CN112676556A - 可提高模铸钢锭质量的浇注装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于模铸领域，具体公开了一种可提高模铸钢锭质量的浇注装置，旨在降低钢液对中心砖的冲击，平衡钢液进入各分流道的压力，并减少钢液的二次氧化和卷渣。该浇注装置通过在中注管砖的侧壁上开设由外向内倾斜朝上的开口构成的环缝，并使外部氩气系统的出气口通过活动接头与中注管砖上的环缝连接，可以防止浇注时在漏斗砖周边形成负压，避免带进外部空气造成钢液二次氧化；通过在稳流中心分流砖的上部设置盆式稳压器，能够降低钢液对稳流中心分流砖的冲击，同时通过设置分流室使得钢液从盆式稳压器溢流进入其中，进而可平衡钢液进入各分流道的压力，保证钢液流速稳定，减少钢液的二次氧化和卷渣，提高钢锭质量。

Description

可提高模铸钢锭质量的浇注装置

技术领域

本发明属于模铸领域，具体涉及一种可提高模铸钢锭质量的浇注装置。

背景技术

模铸是一种传统特钢企业常用的冶炼工艺，由于其自身独有的特点，至今仍广泛应用于特钢锻件的生产。在模铸浇注过程中，为了保证钢锭的质量一般采用下注法进行浇注。首先将钢包出水口与中注管对中，调整相对位置为100～150mm，开浇时采用保护装置进行保护浇铸，防止钢液二次氧化。目前，常用的保护装置有在浇口与漏斗砖之间设置的环缝式氩气保护装置、全程全密封气体保护装置等。开浇后，钢液首先浇入中注管，然后沿着中心分流砖、流钢砖、尾砖和模底砖到达钢锭模。

在传统的浇注系统中，钢液自钢包浇口向下，通过中注管直接朝分流中心砖冲击，使得钢液在浇铸初期于中心砖内产生大量碰撞，各个分流孔的钢液流速和流量不均匀、不稳定，一方面加剧了钢液对横道流钢砖的冲刷，造成各汤道内压力不平衡；另一方面，钢液在钢锭模的充型过程中，由于钢液流速不稳定，钢液回旋大容易造成渣眼，导致钢液裸露于空气中，造成钢液的二次氧化和吸氮，此外还容易造成卷渣，降低钢锭质量。

发明内容

本发明提供了一种可提高模铸钢锭质量的浇注装置，旨在降低钢液对中心砖的冲击，平衡钢液进入各分流道的压力，并减少钢液的二次氧化和卷渣。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：可提高模铸钢锭质量的浇注装置，包括漏斗砖、中注管砖、外部氩气系统、横道流钢砖、流钢尾砖和模底砖；还包括稳流中心分流砖；

所述中注管砖竖直设置，其侧壁上设有环缝；所述环缝由至少两个沿中注管砖的周向均匀分布的开口构成，所述开口为贯穿中注管砖的侧壁且由外向内倾斜朝上的结构，所述开口的倾斜角度为30°～70°；

所述外部氩气系统的出气口通过活动接头与中注管砖上的环缝连接；

所述稳流中心分流砖的上部设有凹槽形的盆式稳压器，所述盆式稳压器周侧设有呈环形的分流室，所述分流室的外壁上设有至少两个沿其周向均匀分布的分流孔；

所述漏斗砖设置在中注管砖的上端，所述稳流中心分流砖的上部通过中注管底盘连接砖与中注管砖的下端连接，所述中注管底盘连接砖将盆式稳压器和分流室罩住且使盆式稳压器的开口端与中注管砖的内腔正对应；所述分流室的每个分流孔上均通过横道流钢砖连接有流钢尾砖，每个流钢尾砖的外端上方均设置有模底砖；

