CN218252877U - 一种连铸用中间包稳流器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种连铸用中间包稳流器，属于冶金设备技术领域，包括外壳、底座平台、挡渣坝和缓冲器，所述底座平台的外缘向上延伸形成所述外壳，所述外壳与所述底座平台共同围成上部开放的铜液缓冲区域，所述外壳的一侧开设铜液出口，所述铜液缓冲区域的后部为铜液出口区域，所述缓冲器设在所述铜液缓冲区域内并安装所述底座平台上，所述挡渣坝设置在所述铜液出口区域内。本实用新型的稳流器可以有效抑制铜液开始浇注时的飞溅和湍流，减少铜水飞溅到耐火材料表面时产生的结渣结壳现象，避免急剧湍流持续冲刷耐火材料，从而降低铜液表面熔渣和气体卷入到熔体中的概率，减少铸坯内铸造缺陷和含气量，延长中间包的使用寿命。

Description

一种连铸用中间包稳流器

技术领域

本实用新型涉及一种连铸用中间包稳流器，属于冶金设备技术领域。

背景技术

中间包稳流器是位于转运包与结晶器之间用于铜液浇注的容器，起着减压、稳流、去渣、贮钢、分流及中间包冶金等重要作用。连铸用具有拉速快、生产效率高的特点，为保证整个生产流程稳定可靠，对中间包内铜液过流过程提出了更高的要求。铜液开始浇注时浇注速度快容易在中间包内产生严重的湍流和飞溅，铜液在中间包内产生湍流时容易将气体和熔渣卷入到熔体中，导致拉铸坯出现铸造缺陷。另外，急剧的湍流会持续冲刷中间包侧墙内衬，造成耐火材料脱落卷入铜液内，并降低了中间包内衬的使用寿命，影响了生产效率。

本实用新型在于提供一种连铸用用中间包稳流器来解诀上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新的技术方案以改善或解决如上所述的现有技术中存在的技术问题。

本实用新型提供的技术方案如下：一种连铸用中间包稳流器，包括外壳、底座平台、挡渣坝和缓冲器，所述底座平台的外缘向上延伸形成所述外壳，所述外壳与所述底座平台共同围成上部开放的铜液缓冲区域，所述外壳的一侧开设铜液出口，所述铜液缓冲区域的后部为铜液出口区域，所述缓冲器设在所述铜液缓冲区域内并安装所述底座平台上，所述挡渣坝设置在所述铜液出口区域内。

进一步的，所述缓冲器包括缓冲器本体，所述缓冲器本体内设有内腔体，所述内腔体内具有内腔，所述内腔体上方开设有注流口，所述内腔体为小口大肚结构，所述内腔体的内壁为弧形面。

进一步的，所述缓冲器本体上还设有溢流坝、溢流槽和若干贯流口，所述溢流坝设置在所述注流口的上方，所述溢流槽设置在所述溢流坝的外侧，若干所述贯流口间隔开设在缓冲器本体的上部边缘上，所述溢流槽与贯流口相通。

进一步的，所述底座平台包括第一底座平台和第二底座平台，所述第一底座平台高于所述第二底座平台，所述第一底座平台和第二底座平台连接处形成第一底座缓流区，所述第二底座平台的尾部出口处设有第二底座缓流区。

进一步的，所述挡渣坝包括第一下挡板、第二下挡板、上挡板和铜水分流器，所述铜水分流器沿X轴方向设置在所述第二底座平台的中间位置，所述第一下挡板、第二下挡板和上挡板沿Y轴方向设置，所述上挡板设置在所述第一下挡板和第二下挡板之间，所述第一下挡板和第二下挡板的底部均与所述第二底座平台紧密接触，所述上挡板底部与所述第二底座平台之间设有贯流间隙，并且所述上挡板的上部边缘的高度高于所述第一下挡板和第二下挡板的上部边缘的高度。

