CN111590038B - 抑制液面波动的薄带连铸布流器 - Google Patents

Abstract

本发明抑制液面波动的薄带连铸布流器，涉及双辊薄带连铸技术领域，尤其涉及熔池小、需要均匀布流的浇注系统。本发明的主体为长条型的布流器；布流器的上部为顶部敞口的矩形腔体结构，下部收缩为狭长型矩形腔体；狭长型矩形腔体的两侧和两端布置有出流孔结构；狭长型矩形腔体底部设置有抑流凸台；抑流凸台与布流器本体制成一体，均由耐火材料制成，抑流凸台制备强度高于布流器本体的其余部件制造强度。本发明的技术方案解决了现有技术中的金属熔体流动紊乱，进而加剧液面波动，影响铸轧正常操作和薄带坯质量；内部结构过于复杂，在使用过程中容易因堵塞和冲刷作用大幅度提高布流系统的故障率，从而降低整条铸轧生产线的生产周期等问题。

Description

抑制液面波动的薄带连铸布流器

技术领域

本发明抑制液面波动的薄带连铸布流器，涉及双辊薄带连铸技术领域，尤其涉及熔池小、需要均匀布流的浇注系统。

背景技术

目前，双辊薄带连铸的抑流装置多为碗式结构；该装置由内碗和外碗两部分构成，内碗为圆形，用于承接来自浇注水口的钢液，起到抑制钢液冲击的作用；外碗为圆形或矩形，倒扣于内碗之上，其面积和高度大于内碗，顶部开口，用于浇注系统插入和钢液溢流；内外碗形成一个腔体，腔体壁面上有若干开孔，用于把抑流后的钢液导流至熔池内；通过内外碗的设计，显著降低钢液流股冲击，防止喷溅，使钢液均匀的被布流到熔池中。

现有布流器装置的设计在于通过改变布流装置下端的布流孔结构来达到布流的作用，该类装置不足在于：其内部结构容易造成金属熔体流动紊乱，进而加剧液面波动，影响铸轧正常操作和薄带坯质量。现有布流器装置在为布流器内部添加抑制流股冲击力装置，该类装置的不足在于布流系统内部结构过于复杂，在使用过程中容易因堵塞和冲刷作用大幅度提高布流系统的故障率，从而降低整条铸轧生产线的生产周期。

针对上述现有技术中所存在的问题，研究设计一种新型的抑制液面波动的薄带连铸布流器，从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。

发明内容

根据上述现有技术提出的：金属熔体流动紊乱，进而加剧液面波动，影响铸轧正常操作和薄带坯质量；内部结构过于复杂，在使用过程中容易因堵塞和冲刷作用大幅度提高布流系统的故障率，从而降低整条铸轧生产线的生产周期等技术问题，而提供一种抑制液面波动的薄带连铸布流器。本发明主要利用在长条型的布流器腔体内设置抑流平台和多样式的出流孔结构，从而起到抑制湍流，提高薄带坯质量的效果。

