CN212042577U - 一种可改善1Cr17Ni2或5CrNiMoV钢水冷却效果的铸锭装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于特殊钢冶金技术领域，涉及一种可改善1Cr17Ni2或5CrNiMoV钢水冷却效果的铸锭装置。本实用新型包括中注管和钢锭模，中注管的底部和钢锭模的底部之间通过引流管相连通；钢锭模的外壁下部设置有水冷管，水冷管的出水口离地距离大于进水口离地距离，不仅如此，进水口设置于钢锭模的下部。采用流动水对钢锭模的下部进行冷却，加速下层钢水的冷却速度；不仅如此，由下向上进水的方式可以使得最下层的钢水接触的流动水温度最低，可以使已作冷却作用的热水立即从上口排出，以达到最佳的冷却效果。

Description

一种可改善1Cr17Ni2或5CrNiMoV钢水冷却效果的铸锭装置

技术领域

本实用新型属于特殊钢冶金技术领域，更具体地说，涉及一种可改善1Cr17Ni2或5CrNiMoV钢水冷却效果的铸锭装置。

背景技术

钢锭模，即钢水借以凝固成型的铸铁模型。钢锭模是炼钢厂模铸生产必备的、周转使用的大宗铸锭设备，它对钢锭的表面和内部质量以及钢锭成本有重要影响。钢锭模在特定领域得到了广泛的应用。

连铸过程一般采用冷却的方式使钢水放出热量，从而使钢水由液态变成固态，其钢水所经历的主要放热设备有结晶器，二次冷却区，空冷区完全凝固成固态，然后再按用户要求切割成一定长度的铸坯。在钢锭模中，由于是二维传热，上部速度最快，最早产生收缩，气隙首先形成，传热减慢，推迟凝固。但由于钢水静压力作用，使钢水中心部位的坯壳最薄，容易产生裂纹和拉漏，成品发生角裂是常见的质量问题之一。

目前上述钢种在浇铸时多采用中注管和钢锭模结合的形式进行浇铸，如专利“一种改善钢锭冷却条件的方法”(公开号：CN107790651A)中公开的装置，钢液通过中注管流入钢锭模中进行浇铸。综上所述，钢水需要实现自下而上顺序凝固，从而减轻钢锭的中心偏析、中心疏松等缺陷，提高钢锭质量，因此亟需解决钢水冷却不均匀的问题。

实用新型内容

1.要解决的问题

针对现有钢锭模钢水冷却效果不佳的问题，本实用新型提供一种可改善1Cr17Ni2或5CrNiMoV钢水冷却效果的铸锭装置，钢锭模的外壁下部设置有水冷管，水冷管的出水口高于进水口，不仅如此，进水口设置于钢锭模的下部，并采用流动水对钢锭模进行冷却，加速下层钢水的冷却速度；不仅如此，由下向上进水的方式可以使得最下层的钢水接触的流动水温度最低，可以使已作冷却作用的热水立即从上口排出，以达到最佳的冷却效果。

2.技术方案

为了解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

本实用新型提供一种可改善1Cr17Ni2或5CrNiMoV钢水冷却效果的铸锭装置，包括中注管和钢锭模，中注管的底部和钢锭模的底部之间通过引流管相连通；钢锭模的外壁下部设置有水冷管，水冷管设置有进水口和出水口，进水口的离地高度为D1，出水口的离地高度为D2，钢锭模最高处的离地距离为D3，则D1＜D2，且D2:D3＝1/4～1/3。

优选地，钢锭模横切面距离钢锭模底部的高度为H，钢锭模横切面的面积是关于H的连续增函数。

优选地，引流管靠近中注管的一端高于靠近钢锭模的一端，引流管由中注管的底部延伸至钢锭模的底部。

优选地，中注管由内到外依次设置有耐高温层和隔热层，且隔热层的厚度大于耐高温层。

优选地，中注管的进口设置有进液漏斗，进液漏斗的外壁对应设置有隔热层和耐高温层。

优选地，钢锭模的外壁环绕设置有保温层，保温层的厚度由下到上依次递增。

优选地，水冷管的管道之间设置有间隙。

优选地，中注管的底部设置有钢水出口，钢锭模底部设置有钢水进口，钢水出口的面积大于钢水进口的面积。

优选地，进水口设置有进水法兰，出水口设置有出水法兰。

3.有益效果

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型的一种可改善1Cr17Ni2或5CrNiMoV钢水冷却效果的铸锭装置，包括中注管和钢锭模，钢锭模的外壁下部设置有水冷管，水冷管的出水口离地距离大于进水口离地距离，不仅如此，进水口设置于钢锭模的下部；采用流动水对钢锭模的下部进行冷却，加速下层钢水的冷却速度；不仅如此，由下向上进水的方式可以使得最下层的钢水接触的流动水温度最低，还能使已作冷却作用的热水立即从上口排出，以达到最佳的冷却效果。