进一步的，所述铜水分流器的前端为梭形。

进一步的，还包括底座内衬，所述铜液缓冲区域的外壳为多边形结构，所述底座内衬的形状与所述铜液缓冲区域的外壳的形状相同，所述底座内衬安装在所述铜液缓冲区域的外壳的内侧，并且所述底座内衬的高度矮于所述铜液缓冲区域的外壳的高度。

进一步的，所述第一下挡板开有若干通孔。

进一步的，所述内腔体与所述缓冲器本体为一体结构。

进一步的，所述缓冲器、外壳、底座平台、铜水分流器、第一下挡板、第二下挡板、上挡板和底座内衬均由耐火材料制成。

本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、本实用新型的稳流器可以有效抑制铜液开始浇注时的飞溅和湍流，减少铜水飞溅到耐火材料表面时产生的结渣结壳现象，避免急剧湍流持续冲刷耐火材料，从而降低铜液表面熔渣和气体卷入到熔体中的概率，减少铸坯内铸造缺陷和含气量，延长中间包的使用寿命。

2、本实用新型的缓冲器的内腔体为小口大肚结构，并且内腔体的内壁为弧形面结构的设计，由于弧形面结构的作用，铜液会在稳流器内腔体内回旋，从而消耗铜液注流的动能，被消耗动能后的铜液就难以从凹槽内部再次飞溅出去，避免飞溅和湍流的产生；并且铜液在内腔体的内部回旋的过程中，内壁的弧形面与铜液的旋滚方向基本一致，能够减轻铜液对内腔体内壁的反作用力，从而降低急剧湍流对内腔体内壁的冲刷作用，延长中间包稳流器的使用寿命。

3、本实用新型通过底座缓流区、上、下挡板的设置，可阻挡铜液上部的氧化物和夹杂物流入结晶器中，减少铜熔体内的氧化夹杂物，保证实现多炉连浇铜液高效稳流，有效改善铸坯质量。

附图说明

图1为本实用新型的连铸用中间包稳流器的结构示意图；

图2为本实用新型的连铸用中间包稳流器未安装缓冲器的俯视图；

图3为本实用新型的图2中B-B向剖视图；

图4为本实用新型的连铸用中间包稳流器的俯视图；

图5为本实用新型的缓冲器的结构示意图；

图6为本实用新型的缓冲器的俯视图；

图7为本实用新型的图6的A-A向的剖视图；

图8为本实用新型的内腔体的结构示意图；

图9为本实用新型的内腔体的俯视图；

图10为本实用新型的图9的C-C向剖视图；

图11为本实用新型的具体实施例二的结构示意图；

图中，1、缓冲器本体；2、内腔体；3、注流口；4、弧形面；5、溢流坝；6、溢流槽；7、贯流口；8、外壳；801、铜液出口；9、底座平台；901、第一底座平台；902、第二底座平台；903、第一底座缓流区；904、第二底座缓流区；10、挡渣坝；101、第一下挡板；1011、通孔；102、第二下挡板；103、上挡板；104、铜水分流器；A、铜液缓冲区域；B、铜液出口区域；11、底座内衬；α、夹角；β、倾斜角；θ、相对角度。

具体实施方式

以下结合实例对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

具体实施例一：

如图1-10所示，一种连铸用中间包稳流器，包括外壳8、底座平台9、挡渣坝10和缓冲器，所述底座平台9的外缘向上延伸形成所述外壳8，所述外壳8与所述底座平台9共同围成上部开放的铜液缓冲区域A，所述外壳8的一侧开设铜液出口801，所述铜液缓冲区域A的后部为铜液出口区域B，所述缓冲器本体1设在所述铜液缓冲区域A内并安装所述底座平台9上，所述挡渣坝10设置在所述铜液出口区域B内。