本发明采用的技术手段如下：

一种抑制液面波动的薄带连铸布流器的主体为长条型的布流器；

进一步地，布流器的上部为顶部敞口的矩形腔体结构，下部收缩为狭长型矩形腔体；

进一步地，狭长型矩形腔体的两侧和两端布置有出流孔结构；

进一步地，狭长型矩形腔体底部设置有抑流凸台；

进一步地，抑流凸台与布流器本体制成一体，均由耐火材料制成，抑流凸台制备强度高于布流器本体的其余部件制造强度。

进一步地，矩形腔体结构的内部腔体下部做变径处理，与狭长型矩形腔体相连接。

进一步地，狭长型矩形腔体腔体内壁保持垂直结构，对金属熔体流股冲击壁面后反流起到阻碍的作用。

进一步地，抑流凸台的顶面为矩形，其侧壁保持垂直设置。

进一步地，出流孔结构包括：出流长孔、抑流孔和抑流窄孔；

进一步地，出流长孔为若干个，对称均布于狭长型矩形腔体的两侧壁上；出流长孔内壁垂直于抑流凸台的侧壁；出流长孔边部不做倒圆角处理；

进一步地，抑流孔设置于狭长型矩形腔体靠近铸辊端面侧的一端，抑流孔与抑流凸台保持一段距离，未形成抑湍窄缝结构；

进一步地，抑流窄孔设置于狭长型矩形腔体远离铸辊侧的一端，抑流窄孔与抑流凸台的距离接近，形成抑湍窄缝结构；

进一步地，出流长孔、抑流孔和抑流窄孔的孔上沿处于同一水平高度。

进一步地，抑流凸台的上端面低于出流长孔、抑流孔和抑流窄孔的孔上沿。

进一步地，抑流凸台上端面距离出流长孔、抑流孔和抑流窄孔的孔上沿的距离为抑湍窄缝高度，金属熔体进入布流器腔体后经过抑湍窄缝进入出流长孔和抑流窄孔。

本发明的工作方式为：

本发明的长条型布流器位于铸辊的上方，浇注开始时，来自上游中间包的钢液流股均匀进入两个相对放置的布流器2.底部的狭长型矩形腔体4和抑流凸台6对流股形成阻碍和反射的作用，钢液返回进入矩形腔体结构3，然后钢液在静压力的作用下通过窄缝进入出流长孔5,窄缝结构消耗掉钢液的大部分动能，出流长孔5内的钢液均匀而缓慢的流入熔池内。靠近铸辊端面侧的抑流孔7内的钢液流速相对较快，可以在液面波动接受范围内提高该区域熔池内的温度，防止该区域钢液过早凝固脱离进入薄带产品，造成产品质量下降。远离铸辊侧的抑流窄孔8保留窄缝结构可以对熔池中心区域的液面波动起到抑制作用。

较现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明提供的抑制液面波动的薄带连铸布流器，通过抑流凸台与出流孔结构组合获得了窄缝结构，窄缝结构大大简化了薄带连铸的布流结构，制备过程简单，大幅度降低了布流器的生产成本；

2、本发明提供的抑制液面波动的薄带连铸布流器，抑流凸台与出流孔结构组合获得了窄缝结构，窄缝结构拓宽了浇注水口的使用形式，可以根据需求，选择浸入式或常规浇注水口；

3、本发明提供的抑制液面波动的薄带连铸布流器，通过布流器底部狭长型腔体和抑流凸台结构可以对钢液起到缓冲作用，缓解了窄缝结构的抑湍压力；

4、本发明提供的抑制液面波动的薄带连铸布流器，布流器沿辊身方向对称布置的出流长孔和窄缝结构可以均匀、缓慢的向熔池注入钢液，起到抑制湍流的作用；

5、本发明提供的抑制液面波动的薄带连铸布流器，靠近铸辊端面的抑流孔可以在保证液面平稳的前提下，降低端面区域内钢液的温度梯度，提高薄带边部质量；

6、本发明提供的抑制液面波动的薄带连铸布流器，远离铸辊端面的抑流窄孔和凸台可以降低熔池中心区域的液面波动。

综上，应用本发明的技术方案解决了现有技术中的金属熔体流动紊乱，进而加剧液面波动，影响铸轧正常操作和薄带坯质量；内部结构过于复杂，在使用过程中容易因堵塞和冲刷作用大幅度提高布流系统的故障率，从而降低整条铸轧生产线的生产周期等问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明布流器主视图；

图3为本发明布流器剖视图；

图4为本发明布流器俯视图；

图5为本发明布流器靠近铸辊端面侧抑流孔结构示意图；

图6为本发明布流器远离铸辊端面侧抑流窄孔结构示意图；

图7为本发明结构整体俯视图。

图中：1、铸辊2、布流器3、矩形腔体结构4、狭长型矩形腔体5、出流长孔6、抑流凸台7、抑流孔8、抑流窄孔。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图所示，本发明提供了一种抑制液面波动的薄带连铸布流器的主体为长条型的布流器2；布流器2的上部为顶部敞口的矩形腔体结构3，下部收缩为狭长型矩形腔体4；狭长型矩形腔体4的两侧和两端布置有出流孔结构。狭长型矩形腔体4底部设置有抑流凸台6；抑流凸台6与布流器2本体制成一体，均由耐火材料制成，抑流凸台6制备强度高于布流器2本体的其余部件制造强度。

