CN114406216B - 一种双辊薄带连铸布流器过渡装置及其建造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种双辊薄带连铸布流器过渡装置及其建造方法，其中，过渡装置用于连接中间包及布流器，用于对钢水进行缓冲及布流，具体包括布流罐和布流管，罐体内壁依次设置有保温层、永久层和工作层。布流罐的底部还设置有凹槽，凹槽穿过永久层，并位于保温层和工作层之间。布流管包括上水口和出水口，其中上水口设于工作层，并至少部分突出于工作层表面设置，出水口设于保温层，并与布流罐底部开口相连通，通过过渡装置可实现3次布流，具有良好的布流效果，且工作层平面结构的设置方式能够有效的减缓布流罐内的钢水翻腾涌动，增压钢水的停留时间，有利于钢水中的内生夹杂物及外来夹杂物的上浮。
Description
技术领域
本发明涉及双辊薄带连铸钢铁冶金设备技术领域，尤其涉及一种双辊薄带连铸布流器过渡装置及其建造方法。
背景技术
在传统的板坯和方坯连铸工艺中，钢水流经钢包、中间包进入结晶器，通过将中间包水口插入到结晶器液位一定深度以实现钢水的稳定浇注。但在双辊薄带连铸工艺中，结晶器被逆向旋转的双辊代替，熔池液位存在于由两块侧封板与辊面组合的封闭空间中，中间包水口若直接插入到熔池液位会造成液位波动大，喷溅，不能实现浸入式水口连铸保护浇注的目的。
发明内容
(一)要解决的技术问题
鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种双辊薄带连铸布流器过渡装置及其建造方法，过渡装置用于衔接中间包及布流器，用于对钢水进行缓存及布流，解决了现有技术中将中间包直接插入熔池导致的液位波动大、喷溅，不能实现稳定连铸的技术问题。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明提供了一种双辊薄带连铸布流器过渡装置及其建造方法，具体技术方案如下：
一种双辊薄带连铸布流器过渡装置，包括：
布流罐，内壁依次设置有保温层、永久层和工作层，布流罐底部工作层为平面结构；
布流罐底部还设有凹槽，凹槽穿过永久层，并位于保温层和工作层之间；
布流管，设于凹槽内，包括上水口和出水口；
其中，上水口设于工作层上，并至少部分突出于工作层表面设置，出水口设于保温层，并与布流罐底部开口相连通。
进一步，布流管为搭建结构。
进一步，布流管包括狭缝水口座砖、狭缝出水装置、上水口座砖及上水口盖板；
上水口设于狭缝出水装置上，出水口设于上水口盖板上；
狭缝出水装置粘结于狭缝水口座砖内，上水口座砖粘结于狭缝出水装置的上方，上水口盖板粘结于上水口座砖上。
进一步，上水口为多个并排设置的圆孔，出水口为狭缝出水口，截面为“V”型。
进一步，布流罐底部开口处设置有管接头；
布流器螺纹连接于管接头的外周，并与管接头密封连接。
进一步，管接头包括接头法兰和外螺纹管；
接头法兰设于布流罐的底部开口处，外螺纹管设于接头法兰远离布流罐的法兰面上；布流器螺纹连接于外螺纹管的外周，并通过螺栓与接头法兰相连。
进一步，布流器包括连接管、及设于连接管端部的布流器法兰；
连接管内设有内螺纹，并通过内螺纹旋拧于外螺纹管的外周，布流器法兰通过螺栓与接头法兰相连；
布流器法兰与接头法兰的连接端面上还设置有密封槽，密封槽内设有密封圈。
进一步，还包括稳流器；
稳流器设于布流罐罐底的工作层上，并位于中间包导流管的下方，用于对经中间包导流管流出的液体进行缓冲。
进一步，稳流器顶部为凹面结构。
一种双辊薄带连铸布流器过渡装置建造方法，其特征在于，包括如下步骤：
在布流罐内壁贴敷保温层；
在布流罐底部的凹槽内搭建布流管；
在除布流管外的保温层内表面浇注永久层；
在永久层内表面及布流管顶部及布流管上水口的外周铺设永久层，永久层低于上水口设置。
(三)有益效果
本发明提供的一种双辊薄带连铸布流器过渡装置及其建造方法，有效地解决了现有技术的不足。