(2)本实用新型的一种可改善1Cr17Ni2或5CrNiMoV钢水冷却效果的铸锭装置，钢锭模上部横切面的面积大于下部横切面的面积，使得装置呈上大下小的结构；此设计有利于下层钢水中心部位的降温，使得整体温度均匀，进而减轻钢锭的中心偏析、中心疏松等缺陷，提高成品质量。

(2)本实用新型的一种可改善1Cr17Ni2或5CrNiMoV钢水冷却效果的铸锭装置，引流管靠近中注管的一端高于靠近钢锭模的一端，可以使得钢水流动更为顺畅，防止钢水在引流管中残留，进而减少对钢水的浪费，降低成本。

(3)本实用新型的一种可改善1Cr17Ni2或5CrNiMoV钢水冷却效果的铸锭装置，中注管由内到外依次设置有耐高温层和隔热层，可以减少中注管中钢水的热量逸散；不仅如此，中注管的进口设置有进液漏斗，可以防止注入钢水时钢水外溅。

(4)本实用新型的一种可改善1Cr17Ni2或5CrNiMoV钢水冷却效果的铸锭装置，钢锭模的外壁设置有保温层，可以防止钢水冷却过快，提高产品质量。

(5)本实用新型的一种可改善1Cr17Ni2或5CrNiMoV钢水冷却效果的铸锭装置，水冷管的管道之间设置有间隙，可以防止水冷管之间的热交换，降低水冷管冷却效果；水冷管的进水口和出水口均设置有法兰，便于在需要吊起钢锭模时拆卸水冷管。

(6)本实用新型的一种可改善1Cr17Ni2或5CrNiMoV钢水冷却效果的铸锭装置，中注管的底部设置有钢水出口，钢锭模底部设置有钢水进口，钢水出口的面积大于钢水进口的面积；此设计既可以保证钢水注入速度，又可以使得冷却后的成品脱模方便。

附图说明

图1为本实用新型的实施例1中的装置示意图；

图2为本实用新型的实施例2中的装置示意图；

图3为本实用新型的实施例3中的装置示意图。

图中：100、中注管；110、隔热层；120、耐高温层；130、钢水出口；200、钢锭模；210、钢水进口；300、引流管；400、水冷管；410、进水口；411、进水法兰；420、出水口；421、出水法兰；500、钢水。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

一种可改善1Cr17Ni2或5CrNiMoV钢水冷却效果的铸锭装置，包括中注管100和钢锭模200，中注管100的底部和钢锭模200的底部之间通过引流管300相连通。

中注管100由内到外依次设置有耐高温层120和隔热层110，且耐高温层120的厚度小于隔热层110的厚度，此设计可以减少中注管100中钢水500的热量逸散；不仅如此，中注管100的进口设置有进液漏斗，可以防止注入钢水500时钢水500外溅。进液漏斗的外壁对应设置有耐高温层120和隔热层110。值得说明的是，中注管100的底部设置有钢水出口130，钢锭模200底部设置有钢水进口210，钢水出口130的面积大于钢水进口210的面积，既可以保证钢水500注入速度，又可以使得冷却后的成品脱模方便。

钢锭模200用于冷却钢水500，钢锭模200的外壁设置有保温层，保温层的厚度由下到上依次递增，可以防止钢水500冷却过快，提高产品质量。钢锭模200上部横切面的面积大于下部横切面的面积，使得装置呈上大下小的结构。进一步说明，锭模200横切面的面积由上至下逐渐减小，即，钢锭模200横切面距离钢锭模底部的高度为H，钢锭模200横切面的面积是关于H的连续增函数。此设计有利于下层钢水500中心部位的降温，使得整体温度均匀，进而减轻钢锭的中心偏析、中心疏松等缺陷，提高成品质量。

钢锭模200的外壁下部环绕设置有水冷管400，水冷管400设置有进水口410和出水口420，进水口410的离地高度为D1，出水口420的离地高度为D2，钢锭模200最高处的离地距离为D3，则D1＜D2，且D2:D3＝1/4～1/3。采用流动水对钢锭模200的下部进行冷却，加速下层钢水500的冷却速度；不仅如此，由下向上进水的方式可以使得最下层的钢水500接触的流动水温度最低，还能使已作冷却作用的热水立即从上口排出，以达到最佳的冷却效果。水冷管400的管道之间设置有间隙，可以防止水冷管之间的热交换，降低水冷管冷却效果。进水口410设置有进水法兰411，出水口420设置有出水法兰421，便于在需要吊起钢锭模200时拆卸水冷管400。