另外，在本实施例中，所述缓冲器包括缓冲器本体1，所述缓冲器本体1内设有内腔体2，所述内腔体2嵌装在所述缓冲器本体1的内部，所述内腔体2内具有内腔，所述内腔体2上方开设有注流口3，所述内腔体2为小口大肚结构，所述内腔体2的内壁为弧形面4。所述内腔体2的内腔的形状也为小口大肚结构，当铜液从注流口3处高速注入内腔体2后，由于弧形面4结构的设计，铜液会在稳流器内腔体2内不断的回旋流动，从而大量消耗掉铜液注流的动能，降低了注流速度，避免飞溅和湍流的产生，并且铜液在内腔体2的内部回旋的过程中，内壁的弧形面4与铜液的旋滚方向基本一致，能够减轻铜液对内腔体2内壁的反作用力，从而降低急剧湍流对内腔体2内壁的冲刷作用，延长中间包稳流器的使用寿命。更具体地，所述缓冲器本体1上还设有溢流坝5、溢流槽6和若干贯流口7，所述溢流坝5设置在所述注流口3的上方，所述溢流槽6设置在所述溢流坝5的外侧，若干所述贯流口7间隔开设在缓冲器本体1的上部边缘上，所述溢流槽6与贯流口7相通。所述溢流槽6底部与贯流口7底部平齐连接。如图6所示，相邻两个贯流口7中心线之间的夹角α为65°～75°，优选α＝70°，70°夹角α的设计限制了铜液的流出方向，并且实现了铜液在贯流口7之间的均匀分配。所述溢流槽6位于所述溢流坝5的下游处，从内腔体2中流出的铜液先向上漫过溢流坝5后再经过溢流槽6，最后从贯流口7处流下，通过溢流坝5、溢流槽6和贯流口7三者之间的承接配合作用，能够有效的减缓铜液的流速，避免铜液从稳流器的内腔体2中流出时再次产生飞溅和湍流。所述注流口3与所述溢流坝5弧形连接。注流口3至内腔体2不会变窄，不会对注入内腔体2的铜液产生阻碍作用，提高了中间包稳流器使用的稳定性。

另外，在本实施例中，所述缓冲器本体1的外形为棱柱形，所述棱柱形的侧面均为倾斜面，如图7所示，每个侧面相对于垂直面的倾斜角β为4°～8°，优选β＝6°。由于缓冲器长时间接触高温铜液，自身会产生热膨胀和热疲劳，同时高温下材料的强度也会发生一定程度的降低，将缓冲器本体1设计为棱柱形，侧面具有一个倾斜角β，能够增加缓冲器的强度，同时提高缓冲器的热稳定性，长时间服役条件下不易产生开裂和材料脱落，延长缓冲器的使用寿命。并且通过棱柱形和倾斜侧面的设计，能够使从稳流器内腔体2中流出的铜液沿着倾斜面缓慢流下，避免再次发生铜液飞溅现象。当然，所述缓冲器本体1的外形也可以为其它形状，例如圆柱形。

所述内腔体2上部的注流口3的内径与内腔体2的最大内径的比值为0.6～0.7，优选0.65。所述内腔体2的中心线与缓冲器本体1的中心线相重合。

所述底座平台9包括第一底座平台901和第二底座平台902，所述第一底座平台901高于所述第二底座平台902，所述第一底座平台901和第二底座平台902连接处形成第一底座缓流区903，所述第二底座平台902的尾部出口处设有第二底座缓流区904。

所述挡渣坝10包括第一下挡板101、第二下挡板102、上挡板103和铜水分流器104，所述铜水分流器104沿X轴方向设置在所述第二底座平台902的中间位置，所述第一下挡板101、第二下挡板102和上挡板103沿Y轴方向设置，所述上挡板103设置在所述第一下挡板101和第二下挡板102之间，所述第一下挡板101和第二下挡板102的底部均与所述第二底座平台902紧密接触，所述上挡板103底部与所述第二底座平台902之间设有贯流间隙，并且所述上挡板103的上部边缘的高度高于所述第一下挡板101和第二下挡板102的上部边缘的高度。所述铜水分流器104的前端为梭形。所述铜水分流器104前端与所述第一底座平台901相连接，所述铜水分流器104后端与第二底座平台902相连接。通过底座缓流区、上、下挡板的设置，可阻挡铜液上部的氧化物和夹杂物流入结晶器中，减少铜熔体内的氧化夹杂物，保证实现多炉连浇铜液高效稳流，有效改善铸坯质量。