本发明中，过渡装置用于连接中间包及布流器，用于对钢水进行缓冲及布流。过渡装置包括布流罐和布流管，罐体内壁依次设置有保温层、永久层和工作层。布流罐的底部还设置有凹槽，凹槽穿过永久层，并位于保温层和工作层之间。布流管包括上水口和出水口，其中上水口设于工作层，并至少部分突出于工作层表面设置，出水口设于保温层，并与布流罐底部开口相连通。一方面，本发明的过渡装置可实现钢水的3次布流，即钢水由中间包流至布流罐为一次布流，钢水由布流管流出为二次布流，钢水由布流器流出为三次布流，具有良好的布流效果。另一方面，本发明罐体底部工作层平面结构的设置方式能够有效的减缓布流罐内的钢水翻腾涌动，增压钢水的停留时间，有利于钢水中的内生夹杂物及外来夹杂物的上浮。再次，布流管上水口突出罐体底部工作层表面的设置方式，可对钢水中的固体杂质进行过滤，防止固体杂质进入连铸池内，影响连铸效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定，在附图中：
图1为具体实施方式中双辊薄带连铸布流器过渡装置的结构示意图；
图2为图1中双辊薄带连铸布流器过渡装置的剖视图；
图3为具体实施方式中狭缝出水装置的剖视图；
图4为具体实施方式中管接头的结构示意图；
图5为具体实施方式中布流器的结构示意图。
【附图标记说明】
1、布流罐；101、凹槽；
2、保温层；3、永久层；4、工作层；
5、布流管；501、狭缝水口座砖；502、狭缝出水装置；503、上水口座砖；504、上水口盖板；
6、管接头；601、外螺纹管；602、接头法兰；
7、布流器；701、连接管；702、布流器法兰；703、密封槽；
8、稳流器；
9、中间包。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的优选实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实施例保护范围的限制。
薄带连铸技术是指将液态钢水直接铸轧成厚度为1mm～10mm的薄带坯，然后稍经冷轧就一次成型的带钢铸轧生成技术，具有投资成本低、改造费用少、产品生产周期短、生成成本低、原料要求宽的技术特点，主要用于碳钢、硅钢、高合金钢、高温合金及非晶材料的生产。而目前薄带连铸多采用双辊式薄带连铸机进行生产，通过将中间包9导流管直接插入双铸辊之间的熔池内，双铸辊逆向旋转，旋转过程中将液态钢水直接铸轧成薄带。
但是薄带铸轧过程中，通过中间包9导流管进入熔池中的钢水存在液位波动大、喷溅，不能完全实现浸入式水口保护浇注的目的。因此，亟需一种过渡装置对钢水进行缓冲，以平衡钢水流动，实现稳定均匀布流。
基于上述目的，参见图1，本实施例提供了一种双辊薄带连铸布流器过渡装置，用于连接中间包9及布流器7。具体地，过渡装置包括布流罐1和布流管5，其中，布流罐1内壁依次设置有保温层2、永久层3和工作层4，布流罐1底部工作层4为平面结构。进一步，布流罐1的底部还设置有凹槽101，凹槽101穿过永久层3，并位于工作层4和保温层2之间。布流管5设于凹槽101内，包括上水口和出水口，上水口设于工作层4，并至少部分突出于工作层4表面设置，出水口设于保温层2，并与布流罐1底部开口相连通。
其中，布流罐1为金属壳体，金属壳体的的底部设置有凹槽101。保温层2敷设于布流罐1内壁，优选厚度为20mm～25mm纳米保温层2，保温层2具有良好的隔热及保温功能，能够对罐体内的钢水进行保温。永久层3为现场浇注成型，厚度优选为150mm～200mm，在浇注永久层3之前，预先将布流管5置于凹槽101内，然后在保温层2内表面及布流管5的外周浇注永久层3。最后在永久层3内表面、布流管5上表面及及上水口的外周铺设工作层4，并使工作层4表面低于布流管5的上水口设置。本实施例通过布流管5的上水口与工作层4的高度差设置，钢水中的固体杂质沉淀于布流罐1的底部，以对钢水中的固定杂质进行过滤，防止固体杂质进入熔池导致双辊研磨，影响薄带钢板的铸轧效果。作为示例，本实施例的工作层4优选为干式振动烧结料制成，厚度优选为50mm～70mm，干式振动烧结料具有良好的抗侵蚀性能，可对布流罐1进行防护，防止钢水中腐蚀性物对布流罐1进行侵蚀损坏。
