
图中零部件、部位及编号：1-铸铁机用分流模、11-进口流道、12-出口流道、13-弧形凹面、2-分流槽、3-进铁口、4-出铁口、5-缓冲池、6-铸铁流铁槽、7-浇口杯。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明中的铸铁机用分流模1，包括进口流道11，进口流道11末端连接两个出口流道12、且三者呈倒Y形结构，两个出口流道12的连接处设置为弧形凹面13，弧形凹面13的两端与出口流道12的内壁衔接，铸铁机用分流模1整体为以进口流道11的中心线为对称轴的对称结构。铸铁机用分流模1中的弧形凹面13在过流时可起缓冲调节作用，能长时间抵抗高温铁水冲刷，使得分流达到理想状态，两边出铁口4铁水流量能实现自动调节，并提高铸模率。弧形凹面13可以是圆弧形，也可以是椭圆弧形，本发明中优选为圆弧形。此外，为保证分流效果，铸铁机用分流模1的内部流道均为水平布置。进口流道11与出口流道12的断面形状规格相同，断面均为上大下小的等腰梯形。两个出口流道12的中心线之间的夹角为120°±5°，优选为120°。
如图2所示，本发明同时还提供一种铸铁机用浇注分流装置，包括分流槽2，分流槽2具有一个进铁口3和两个出铁口4，分流槽2内设置有上述的呈倒Y形结构的铸铁机用分流模1，进铁口3连接铸铁机用分流模1的进口流道11，出铁口4与铸铁机用分流模1的出口流道12一一相对应，出口流道12与出铁口4之间设置有缓冲池5，缓冲池5从出口流道12往出铁口4方向断面逐渐增大，缓冲池5的底板具有坡度，并且高处端在靠近出铁口4一端、低处端在靠近出口流道12一端；出铁口4沿着出铁方向断面逐渐收窄，出口流道12出口底面位置高于出铁口4的进口底面位置。在过流时，由于出口流道12出口底面位置高于出铁口4的进口底面位置，铁水经出口流道12出口自然流向出铁口4方向。但由于缓冲池5的底板具有坡度，并且高处端在靠近出铁口4一端、低处端在靠近出口流道12一端，因而铁水会先在缓冲池前端汇聚，直至液面高度到达出铁口4的进口底面位置，最后经由出铁口4流出。而且出铁口4沿着出铁方向断面逐渐收窄，可使得缓冲池5充分起缓冲调节作用，出铁口4沿着出铁方向断面逐渐收窄，则可对浇注的瀑布面进行约束，形成连续的瀑布面，以提高铸模率。
为进一步提高铸模率，保证浇注效果，出铁口4断面为上大下小的等腰梯形，出铁口4的过流坝面水平设置。出铁口4的出口端面呈斜线布置，位于铸铁模的对角线上。
如图3所示，本发明还包括浇口杯7和铸铁流铁槽6，浇口杯7的侧壁连通铸铁流铁槽6的进口端，铸铁流铁槽6的出口端连通分流槽2的进铁口3；浇口杯7的上端面距离钢包下水口尺寸为500㎜至700mm，浇口杯7的内腔深度为150㎜至250mm；铸铁流铁槽6的底面倾角为2°至4°，高处端在靠近浇口杯7一端，低处端在靠近分流槽2一端。通过对浇注参数的合理设计，方便钢包下水口烧氧管操作，并使得铁水流速控制在合适范围。
本发明在制作时，铸铁机用浇筑分流装置的外壳为钢板，外壳内砌筑高铝砖，在高铝砖上面填装水玻璃快干砂，形成铁水过流通道，并用CO2气体进行硬化。从浇注结束到下一炉浇注的分流槽修复时间可控制在1小时以内。
对比实施例1按如下方式实施：
一、承接钢水的浇口杯7结构件制作，采用Q235的钢板，厚度为20mm，浇口杯7尺寸：900mm×600mm×500mm，浇口杯7底部铺设35mm×220mm×110mm的高铝砖，在高铝砖上面填装水玻璃快干砂，形成500mm×300mm×50mm内腔的浇口杯7，并用CO2气体进行硬化。浇口杯7上端面距离钢包下水口尺寸为250mm，浇口杯的内腔深度为50mm，以缓解来自钢包钢液的冲击力。