所述连铸用中间包稳流器还包括底座内衬11，所述铜液缓冲区域A的外壳8为多棱柱形，即所述铜液缓冲区域A的外壳8的横截面为多边形，所述底座内衬11的形状与所述铜液缓冲区域A的外壳8的形状相同，所述底座内衬11安装在所述铜液缓冲区域A的外壳8的内侧，所述铜液缓冲区域A的外壳8采用多棱柱结构一是可以保证与底座内衬11的稳定镶嵌连接，同时更换底座内衬11时方便快捷，二是缓冲器本体1上的与底座内衬11的侧面相对的贯流口7，其中心线与底座内衬11的侧面相对角度θ的范围为70°～85°角，优选θ＝77°(如图4所示)，能够减缓缓冲器的贯流口7流出的铜液对底座内衬11产生的严重冲刷；铜液出口区域B为矩形区域，是由于熔融铜液需要经铜液出口区域B从铜液出口流出，所述铜液出口区域B设计为矩形区域，可以保证熔融铜液连续稳定的流过，熔融铜液不发生严重的液面波动；并且所述底座内衬11的高度矮于所述铜液缓冲区域A的外壳8的高度，外壳8对底座内衬11起到支撑和固定作用，底座内衬11的作用主要是减缓缓冲器中流出的熔融铜液对外壳8的冲刷和熔蚀，底座内衬11与熔融铜液接触位置主要集中在底座内衬11中下部分，如底座内衬11设计较高，底座内衬11上方部分与铜液不接触，造成材料剩余，增加制造成本。

更具体的，所述第一下挡板101开有若干通孔1011，所述第一下挡板101的高度为150-250mm，所述第一下挡板101上通孔1011的数量为2-4个，所述第一下挡板101通孔1011的直径为50-70mm；所述第二下挡板102比第一下挡板101高50-80mm，所述第一下挡板101和第二下挡板102之间的水平距离是第二下挡板102高度的2-2.5倍，所述上挡板103与铜水分流器104的连接距离为铜水分流器104高度的0.4-0.5倍。

所述缓冲器本体1的内腔体2、底座内衬11和铜水分流器104受到熔融高温铜液的剧烈冲刷，需要具有优异的耐侵蚀性、抗剥落性、不易沾渣的特性，故选用铝镁碳质耐火材料；缓冲器本体1、上挡板103、第一下挡板101和第二下挡板102相对来说受到的铜液冲刷力减弱，但都属于承重部件，在高温下都会发生线膨胀，在具有一定耐侵蚀性的基础上，要求具有强度高、抗热震性好、抗氧化能力好的特点，故选用铝锆碳质耐火材料；所述外壳8和底座平台9由铝镁(铝尖晶石)质耐火材料制成；所述外壳8和底座平台9的面积最大，所用材料最多，受到熔融铜液的冲刷不强，因此选用性能满足要求、价格较为便宜的铝镁(铝尖晶石)质耐火材料即可。

本实用新型的连铸用中间包稳流器的工作原理如下：

工作时，铜液高速注流到缓冲器本体1的内腔体2中，铜液会在稳流器内腔体2内不断的回旋流动，消耗铜液注流的动能，待铜液注满内腔体2后分别流经溢流坝5、溢流槽6，由贯流口7流入到第一底座平台901和底座内衬11之间的铜液缓冲区域A，后铜水经过第一底座缓流区903和铜水分流器104，分流后分两部分流入到铜液出口区域B，待铜水蓄积到一定程度，经第一下挡板101的通孔1011流入到第一下挡板101和上挡板103之间的区域，然后依次经过上挡板103的底部、第二下挡板102的上部和第二底座缓流区904流出。

