CN114346188B - 一种超高速连铸结晶器流场控制调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超高速连铸结晶器流场控制调节装置，包括调节筒、进料管、保护壳、出料管、密封轴承、支撑板、固定件、传动轴、调节柱、从动齿轮、伺服电机和主动齿轮，调节筒的一侧嵌入设置有进料管，调节筒的底部紧密贴合有出料管，调节筒的顶部套设有保护壳，调节筒的另一侧固定设置有支撑板，支撑板的顶部固定连接有伺服电机，伺服电机顶部的动力输出端上固定设置有主动齿轮，调节筒的顶部嵌入设置有密封轴承。本发明中的分流柱上的圆弧凹槽螺旋在其表面，圆弧凹槽可以增加钢水在调节筒内部流动的阻力，通过减缓钢水在调节筒内部的流速达到减少钢水流量的目的，与传统方式相比，流速和流量呈正比，可以稳定的调节钢水的流速和流量。

Description

一种超高速连铸结晶器流场控制调节装置

技术领域

本发明涉及连铸结晶器技术领域，尤其涉及一种超高速连铸结晶器流场控制调节装置。

背景技术

结晶器是连铸机非常重要的部件，结晶器将钢水冷却成型，使钢水通过结晶器底部配出冷却成型形成钢条，结晶器的上方流场控制调节装置控制钢水的流速，流场控制调节装置上连接储存钢水的模具，流场控制调节装置控制钢水流动的速度和流量，确保钢水流速不会过快或过慢，使钢水在结晶器内部稳定的冷却成型；

目前，流场控制调节装置，一般通过改变出料口大小的方式调节钢水的流量，但由于钢水的水压不变，随着出料口的减小钢水的流量虽然会减小流速也随着增加，出料口的大小和流量成正比，但出料口的大小与流速成反比，无法平稳的调节钢水的流速和流量，因此需要提高一种通过产生阻力的方式同步调节流速和流量解决上述缺陷的流场控制调节装置。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的但由于钢水的水压不变，随着出料口的减小钢水的流量虽然会减小流速也随着增加，出料口的大小和流量成正比，但出料口的大小与流速成反比，无法平稳的调节钢水的流速和流量的问题，从而提出一种超高速连铸结晶器流场控制调节装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种超高速连铸结晶器流场控制调节装置，包括调节筒、进料管、保护壳、出料管、密封轴承、支撑板、固定件、传动轴、调节柱、从动齿轮、伺服电机和主动齿轮，所述调节筒的一侧嵌入设置有进料管，调节筒的底部紧密贴合有出料管，调节筒的顶部套设有保护壳，调节筒的另一侧固定设置有支撑板，支撑板的顶部固定连接有伺服电机，伺服电机顶部的动力输出端上固定设置有主动齿轮，调节筒的顶部嵌入设置有密封轴承，密封轴承的中间贯穿固定设置有传动轴，传动轴的顶部和底部分别固定设置有从动齿轮和调节柱；所述出料管的顶部和调节筒的顶部通过若干个固定件拆卸或固定。

进一步优选的，所述固定件包括橡胶板、对准板、弹力板、螺纹柱、挤压块、棱柱端、分隔板和螺纹环，固定件的内侧固定设置有橡胶板，橡胶板的侧面固定设置有对准板，对准板的侧面和固定件的内壁之间嵌入设置有多个弹力板，固定件中螺纹贯穿有两个对称的螺纹柱，螺纹柱一端固定设置有挤压块，螺纹柱的另一端一体化成型有棱柱端，螺纹柱活动贯穿在两个分隔板的中间，螺纹柱螺纹贯穿在两个螺纹环的中间。

进一步优选的，所述调节柱包括分流柱、圆弧凹槽和挡料环，调节柱的一端一体化成型有分流柱，调节柱的另一端套设有挡料环，分流柱的表面开设有螺旋设置的圆弧凹槽。

进一步优选的，所述调节筒、进料管和出料管的内部配套设置有石墨坩埚层，调节筒的底部和出料管的顶部向外延伸形成边缘部，固定件固定在两个边缘部上。

进一步优选的，所述挤压块分别抵在调节筒和出料管的顶部的边缘部上，对准板抵在两个边缘部的侧面，使调节筒和出料管的顶部的边缘部对准。

进一步优选的，所述圆弧凹槽从上到下的螺旋间距依次递减，圆弧凹槽的大小从上到下依次递减，分流柱的底端延伸至出料管的内部。

进一步优选的，所述调节柱位于进料管底部管口的侧面，调节柱的直径小于分流柱的直径，挡料环位于进料管底部管口的上方。

进一步优选的，所述螺纹环和分隔板间隔设置，两个螺纹环和两个分隔板紧密贴，固定件呈U字状。

进一步优选的，所述弹力板呈圆弧状弧度为90°，弹力板对称设置在对准板的侧面，橡胶板的厚度为对准板厚度的两倍。

进一步优选的，所述从动齿轮和主动齿轮保持啮合并且位于保护壳的内部，从动齿轮的直径小于主动齿轮的直径，伺服电机的动力输出端活动贯穿保护壳的底部，调节柱的轴向和调节筒轴向保持重合。