所述漏斗砖、中注管砖、稳流中心分流砖、横道流钢砖、流钢尾砖和模底砖的内部顺次连通，形成浇注通路。

进一步的是，所述开口的倾斜角度为45°～60°。

进一步的是，所述外部氩气系统为环缝式氩气保护装置。

进一步的是，所述盆式稳压器的侧壁呈圆筒形。

进一步的是，所述盆式稳压器的内径不小于中注管砖的内径。

进一步的是，所述盆式稳压器的底部与分流室的底部齐平，所述盆式稳压器的上缘比分流孔的上缘高10～100mm。

进一步的是，所述盆式稳压器的上缘比分流孔的上缘高40～60mm。

进一步的是，所述流钢尾砖的内部流道呈L形，其内部流道拐角处通过圆弧过渡。

进一步的是，所述模底砖的内部流道呈倒锥形。

本发明的有益效果是：该浇注装置通过在中注管砖的侧壁上开设由外向内倾斜朝上的开口构成的环缝，并使外部氩气系统的出气口通过活动接头与中注管砖上的环缝连接，可以防止浇注时在漏斗砖周边形成负压，避免带进外部空气造成钢液二次氧化；通过在稳流中心分流砖的上部设置盆式稳压器，能够降低钢液对稳流中心分流砖的冲击，同时通过设置分流室使得钢液从盆式稳压器溢流进入其中，进而可平衡钢液进入各分流道的压力，保证钢液流速稳定，减少钢液的二次氧化和卷渣，提高钢锭质量。另外，使流钢尾砖的内部流道呈L形，且使其内部流道拐角处通过圆弧过渡，可确保浇注而成的金属平滑上升；通过设置内部流道呈倒锥形模底砖，可确保金属在充型时正中向上充满钢锭模，提高钢锭质量。

附图说明

图1是本发明的实施结构示意图；

图2是本发明中稳流中心分流砖的三维结构示意图；

图3是本发明中稳流中心分流砖连接状态的三维剖视结构示意图；

图中标记为：漏斗砖100、中注管砖200、开口211、中注管底盘连接砖220、稳流中心分流砖300、盆式稳压器310、分流室320、分流孔321、横道流钢砖400、流钢尾砖500、模底砖600。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

结合图1、图2和图3所示，可提高模铸钢锭质量的浇注装置，包括漏斗砖100、中注管砖200、外部氩气系统、横道流钢砖400、流钢尾砖500和模底砖600；还包括稳流中心分流砖300；

所述中注管砖200竖直设置，其侧壁上设有环缝；所述环缝由至少两个沿中注管砖200的周向均匀分布的开口211构成，所述开口211为贯穿中注管砖200的侧壁且由外向内倾斜朝上的结构，所述开口211的倾斜角度为30°～70°，开口211的倾斜角度指得是其与水平面的夹角；

所述外部氩气系统的出气口通过活动接头与中注管砖200上的环缝连接；

所述稳流中心分流砖300的上部设有凹槽形的盆式稳压器310，所述盆式稳压器310周侧设有呈环形的分流室320，所述分流室320的外壁上设有至少两个沿其周向均匀分布的分流孔321；

所述漏斗砖100设置在中注管砖200的上端，所述稳流中心分流砖300的上部通过中注管底盘连接砖220与中注管砖200的下端连接，所述中注管底盘连接砖220将盆式稳压器310和分流室320罩住且使盆式稳压器310的开口端与中注管砖200的内腔正对应；所述分流室320的每个分流孔321上均通过横道流钢砖400连接有流钢尾砖500，每个流钢尾砖500的外端上方均设置有模底砖600；横道流钢砖400的外端指的是其远离稳流中心分流砖300的一端，所述流钢尾砖500的外端值的是其远离横道流钢砖400的一端；

所述漏斗砖100、中注管砖200、稳流中心分流砖300、横道流钢砖400、流钢尾砖500和模底砖600的内部顺次连通，形成浇注通路。

其中，漏斗砖100为该浇注装置的钢液注入部件，其内设有漏斗形的浇注腔；浇注时，一般使漏斗砖100的中心与钢包浇口中心对中，并保持100～150mm间距。中注管砖200主要用于竖向导流钢液，通过在中注管砖200的侧壁上开设由外向内倾斜朝上的开口211构成的环缝，并使外部氩气系统的出气口通过活动接头与中注管砖200上的环缝连接；浇注时，氩气通过活动接头进入中注管砖200内腔，大部分气体向上，通过漏斗砖100向上排出，防止外界气体进入钢液，避免钢液在浇注时被氧化造成二次污染，另一小部分气体随钢液进入钢锭模，加快夹杂物上浮；所述开口211的倾斜角度优选为45°～60°。外部氩气系统主要用于浇注过程中为环缝提供氩气进行保护，外部氩气系统可以为多种，优选为环缝式氩气保护装置。

稳流中心分流砖300主要用于分流钢液，其通过上部设置的盆式稳压器310，能够降低钢液对稳流中心分流砖的冲击，同时通过设置的分流室320可使得钢液从盆式稳压器310溢流进入其中，进而可平衡钢液进入各分流道的压力，保证钢液流速稳定。盆式稳压器310的结构可以为多种，优选的，再如图1、图2和图3所示，所述盆式稳压器310的侧壁呈圆筒形。

在上述基础上，为了保证良好的防冲击效果，所述盆式稳压器310的内径不小于中注管砖200的内径。

再优选的，所述盆式稳压器310的底部与分流室320的底部齐平，所述盆式稳压器310的上缘比分流孔321的上缘高10～100mm，优选为40～60mm。

优选的，再如图1所示，所述流钢尾砖500的内部流道呈L形，其内部流道拐角处通过圆弧过渡。该结构的流钢尾砖500的内部流道拐角处通过圆弧过渡，可减小底部金属流动摩擦阻力，使金属流动时形成的尖锐弧形顶端变成平滑型，进一步确保金属稳流进入钢锭模的效果。