本实施例中，布流罐1的底部工作层4表面为平面，平面结构可减缓布流罐1内的钢水翻腾涌动，增压钢水的停留时间，有利于钢水中的内生夹杂物及外来夹杂物的上浮。当采用本实施例的过渡装置对钢水进行布流时，可实现3次布流，即钢水由中间包9流入布流罐1为一次布流，钢水通过布流管5道流入布流器7为二次布流，钢水再经布流器7流出至熔池内为三次布流，具有良好的布流效果，能够有效减缓中间包9钢水冲击，实现均匀布流，且布流罐1内壁多层结构的设置方式具有施工周期短、施工成本低、便于维护的特点。
中间包9导流管插设于布流罐1内，并与布流管5间隔设置，布流器7可拆卸地连接于布流罐1底部开口处，并与布流管5相连通。
本实施例通过将中间包9导流管与布流管5间隔设置，中间包9导流管流出的钢水可在布流罐1内充分停留，延长布流罐1内钢水的停留时间，使钢水中的固体杂质充分沉淀、其它轻质杂质充分上浮，避免杂质经布流管5流入布流器7，再经布流器7流入熔池，影响薄带钢板的铸轧效果。本实施例通过将布流器7可拆卸地连接于布流罐1底部开口处，当布流器7或过渡装置其中一个损坏时，可即时进行更换，具有较高的拆装效率，便于维护。
本实施例中，布流管5为搭建结构，由狭缝水口座砖501、上水口座砖503、上水口盖板504和狭缝出水装置502搭建而成，其中，布流管5的上水口设于上水口盖板504上，出水口设于狭缝出水装置502上。
如图2及图3所示，狭缝水口座砖501、上水口座砖503、上水口盖板504和狭缝出水装置502均为预制件，狭缝水口座砖501内设置有狭缝出水装置502的安装空间。搭建时，第一步，先将狭缝水口座砖501置于凹槽101内，在保温层2内表面及狭缝水口座砖501的周向浇筑永久层3，狭缝水口座砖501的上表面与永久层3的表面相平齐，并使狭缝水口座转与永久层3连接紧密。第二步，将狭缝出水装置502置于狭缝水口座砖501内，狭缝出水装置502的上表面高度低于狭缝水口座砖501上表面设置，高度差为40mm～50mm。第三步，铺设工作层4，并在工作层4预留安装孔，将上水口座砖503通过安装孔置于狭缝出水装置502上，上水口座砖503高于工作层4表面设置，然后再将上水口盖板504安装于上水口座砖503上，上水口盖板504与上水口座砖503之间、上水口座砖503与工作层4之间的缝隙用耐火泥填实，避免钢水渗入布流罐1内烧穿布流罐1，自此布流管5搭建完成。本实施例的布流管5非传统意义的管状结构，为具有上水功能及出水功能的搭建体，且狭缝水口座砖501、狭缝出水装置502、上水口座砖503、上水口盖板504等预制件均为耐材结构，可重复使用，具有制造及维护成本低、安装方便，周转周期快的技术特点，可满足双辊超薄带连铸工艺需求。
进一步，布流管5的上水口为多个并排设置的圆孔，多个圆孔设于上水口盖板504上，出水口为狭缝水口，设于狭缝出水装置502上。
如图1所示，上水口盖板504上多个圆孔类似于筛孔，兼具通水功能和过滤功能，可对钢水中没来得及沉淀或漂浮的杂物进行再次过滤，以防止杂物经布流管5、布流器7进入熔池。狭缝出水装置502底部出水口的缝隙宽度为8mm～12mm，截面优选为“V”形的狭缝出口，狭缝出口再次对钢水进行进一步缓冲，提高布流效果。
具体地，本实施例布流罐1底部开口处设置有管接头6，布流器7螺纹连接于管接头6的外周，并与管接头6相密封。