本发明的有益效果：

1、分流柱上的圆弧凹槽螺旋在其表面，圆弧凹槽可以增加钢水在调节筒内部流动的阻力，通过减缓钢水在调节筒内部的流速达到减少钢水流量的目的，与传统方式相比，流速和流量呈正比，可以稳定的调节钢水的流速和流量。

2、分流柱可以在调节筒的内部静止不动、逆时针转动或者顺时针转动，逆时针转动时，圆弧凹槽向上产生阻力，使圆弧凹槽对钢水流动的阻力增大，分流柱转动的转速与其产生的阻力成正比，可以平稳的调节钢水的流速和流量，静止不动时，圆弧凹槽对钢水流动产生的阻力不便，起到降低钢水流速减少钢水流量的作用，顺时针转动时，圆弧凹槽向下产生推力，使钢水加速流过调节筒，三种不同状态的分流柱，可以将钢水的流速调节至所需要的范围，调节范围广泛且平稳。

3、圆弧凹槽从上至下越来越密集，使圆弧凹槽对钢水流动产生的阻力越来越大，圆弧凹槽可以逐步慢慢的减缓钢水的流速，既可以减少钢水对圆弧凹槽的冲击力，增加分流柱的使用寿命，又可以防止流速骤减或骤增，平稳的调节钢水的流速。

4、分流柱和调节筒形成环形筒状的空间，使钢水的表面积增加，可以起到初步散热的作用，在确保钢水的流动性的前提下一定程度上的降低钢水的温度，以便于结晶器冷却工作，使钢水快速冷却成型。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明固定件的放大示意图；

图3为本发明固定件的拆卸示意图；

图4为本发明固定件的结构示意图；

图5为本发明螺纹柱的结构示意图；

图6为本发明调节柱的放大示意图；

图7为本发明出料管的结构示意图；

图8为本发明保护壳的俯视剖面示意图。

图中：调节筒1、进料管2、保护壳3、出料管4、密封轴承5、支撑板6、固定件7、橡胶板71、对准板72、弹力板73、螺纹柱74、挤压块75、棱柱端76、分隔板77、螺纹环78、传动轴8、调节柱9、分流柱91、圆弧凹槽92、挡料环93、从动齿轮10、伺服电机11、主动齿轮12、石墨坩埚层13、边缘部14。

具体实施方式

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。

参照图1-8，种超高速连铸结晶器流场控制调节装置，包括调节筒1、进料管2、保护壳3、出料管4、密封轴承5、支撑板6、固定件7、传动轴8、调节柱9、从动齿轮10、伺服电机11和主动齿轮12，调节筒1的一侧嵌入设置有进料管2，调节筒1的底部紧密贴合有出料管4，调节筒1的顶部套设有保护壳3，调节筒1的另一侧固定设置有支撑板6，支撑板6的顶部固定连接有伺服电机11，伺服电机11顶部的动力输出端上固定设置有主动齿轮12，调节筒1的顶部嵌入设置有密封轴承5，密封轴承5的中间贯穿固定设置有传动轴8，传动轴8的顶部和底部分别固定设置有从动齿轮10和调节柱9；出料管4的顶部和调节筒1的顶部通过若干个固定件7拆卸或固定。

优选的，调节筒1、进料管2和出料管4的内部配套设置有石墨坩埚层13，调节筒1的底部和出料管4的顶部向外延伸形成边缘部14，固定件7固定在两个边缘部14上，石墨坩埚层13能够承受三千摄氏度的高温，防止调节筒1、进料管2和出料管4融化，确保钢水稳定的流动。

优选的，伺服电机11的动力输出端活动贯穿保护壳3的底部，调节柱9的轴向和调节筒1轴向保持重合，从动齿轮10和主动齿轮12保持啮合并且位于保护壳3的内部，从动齿轮10的直径小于主动齿轮12的直径，可以降低从动齿轮10的转速，使伺服电机11可以更加精确的改变调节柱9的转速，从而增加精确的调节钢水的流速。

本实施例中，调节柱9包括分流柱91、圆弧凹槽92和挡料环93，调节柱9的一端一体化成型有分流柱91，调节柱9的另一端套设有挡料环93，分流柱91的表面开设有螺旋设置的圆弧凹槽92，调节柱9位于进料管2底部管口的侧面，调节柱9的直径小于分流柱91的直径，挡料环93位于进料管2底部管口的上方；