二、采用Q235的钢板，厚度为20㎜制作铸铁流铁槽6的外壳，铸铁流铁槽6尺寸：1350㎜×500㎜×250㎜，底部铺设35㎜×220㎜×110㎜的高铝砖，在高铝砖上面填装水玻璃快干砂，形成150㎜×150㎜内腔铁水通道，并用CO2气体进行硬化。铸铁流铁槽6的底面倾角为8°，一端连接浇口杯7，另一端连接分流槽2。
三、采用Q235的钢板，厚度为20mm制作分流槽2结构件，分流槽2尺寸：2780㎜×950㎜×250㎜。前端中心位置墙面开500㎜的口，与铸铁流铁槽6连接。后端墙面两侧边缘，往中心方向各开一个640mm的口，此两个出口就是铸铁机两列铁水模的接铁口。底部铺设35㎜×220㎜×110㎜的高铝砖。
四、分流槽2设计同时浇注两列铸铁机，分流槽铸模口和铸铁机接铁模之间的空间余量50㎜，分流槽2内腔各主要尺寸数据：分流嘴采用鱼嘴分流，鱼嘴夹角用耐火砖形成，使其能够长时间抵抗铁水冲刷。鱼嘴尺寸：130㎜×200㎜，分流嘴前端连接铸铁流铁槽6尾部，鱼嘴底部尺寸高于分流槽出铁口口面50㎜，在高铝砖上面填装水玻璃快干砂，300㎜×150㎜内腔铁水通道，并用CO2气体进行硬化，要求鱼嘴摆放要垂直和水平。
五、分流槽2两个出铁口4与铸铁模同步平行，使用水玻璃快干砂成型，出铁口4尺寸为宽420mm，要求两个出铁口4处于水平状态，表面光洁，做好后用CO2气体进行硬化。
六、该分流系统做完后，在浇注过程中钢包下水口烧氧管不好操作，铁水流速过快过激，鱼嘴分流未达到理想状态，两边出铁口4铁水流量不能自动调节，铸模率只达60％。
对比实施例2按如下方式实施：
一、承接钢水的浇口杯7结构件制作，采用Q235的钢板，厚度为20㎜，浇口杯7尺寸：900㎜×600㎜×500㎜，浇口杯7底部铺设60㎜×220㎜×110㎜的高铝砖，在高铝砖上面填装水玻璃快干砂，形成500㎜×300㎜×150㎜内腔的浇口杯7，并用CO2气体进行硬化。浇口杯7上端面距离钢包下水口尺寸为400㎜，浇口杯7的内腔深度为150㎜，以缓解来自钢包钢液的冲击力。
二、采用Q235的钢板，厚度为20㎜，制作铸铁流铁槽6的外壳，铸铁流铁槽6尺寸：1350㎜×500㎜×250㎜，底部铺设35㎜×220㎜×110㎜的高铝砖，在高铝砖上面填装水玻璃快干砂，形成300㎜×150㎜内腔铁水通道，并用CO2气体进行硬化。铸铁流铁槽6的底面倾角为5°，一端连接浇口杯7，另一端连接分流槽2。
三、采用Q235的钢板，厚度为20mm制作分流槽2结构件，分流槽2尺寸：2780㎜×950㎜×250㎜。前端中心位置墙面开500㎜的口，与铸铁流铁槽6连接。后端墙面两侧边缘，往中心方向各开一个640mm的口，此两个出口就是铸铁机两列铁水模的接铁口。底部铺设35㎜×220㎜×110㎜的高铝砖。
四、分流槽2设计同时浇注两列铸铁机，分流槽铸模口和铸铁机接铁模之间的空间余量50㎜，分流槽2内腔各主要尺寸数据：分流嘴采用转2道的三通转向砖进行分流，三通转向砖中通道的轴线垂直于铸铁流铁槽6的轴线,砖口与铸铁流铁槽6末端连接，使其长时间抵抗高温铁水冲刷。三通转向砖底部尺寸高于分流槽2的出铁口4堤坝口面20㎜，在高铝砖及三通转向砖上面填装水玻璃快干砂，并用CO2气体进行硬化，要求三通转向砖摆放要垂直和水平。