如图2所示，管接头6也为金属件，与布流罐1为一体结构，或采用焊接的方式固定于布流罐1的底部开口处，管接头6与布流罐1凹槽101内的布流管5相连通。布流器7螺纹连接于管接头6的外周，并与管接头6相密封。布流过程中，布流罐1内的铁水经布流管5的上水口进入布流管5内，再经布流管5的出水口流出，最后经管接头流入布流器7内。钢水流经管接头6时，钢水无泄漏，不使用时，还可将布
流器拆卸下来另行存放，方便快捷。
进一步地，如图4和图5所示，管接头6包括外螺纹管601和接头法兰602，接头法兰602设于布流罐1的底部开口处，外螺纹管601设于接头法兰602远离布流罐的法兰面上。对应地，布流器7与管接头6的连接侧设置有连接管701，连接管701的端部设置有布流器法兰702，布流器7的连接管701螺纹连接于外螺纹管601的外周，布流器法兰702通过螺栓与接头法兰602相连。进一步，布流器法兰702与接头法兰602的连接端面上还设置有密封槽703，密封槽703内设置有密封圈，布流器7与管接头6连接时，密封圈被压缩，以对布流器7及管接头6进行密封。
如图4及图5所示，接头法兰602的周向均匀设置有多个通孔，布流器法兰702上对应设置有多个通孔，接头法兰602与密封圈的连接面为密封面，具有较高的表面精度要求。具体安装时，将密封圈外周涂抹硅脂，并安装于密封槽703内，然后将连接管701旋钮于外螺纹管601的外周，将多个螺栓预安装于接头法兰602和布流器法兰702的多个通孔内，并进行对向紧固，以使密封圈压缩均匀，起到密封效果。本实施例管接头6以及布流器7连接端的设置方式，结构简单、便于拆卸，且具有较高的连接强度。但本发明中管接头6及布流器7的结构并不局限于此，其它类似于插装式、搭接式等便于拆卸的连接方式均在本发明的保护范围内。
进一步地，本实施例的过渡装置还包括稳流器8，稳流器8设于布流罐1底部工作层4上，并位于中间包9导流管的下方，用于对经中间包9导流管流出的液体进行缓冲。
如图1所示，中间包9导流管流出的钢水具有较大的冲击力，直接拍打于稳流器8的上表面，对钢水进行缓冲，防止钢水直接拍打于工作层4表面，导致工作层4冲击损坏。
本实施例中，稳流器8为预制件，顶部为凹面结构。具体安装时，将稳流器置于中间包9导流管正下方的工作层4表面上，然后通过耐火泥将稳流器8进行粘结。
上述为本实施例的双辊薄带连铸布流器7过渡装置的具体结构，基于上述结构，本实施例还提供了一种双辊薄带连铸布流器7过渡装置的建造方法，具有包括如下步骤：
101、预制稳流器8，以及布流管5的狭缝水口座砖501、上水口座砖503、上水口盖板504和狭缝出水装置502；
102、在布流灌内表面贴敷保温层2；
103、将狭缝水口座砖501置于凹槽101内，并在工作层4表面及狭缝水口座砖501的周向浇筑永久层3；
104、在永久层3表面及狭缝水口座砖501的上表面铺设永久层3，预留上水口座砖503安装孔；
105、通过安装孔将狭缝出水装置502置于狭缝水口座砖501的上方，然后安装上水口座砖503及上水口盖板504，并通过耐火泥进行粘结；
106、安装稳流器8，将稳流器8置于中间包9导流管下方的工作层4表面上，然后通过耐火泥进行粘结。
基于上述方法获得的过渡装置，布流灌内壁为耐材结构，具有维护方便，安全可靠，且稳流器8，以及布流管5的狭缝水口座砖501、上水口座砖503、上水口盖板504和狭缝出水装置502均为预制件，具有安装方便，安装效率高、且便于维护的特点，能够满足双辊超薄带连铸工艺需求。
以上，仅为本发明的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，都涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种双辊薄带连铸布流器过渡装置的建造方法，其特征在于，所述双辊薄带连铸布流器过渡装置用于连接中间包(9)和布流器(7)，所述双辊薄带连铸布流器过渡装置包括：
布流罐(1)，内壁依次设置有保温层(2)、永久层(3)和工作层(4)，所述布流罐(1)底部工作层(4)为平面结构；