具体实施时，分流柱91可以在调节筒的内部静止不动、逆时针转动或者顺时针转动，逆时针转动时，圆弧凹槽92向上产生阻力，使圆弧凹槽92对钢水流动的阻力增大，分流柱91转动的转速与其产生的阻力成正比，可以平稳的调节钢水的流速和流量，静止不动时，圆弧凹槽92对钢水流动产生的阻力不便，起到降低钢水流速减少钢水流量的作用，顺时针转动时，圆弧凹槽92向下产生推力，使钢水加速流过调节筒1，三种不同状态的分流柱91，可以将钢水的流速调节至所需要的范围，调节范围广泛且平稳。

优选的，圆弧凹槽92从上到下的螺旋间距依次递减，圆弧凹槽92的大小从上到下依次递减，分流柱91的底端延伸至出料管4的内部；

具体实施时，圆弧凹槽92从上至下越来越密集，使圆弧凹槽29对钢水流动产生的阻力越来越大，圆弧凹槽92可以逐步慢慢的减缓钢水的流速，既可以减少钢水对圆弧凹槽92的冲击力，增加分流柱91的使用寿命，又可以防止流速骤减或骤增，平稳的调节钢水的流速。

本实施例中，固定件7包括橡胶板71、对准板72、弹力板73、螺纹柱74、挤压块75、棱柱端76、分隔板77和螺纹环78，固定件7的内侧固定设置有橡胶板71，橡胶板71的侧面固定设置有对准板72，对准板72的侧面和固定件7的内壁之间嵌入设置有多个弹力板73，固定件7中螺纹贯穿有两个对称的螺纹柱74，螺纹柱74一端固定设置有挤压块75，螺纹柱74的另一端一体化成型有棱柱端76，螺纹柱74活动贯穿在两个分隔板77的中间，螺纹柱74螺纹贯穿在两个螺纹环78的中间；

具体实施时，将固定件7防止在调节筒1和出料管4的顶部的边缘部14上，使对准板72抵在两个边缘部14的侧面，再依次转动两个螺纹柱74使其一端的挤压块75抵在边缘部14上，固定件7将调节筒1和出料管4固定，使固定件7被两个螺纹柱74撑开，弹力板73发生形变，使对准板72向边缘部14的侧面靠近，对准板72的压力作用在边缘部14的侧面，使两个边缘部14的侧面平整，调节筒1和出料管4固定安装的同时并对准。

优选的，挤压块75分别抵在调节筒1和出料管4的顶部的边缘部14上，对准板71抵在两个边缘部14的侧面，使调节筒1和出料管4的顶部的边缘部14对准，确保调节筒1和出料管4的轴向叠，可以快速便捷的安装出料管4。

优选的，螺纹环78和分隔板77间隔设置，两个螺纹环78和两个分隔板77紧密贴，固定件7呈U字状，固定件7将调节筒1和出料管4的边缘部14夹持柱，使调节筒1和出料管4固定。

优选的，弹力板73呈圆弧状弧度为90°，弹力板73对称设置在对准板72的侧面，橡胶板71的厚度为对准板72厚度的两倍，弹力板73产生的发生形变后产生弹力的同时拉动对准板72紧贴在两个边缘部14，可以在安装的同时同步的对准调节筒1和出料管4。

本发明中，使用时，将固定件7防止在调节筒1和出料管4的顶部的边缘部14上，使对准板72抵在两个边缘部14的侧面，再依次转动两个螺纹柱74使其一端的挤压块75抵在边缘部14上，固定件7将调节筒1和出料管4固定，使固定件7被两个螺纹柱74撑开，弹力板73发生形变，使对准板72向边缘部14的侧面靠近，对准板72的压力作用在边缘部14的侧面，使两个边缘部14的侧面平整，再安装上述方法将多个固定件7安装在调节筒1和出料管4的边缘部14，多个固定件7使调节筒1和出料管4固定安装的同时并对准，然后将出料管4与结晶器对准，再接通伺服电机11的电源，伺服电机11驱动主动齿轮12，主动齿轮12驱动从动齿轮11，使调节柱9和分流柱91在调节筒1内部转动，进料管2与钢水模具相连，钢水通过进料管2进入调节筒1中，分流柱91可以在调节筒的内部静止不动、逆时针转动或者顺时针转动，逆时针转动时，圆弧凹槽92向上产生阻力，使圆弧凹槽92对钢水流动的阻力增大，分流柱91转动的转速与其产生的阻力成正比，可以平稳的调节钢水的流速和流量，静止不动时，圆弧凹槽92对钢水流动产生的阻力不便，起到降低钢水流速减少钢水流量的作用，顺时针转动时，圆弧凹槽92向下产生推力，使钢水加速流过调节筒1，三种不同状态的分流柱91，可以将钢水的流速调节至所需要的范围。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种超高速连铸结晶器流场控制调节装置，包括调节筒（1）、进料管（2）、保护壳（3）、出料管（4）、密封轴承（5）、支撑板（6）、固定件（7）、传动轴（8）、调节柱（9）、从动齿轮（10）、伺服电机（11）和主动齿轮（12），所述调节筒（1）的一侧嵌入设置有进料管（2），调节筒（1）的底部紧密贴合有出料管（4），调节筒（1）的顶部套设有保护壳（3），其特征在于：调节筒（1）的另一侧固定设置有支撑板（6），支撑板（6）的顶部固定连接有伺服电机（11），伺服电机（11）顶部的动力输出端上固定设置有主动齿轮（12），调节筒（1）的顶部嵌入设置有密封轴承（5），密封轴承（5）的中间贯穿固定设置有传动轴（8），传动轴（8）的顶部和底部分别固定设置有从动齿轮（10）和调节柱（9）；