五、分流槽2两个出铁口4与铸铁模同步平行，出铁口4做成外向燕尾槽，即出铁口4断面为上大下小的等腰梯形。出铁口4使用水玻璃快干砂成型，出铁口4的堤坝尺寸50㎜×460㎜×50㎜，在操作时用水平尺对堤坝进行测量，要求两个出铁口4的堤坝处于水平状态，并在堤坝上开设4道深度20㎜的内浇口，分别引流进入铸铁模的四个模具。两边出铁口4开口宽度以铸铁模边上两格模子的一半出水为准。出铁口4内侧设置有缓冲池5，缓冲池5深度15mm～25mm。修复浇注溜槽使用的水玻璃快干砂一定要用CO2气体硬化，确保强度足够，防止浇注时产生漏铁，跑铁等现象。要求两个出铁口4处于水平状态，表面光洁，做好后用CO2气体进行硬化。
六、该分流系统工艺改进后，在浇注过程中钢包下水口烧氧管依然不好操作，钢包和浇口杯7的空间距离不够。铁水流速稍快过激，三通转向砖分流基本达到理想状态，两边出铁口4铁水流量基本能自动调节，中间流量偏大，铸模率达到80％。
本发明的优选实施例按如下方式实施：
一、承接钢水的浇口杯7结构件制作，采用Q235的钢板，厚度为20㎜，浇口杯7尺寸：900㎜×600㎜×500㎜，浇口杯7底部铺设60㎜×220㎜×110㎜的高铝砖，在高铝砖上面填装水玻璃快干砂，形成500㎜×300㎜×200㎜内腔浇口杯，并用CO2气体进行硬化。浇口杯7上端面距离钢包下水口尺寸为600㎜，浇口杯7的内腔深度为200㎜，以缓解来自钢包钢液的冲击力。
二、采用Q235的钢板，厚度为20㎜，制作铸铁流铁槽6的外壳，铸铁流铁槽6尺寸：1350㎜×500㎜×250㎜，底部铺设35㎜×220㎜×110㎜的高铝砖，在高铝砖上面填装水玻璃快干砂，形成开口面300㎜×深度150㎜的V型内腔铁水通道，并用CO2气体进行硬化。铸铁流铁槽6的底面倾角为3°，一端连接浇口杯7，另一端连接分流槽2。
三、采用Q235的钢板，厚度为20㎜制作分流槽2结构件，分流槽2尺寸：2780㎜×950㎜×250㎜。前端中心位置墙面开500㎜的口，与铸铁流铁槽6连接。后端墙面两侧边缘分别设置出铁口4，出铁口4做成外向燕尾槽，即出铁口4断面为上大下小的等腰梯形。出铁口4的出口端面呈斜线布置，位于铸铁模的对角线上。底部铺设35㎜×220㎜×110㎜的高铝砖。
四、分流槽2设计同时浇注两列铸铁机，分流槽铸模口和铸铁机接铁模之间的空间余量50㎜，分流槽2内腔各主要尺寸数据：分流嘴采用上述的呈倒Y形结构的铸铁机用分流模1进行分流，铸铁机用分流模1预先加工制作，铸铁机用分流模1各主要尺寸：进口流道11与出口流道12的断面形状规格相同，断面均为上大下小的等腰梯形，上部宽130mm、下部宽120mm、高度100mm。两个出口流道12的中心线之间的夹角为为120°。两个出口流道12的连接处设置为弧形凹面13，该弧形凹面13为半径R140㎜的圆弧，形成一个缓冲腔。进铁口3连接铸铁机用分流模1的进口流道11，出铁口4与铸铁机用分流模1的出口流道12一一相对应，出口流道12与出铁口4之间设置有缓冲池5，缓冲池5从出口流道12往出铁口4方向断面逐渐增大，缓冲池5的底板具有坡度，并且高处端在靠近出铁口4一端、低处端在靠近出口流道12一端，缓冲池5深度为15mm～25mm；出铁口4沿着出铁方向断面逐渐收窄，出口流道12出口底面位置高于出铁口4的进口底面位置15mm至20㎜。在高铝砖及铸铁机用分流模1四周填装水玻璃快干砂，并用CO2气体进行硬化，要求铸铁机用分流模1摆放时要垂直和水平。