所述布流罐(1)底部还设有凹槽(101)，所述凹槽(101)穿过所述永久层(3)，并位于所述保温层(2)和所述工作层(4)之间，所述凹槽(101)沿竖直方向上呈上宽下窄的结构；
布流管(5)，设于所述凹槽(101)内，所述布流管(5)为搭建结构，所述布流管(5)包括狭缝水口座砖(501)、狭缝出水装置(502)、上水口座砖(503)、上水口盖板(504)、多个并排设置的圆孔和出水口；
稳流器(8)，所述稳流器(8)设于所述布流罐(1)底部的所述工作层(4)上，并位于所述中间包(9)导流管的下方，用于对经所述中间包(9)导流管流出的液体进行缓冲；
所述狭缝出水装置(502)粘结于所述狭缝水口座砖(501)内，所述上水口座砖(503)粘结于所述狭缝出水装置(502)的上方，所述上水口盖板(504)粘结于所述上水口座砖(503)上；
所述狭缝水口座砖(501)为沿竖直方向上呈上宽下窄的构件；
所述狭缝出水装置(502)与所述上水口座砖(503)的连接位置位于所述狭缝水口座砖(501)的内部；
其中，多个并排设置的所述圆孔设于所述工作层(4)上，并至少部分突出于所述工作层(4)表面设置，所述出水口设于所述狭缝出水装置(502)上，并与所述布流罐(1)底部开口相连通；
所述双辊薄带连铸布流器过渡装置的建造方法包括如下步骤：
在所述布流罐(1)底部开设有沿竖直方向上呈上宽下窄结构的所述凹槽(101)；
在所述布流罐(1)内壁贴敷所述保温层(2)；
将沿竖直方向上呈上宽下窄结构的所述狭缝水口座砖(501)置于所述凹槽(101)内；
在所述保温层(2)内表面及所述狭缝水口座砖(501)的周向浇筑所述永久层(3)，所述狭缝水口座砖(501)的上表面与所述永久层(3)的上表面平齐，并使所述狭缝水口座砖(501)与所述永久层(3)连接紧密；
将所述狭缝出水装置(502)置于所述狭缝水口座砖(501)内；
铺设所述工作层(4)，并在所述工作层(4)预留安装孔，将所述上水口座砖(503)通过所述安装孔置于所述狭缝出水装置(502)上，所述上水口座砖(503)高于所述工作层(4)表面设置；
将所述上水口盖板(504)安装于所述上水口座砖(503)上；
将所述稳流器(8)置于所述中间包(9)导流管下方的所述工作层(4)的表面上。
2.根据权利要求1所述的双辊薄带连铸布流器过渡装置的建造方法，其特征在于，所述出水口为狭缝出水口，截面为“V”型。
3.根据权利要求1所述的双辊薄带连铸布流器过渡装置的建造方法，其特征在于，所述布流罐(1)底部开口处设置有管接头(6)；
所述布流器(7)螺纹连接于所述管接头(6)上，并与所述管接头(6)密封连接。
4.根据权利要求3所述的双辊薄带连铸布流器过渡装置的建造方法，其特征在于，所述管接头(6)包括接头法兰(602)和外螺纹管(601)；
所述接头法兰(602)设于所述布流罐(1)的底部开口处，所述外螺纹管(601)设于所述接头法兰(602)远离所述布流罐(1)的法兰面上；
所述布流器(7)螺纹连接于所述外螺纹管(601)的外周，并通过螺栓与所述接头法兰(602)相连。
5.根据权利要求4所述的双辊薄带连铸布流器过渡装置的建造方法，其特征在于，所述布流器(7)包括连接管(701)、及设于所述连接管(701)端部的布流器法兰(702)；
所述连接管(701)内设有内螺纹，并通过所述内螺纹旋拧于所述外螺纹管的外周，所述布流器法兰(702)通过螺栓与所述接头法兰(602)相连；
所述布流器法兰(702)与所述接头法兰(602)的连接端面上还设置有密封槽(703)，所述密封槽(703)内设有密封圈。
6.根据权利要求1所述的双辊薄带连铸布流器过渡装置的建造方法，其特征在于，所述稳流器(8)顶部为凹面结构。
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