所述出料管（4）的顶部和调节筒（1）的顶部通过若干个固定件（7）拆卸或固定；

所述调节柱（9）包括分流柱（91）、圆弧凹槽（92）和挡料环（93），调节柱（9）的一端一体化成型有分流柱（91），调节柱（9）的另一端套设有挡料环（93），分流柱（91）的表面开设有螺旋设置的圆弧凹槽（92）；

所述分流柱（91）可以在调节筒的内部静止不动、逆时针转动或者顺时针转动，逆时针转动时，圆弧凹槽（92）向上产生阻力，使圆弧凹槽（92）对钢水流动的阻力增大，分流柱（91）转动的转速与其产生的阻力成正比，可以平稳的调节钢水的流速和流量，静止不动时，圆弧凹槽（92）对钢水流动产生的阻力不便，起到降低钢水流速减少钢水流量的作用，顺时针转动时，圆弧凹槽（92）向下产生推力，使钢水加速流过调节筒（1），三种不同状态的分流柱（91），可以将钢水的流速调节至所需要的范围。

2.根据权利要求1所述的超高速连铸结晶器流场控制调节装置，其特征在于，所述固定件（7）包括橡胶板（71）、对准板（72）、弹力板（73）、螺纹柱（74）、挤压块（75）、棱柱端（76）、分隔板（77）和螺纹环（78），固定件（7）的内侧固定设置有橡胶板（71），橡胶板（71）的侧面固定设置有对准板（72），对准板（72）的侧面和固定件（7）的内壁之间嵌入设置有多个弹力板（73），固定件（7）中螺纹贯穿有两个对称的螺纹柱（74），螺纹柱（74）一端固定设置有挤压块（75），螺纹柱（74）的另一端一体化成型有棱柱端（76），螺纹柱（74）活动贯穿在两个分隔板（77）的中间，螺纹柱（74）螺纹贯穿在两个螺纹环（78）的中间。

3.根据权利要求2所述的超高速连铸结晶器流场控制调节装置，其特征在于，所述调节筒（1）、进料管（2）和出料管（4）的内部配套设置有石墨坩埚层（13），调节筒（1）的底部和出料管（4）的顶部向外延伸形成边缘部（14），固定件（7）固定在两个边缘部（14）上。

4.根据权利要求3所述的超高速连铸结晶器流场控制调节装置，其特征在于，所述挤压块（75）分别抵在调节筒（1）和出料管（4）的顶部的边缘部（14）上，对准板抵在两个边缘部（14）的侧面。

5.根据权利要求1所述的超高速连铸结晶器流场控制调节装置，其特征在于，所述圆弧凹槽（92）从上到下的螺旋间距依次递减，圆弧凹槽（92）的大小从上到下依次递减。

6.根据权利要求1所述的超高速连铸结晶器流场控制调节装置，其特征在于，所述调节柱（9）位于进料管（2）底部管口的侧面。

7.根据权利要求2所述的超高速连铸结晶器流场控制调节装置，其特征在于，所述螺纹环（78）和分隔板（77）间隔设置，两个螺纹环（78）和两个分隔板（77）紧密贴。

8.根据权利要求2所述的超高速连铸结晶器流场控制调节装置，其特征在于，所述弹力板（73）呈圆弧状弧度为90°，弹力板（73）对称设置在对准板（72）的侧面。

9.根据权利要求1所述的超高速连铸结晶器流场控制调节装置，其特征在于，所述从动齿轮（10）和主动齿轮（12）保持啮合并且位于保护壳（3）的内部，从动齿轮（10）的直径小于主动齿轮（12）的直径，调节柱（9）的轴向和调节筒（1）轴向保持重合。

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