在本实施例中，水冷管400设置于钢锭模200的保温层中，且中注管100的底部的钢水出口130与钢锭模200底部的钢水进口210在同一水平线上。

实施例2

本实施例的基本内容同实施例1，其不同之处在于：水冷管400环绕设置于钢锭模200的保温层外部，且中注管100的底部的钢水出口130与钢锭模200底部的钢水进口210在同一水平线上。

实施例3

本实施例的基本内容同实施例1，其不同之处在于：引流管300靠近中注管100的一端高于靠近钢锭模200的一端，可以使得钢水流动更为顺畅，防止钢水在引流管中残留，进而减少对钢水的浪费，降低成本。

在上文中结合具体的示例性实施例详细描述了本实用新型。但是，应当理解，可在不脱离由所附权利要求限定的本实用新型的范围的情况下进行各种修改和变型。详细的描述和附图应仅被认为是说明性的，而不是限制性的，如果存在任何这样的修改和变型，那么它们都将落入在此描述的本实用新型的范围内。此外，背景技术旨在为了说明本技术的研发现状和意义，并不旨在限制本实用新型或本申请和本实用新型的应用领域。

更具体地，尽管在此已经描述了本实用新型的示例性实施例，但是本实用新型并不局限于这些实施例，而是包括本领域技术人员根据前面的详细描述可认识到的经过修改、省略、例如各个实施例之间的组合、适应性改变和/或替换的任何和全部实施例。权利要求中的限定可根据权利要求中使用的语言而进行广泛的解释，且不限于在前述详细描述中或在实施该申请期间描述的示例，这些示例应被认为是非排他性的。在任何方法或过程权利要求中列举的任何步骤可以以任何顺序执行并且不限于权利要求中提出的顺序。因此，本实用新型的范围应当仅由所附权利要求及其合法等同物来确定，而不是由上文给出的说明和示例来确定。

Claims (9)

1.一种可改善1Cr17Ni2或5CrNiMoV钢水冷却效果的铸锭装置，其特征在于：包括中注管(100)和钢锭模(200)，所述中注管(100)的底部和钢锭模(200)的底部之间通过引流管(300)相连通；

所述钢锭模(200)的外壁下部设置有水冷管(400)，所述水冷管(400)设置有进水口(410)和出水口(420)，所述进水口(410)的离地高度为D1，出水口(420)的离地高度为D2，钢锭模(200)最高处的离地距离为D3，则D1＜D2，且D2:D3＝1/4～1/3。

2.根据权利要求1所述的一种可改善1Cr17Ni2或5CrNiMoV钢水冷却效果的铸锭装置，其特征在于：所述钢锭模(200)横切面距离钢锭模(200)底部的高度为H，钢锭模(200)横切面的面积是关于H的连续增函数。

3.根据权利要求1所述的一种可改善1Cr17Ni2或5CrNiMoV钢水冷却效果的铸锭装置，其特征在于：所述引流管(300)靠近中注管(100)的一端高于靠近钢锭模(200)的一端，引流管(300)由中注管(100)的底部延伸至钢锭模(200)的底部。

4.根据权利要求1所述的一种可改善1Cr17Ni2或5CrNiMoV钢水冷却效果的铸锭装置，其特征在于：所述中注管(100)由内到外依次设置有耐高温层(120)和隔热层(110)，且隔热层(110)的厚度大于耐高温层(120)。

5.根据权利要求1所述的一种可改善1Cr17Ni2或5CrNiMoV钢水冷却效果的铸锭装置，其特征在于：所述中注管(100)的进口设置有进液漏斗，所述进液漏斗的外壁对应设置有隔热层(110)和耐高温层(120)。

6.根据权利要求1所述的一种可改善1Cr17Ni2或5CrNiMoV钢水冷却效果的铸锭装置，其特征在于：所述钢锭模(200)的外壁环绕设置有保温层，所述保温层的厚度由下到上依次递增。

7.根据权利要求1所述的一种可改善1Cr17Ni2或5CrNiMoV钢水冷却效果的铸锭装置，其特征在于：所述水冷管(400)的管道之间设置有间隙。

8.根据权利要求1所述的一种可改善1Cr17Ni2或5CrNiMoV钢水冷却效果的铸锭装置，其特征在于：所述中注管(100)的底部设置有钢水出口(130)，钢锭模(200)底部设置有钢水进口(210)，钢水出口(130)的面积大于钢水进口(210)的面积。

9.根据权利要求1所述的一种可改善1Cr17Ni2或5CrNiMoV钢水冷却效果的铸锭装置，其特征在于：所述进水口(410)设置有进水法兰(411)，所述出水口(420)设置有出水法兰(421)。

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