五、分流槽2两个出铁口4与铸铁模同步平行，出铁口4做成外向燕尾槽，即出铁口4断面为上大下小的等腰梯形。出铁口4的出口端面呈斜线布置，位于铸铁模的对角线上。操作时用水平尺对堤坝进行测量，要求两个出铁口4堤坝处于水平状态，两边出铁口4为燕尾槽瀑布式浇注。修复浇注溜槽使用的水玻璃快干砂一定要用CO2气体硬化，确保强度足够，防止浇注时产生漏铁，跑铁等现象。要求两个出铁口4处于水平状态，表面光洁，做好后用CO2气体进行硬化。
六、该分流系统工艺改进后，在浇注过程中钢包下水口烧氧作业得到大幅改善，呈倒Y形结构的铸铁机用分流模1分流达到理想状态，两边出铁口4铁水流量实现自动调节，四个铸模率达到98％以上，从浇注结束到下一炉浇注的分流槽2修复时间控制在1小时以内。

Claims (9)

1.铸铁机用分流模(1)，其特征在于：包括进口流道(11)，进口流道(11)末端连接两个出口流道(12)、且三者呈倒Y形结构，两个出口流道(12)的连接处设置为弧形凹面(13)，弧形凹面(13)的两端与出口流道(12)的内壁衔接，铸铁机用分流模(1)整体为以进口流道(11)的中心线为对称轴的对称结构。
2.如权利要求1所述的铸铁机用分流模(1)，其特征在于：铸铁机用分流模(1)的内部流道均为水平布置。
3.如权利要求1所述的铸铁机用分流模(1)，其特征在于：进口流道(11)与出口流道(12)的断面形状规格相同，断面均为上大下小的等腰梯形。
4.如权利要求1所述的铸铁机用分流模(1)，其特征在于：两个出口流道(12)的中心线之间的夹角为120°±5°。
5.铸铁机用浇注分流装置，包括分流槽(2)，分流槽(2)具有一个进铁口(3)和两个出铁口(4)，其特征在于：分流槽(2)内设置有如权利要求1至4中任意一项所述的铸铁机用分流模(1)，进铁口(3)连接铸铁机用分流模(1)的进口流道(11)，出铁口(4)与铸铁机用分流模(1)的出口流道(12)一一相对应，出口流道(12)与出铁口(4)之间设置有缓冲池(5)，缓冲池(5)从出口流道(12)往出铁口(4)方向断面逐渐增大，缓冲池(5)的底板具有坡度，并且高处端在靠近出铁口(4)一端、低处端在靠近出口流道(12)一端；出铁口(4)沿着出铁方向断面逐渐收窄，出口流道(12)出口底面位置高于出铁口(4)的进口底面位置。
6.如权利要求5所述的铸铁机用浇注分流装置，其特征在于：出铁口(4)断面为上大下小的等腰梯形，出铁口(4)的过流坝面水平设置。
7.如权利要求5所述的铸铁机用浇注分流装置，其特征在于：出铁口(4)的出口端面呈斜线布置，位于铸铁模的对角线上。
8.如权利要求5所述的铸铁机用浇注分流装置，其特征在于：还包括浇口杯(7)和铸铁流铁槽(6)，浇口杯(7)的侧壁连通铸铁流铁槽(6)的进口端，铸铁流铁槽(6)的出口端连通分流槽(2)的进铁口(3)；浇口杯(7)的上端面距离钢包下水口尺寸为500㎜至700mm，浇口杯(7)的内腔深度为150㎜至250mm；铸铁流铁槽(6)的底面倾角为2°至4°，高处端在靠近浇口杯(7)一端，低处端在靠近分流槽(2)一端。
9.如权利要求5至8中任意一项所述的铸铁机用浇注分流装置，其特征在于：铸铁机用浇筑分流装置的外壳为钢板，外壳内砌筑高铝砖，在高铝砖上面填装水玻璃快干砂，形成铁水过流通道，并用CO2气体进行硬化。
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