再优选的，所述模底砖600的内部流道呈倒锥形。通过设置内部流道呈倒锥形模底砖600，可确保金属在充型时正中向上充满钢锭模，提高钢锭质量。模底砖600可避免金属充型过程时偏向某一边，避免金属充型过程形成渣眼和卷渣；该模底砖600的高度一般比传统的模底砖高20～100mm。

利用该浇注装置浇钢前，先将各部件按图1安装好，并打开外部氩气系统，确保浇注装置内外充满氩气。浇钢时，钢液先接触漏斗砖100，然后靠钢液自重往下冲，钢液在盆式稳压器310装满后均匀溢出，到达分流室320后沿着各个分流孔321到达横道流钢砖400，从流钢尾砖500流向模底砖600，最后进入钢锭模充型。在整个浇注过程中，大部分的氩气在钢流周围形成惰性气体保护层，并且沿着中注管砖200的内腔向上流动，从上部的漏斗砖100口喷出，确保气体不会进入钢液中，避免钢液被二次氧化，另外一小部分气体可随钢液进入钢锭模内，有利夹杂物上浮，提高钢液的纯净度；另外，由于盆式稳压器310的作用，稳流中心分流砖300分流到各个横道流钢砖400的钢液几乎相等，钢流稳定，并且经过流钢尾砖500的圆滑过渡，钢液同截面流速差变小，进一步改善钢液流量差，达到钢液稳定充满钢锭模，避免初始渣眼和卷渣，最终提高钢锭产量质量。

Claims (9)

1.可提高模铸钢锭质量的浇注装置，包括漏斗砖(100)、中注管砖(200)、外部氩气系统、横道流钢砖(400)、流钢尾砖(500)和模底砖(600)；其特征在于：还包括稳流中心分流砖(300)；

所述中注管砖(200)竖直设置，其侧壁上设有环缝；所述环缝由至少两个沿中注管砖(200)的周向均匀分布的开口(211)构成，所述开口(211)为贯穿中注管砖(200)的侧壁且由外向内倾斜朝上的结构，所述开口(211)的倾斜角度为30°～70°；

所述外部氩气系统的出气口通过活动接头与中注管砖(200)上的环缝连接；

所述稳流中心分流砖(300)的上部设有凹槽形的盆式稳压器(310)，所述盆式稳压器(310)周侧设有呈环形的分流室(320)，所述分流室(320)的外壁上设有至少两个沿其周向均匀分布的分流孔(321)；

所述漏斗砖(100)设置在中注管砖(200)的上端，所述稳流中心分流砖(300)的上部通过中注管底盘连接砖(220)与中注管砖(200)的下端连接，所述中注管底盘连接砖(220)将盆式稳压器(310)和分流室(320)罩住且使盆式稳压器(310)的开口端与中注管砖(200)的内腔正对应；所述分流室(320)的每个分流孔(321)上均通过横道流钢砖(400)连接有流钢尾砖(500)，每个流钢尾砖(500)的外端上方均设置有模底砖(600)；

所述漏斗砖(100)、中注管砖(200)、稳流中心分流砖(300)、横道流钢砖(400)、流钢尾砖(500)和模底砖(600)的内部顺次连通，形成浇注通路。

2.如权利要求1所述的可提高模铸钢锭质量的浇注装置，其特征在于：所述开口(211)的倾斜角度为45°～60°。

3.如权利要求1所述的可提高模铸钢锭质量的浇注装置，其特征在于：所述外部氩气系统为环缝式氩气保护装置。

4.如权利要求1所述的可提高模铸钢锭质量的浇注装置，其特征在于：所述盆式稳压器(310)的侧壁呈圆筒形。

5.如权利要求4所述的可提高模铸钢锭质量的浇注装置，其特征在于：所述盆式稳压器(310)的内径不小于中注管砖(200)的内径。

6.如权利要求5所述的可提高模铸钢锭质量的浇注装置，其特征在于：所述盆式稳压器(310)的底部与分流室(320)的底部齐平，所述盆式稳压器(310)的上缘比分流孔(321)的上缘高10～100mm。

7.如权利要求6所述的可提高模铸钢锭质量的浇注装置，其特征在于：所述盆式稳压器(310)的上缘比分流孔(321)的上缘高40～60mm。

8.如权利要求1至7中任意一项所述的可提高模铸钢锭质量的浇注装置，其特征在于：所述流钢尾砖(500)的内部流道呈L形，其内部流道拐角处通过圆弧过渡。

9.如权利要求8所述的可提高模铸钢锭质量的浇注装置，其特征在于：所述模底砖(600)的内部流道呈倒锥形。

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