矩形腔体结构3的内部腔体下部做变径处理，与狭长型矩形腔体4相连接。

狭长型矩形腔体4腔体内壁保持垂直结构，对金属熔体流股冲击壁面后反流起到阻碍的作用。

抑流凸台6的顶面为矩形，其侧壁保持垂直设置。

出流孔结构包括：出流长孔5、抑流孔7和抑流窄孔8；出流长孔5为若干个，对称均布于狭长型矩形腔体4的两侧壁上；出流长孔5内壁垂直于抑流凸台6的侧壁；出流长孔5的边部不做倒圆角处理；抑流孔7设置于狭长型矩形腔体4靠近铸辊1端面侧的一端，抑流孔7与抑流凸台6保持一段距离，未形成抑湍窄缝结构；抑流窄孔8设置于狭长型矩形腔体4远离铸辊1侧的一端，抑流窄孔8与抑流凸台6的距离接近，形成抑湍窄缝结构；出流长孔5、抑流孔7和抑流窄孔8的孔上沿处于同一水平高度。

抑流凸台6的上端面低于出流长孔5、抑流孔7和抑流窄孔8的孔上沿。

抑流凸台6上端面距离出流长孔5、抑流孔7和抑流窄孔8的孔上沿的距离为抑湍窄缝高度，金属熔体进入布流器2腔体后经过抑湍窄缝进入出流长孔5和抑流窄孔8。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种抑制液面波动的薄带连铸布流器，其特征在于，所述的抑制液面波动的薄带连铸布流器的主体为长条型的布流器（2）；

所述的布流器（2）的上部为顶部敞口的矩形腔体结构（3），下部收缩为狭长型矩形腔体（4）；

所述的狭长型矩形腔体（4）底部设置有抑流凸台（6）；

所述的抑流凸台（6）与布流器（2）本体制成一体，均由耐火材料制成，抑流凸台（6）制备强度高于布流器（2）本体的其余部件制造强度；

所述的狭长型矩形腔体（4）的两侧和两端布置有出流孔结构；

所述的出流孔结构包括：出流长孔（5）、抑流孔（7）和抑流窄孔（8）；

所述的出流长孔（5）为若干个，对称均布于狭长型矩形腔体（4）的两侧壁上；出流长孔（5）内壁垂直于抑流凸台（6）的侧壁；

所述的抑流孔（7）设置于狭长型矩形腔体（4）靠近铸辊（1）端面侧的一端，抑流孔（7）与抑流凸台（6）保持一段距离，未形成抑湍窄缝结构；

所述的抑流窄孔（8）设置于狭长型矩形腔体（4）远离铸辊（1）侧的一端，抑流窄孔（8）与抑流凸台（6）的距离接近，形成抑湍窄缝结构；

所述的出流长孔（5）、抑流孔（7）和抑流窄孔（8）的孔上沿处于同一水平高度。

2.根据权利要求1所述的抑制液面波动的薄带连铸布流器，其特征在于，所述的矩形腔体结构（3）的内部腔体下部做变径处理，与狭长型矩形腔体（4）相连接。

3.根据权利要求2所述的抑制液面波动的薄带连铸布流器，其特征在于，所述的狭长型矩形腔体（4）腔体内壁保持垂直结构，对金属熔体流股冲击壁面后反流起到阻碍的作用。

4.根据权利要求1所述的抑制液面波动的薄带连铸布流器，其特征在于，所述的抑流凸台（6）的顶面为矩形，其侧壁保持垂直设置。

5.根据权利要求4所述的抑制液面波动的薄带连铸布流器，其特征在于，所述的抑流凸台（6）的上端面低于出流长孔（5）、抑流孔（7）和抑流窄孔（8）的孔上沿。

6.根据权利要求5所述的抑制液面波动的薄带连铸布流器，其特征在于，所述的抑流凸台（6）上端面距离出流长孔（5）、抑流孔（7）和抑流窄孔（8）的孔上沿的距离为抑湍窄缝高度，金属熔体进入布流器（2）腔体后经过抑湍窄缝进入出流长孔（5）和抑流窄孔（8）。

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