本实用新型的稳流器可以有效抑制铜液开始浇注时的飞溅和湍流，减少铜水飞溅到耐火材料表面时产生的结渣结壳现象，避免急剧湍流持续冲刷耐火材料，从而降低铜液表面熔渣和气体卷入到熔体中的概率，减少铸坯内铸造缺陷和含气量，延长中间包的使用寿命。

具体实施例二：

如图11所示，区别于具体实施例一，所述缓冲器本体1与所述内腔体2为一体结构。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种连铸用中间包稳流器，其特征在于，包括外壳(8)、底座平台(9)、挡渣坝(10)和缓冲器，所述底座平台(9)的外缘向上延伸形成所述外壳(8)，所述外壳(8)与所述底座平台(9)共同围成上部开放的铜液缓冲区域(A)，所述外壳(8)的一侧开设铜液出口(801)，所述铜液缓冲区域(A)的后部为铜液出口区域(B)，所述缓冲器设在所述铜液缓冲区域(A)内并安装所述底座平台(9)上，所述挡渣坝(10)设置在所述铜液出口区域(B)内。

2.根据权利要求1所述的连铸用中间包稳流器，其特征在于，所述缓冲器包括缓冲器本体(1)，所述缓冲器本体(1)内设有内腔体(2)，所述内腔体(2)内具有内腔，所述内腔体(2)上方开设有注流口(3)，所述内腔体(2)为小口大肚结构，所述内腔体(2)的内壁为弧形面(4)。

3.根据权利要求2所述的连铸用中间包稳流器，其特征在于，所述缓冲器本体(1)上还设有溢流坝(5)、溢流槽(6)和若干贯流口(7)，所述溢流坝(5)设置在所述注流口(3)的上方，所述溢流槽(6)设置在所述溢流坝(5)的外侧，若干所述贯流口(7)间隔开设在缓冲器本体(1)的上部边缘上，所述溢流槽(6)与贯流口(7)相通。

4.根据权利要求1所述的连铸用中间包稳流器，其特征在于，所述底座平台(9)包括第一底座平台(901)和第二底座平台(902)，所述第一底座平台(901)高于所述第二底座平台(902)，所述第一底座平台(901)和第二底座平台(902)连接处形成第一底座缓流区(903)，所述第二底座平台(902)的尾部出口处设有第二底座缓流区(904)。

5.根据权利要求4所述的连铸用中间包稳流器，其特征在于，所述挡渣坝(10)包括第一下挡板(101)、第二下挡板(102)、上挡板(103)和铜水分流器(104)，所述铜水分流器(104)沿X轴方向设置在所述第二底座平台(902)的中间位置，所述第一下挡板(101)、第二下挡板(102)和上挡板(103)沿Y轴方向设置，所述上挡板(103)设置在所述第一下挡板(101)和第二下挡板(102)之间，所述第一下挡板(101)和第二下挡板(102)的底部均与所述第二底座平台(902)紧密接触，所述上挡板(103)底部与所述第二底座平台(902)之间设有贯流间隙，并且所述上挡板(103)的上部边缘的高度高于所述第一下挡板(101)和第二下挡板(102)的上部边缘的高度。

6.根据权利要求5所述的连铸用中间包稳流器，其特征在于，所述铜水分流器(104)的前端为梭形。

7.根据权利要求1所述的连铸用中间包稳流器，其特征在于，还包括底座内衬(11)，所述铜液缓冲区域(A)的外壳(8)为多边形结构，所述底座内衬(11)的形状与所述铜液缓冲区域(A)的外壳(8)的形状相同，所述底座内衬(11)安装在所述铜液缓冲区域(A)的外壳(8)的内侧，并且所述底座内衬(11)的高度矮于所述铜液缓冲区域(A)的外壳(8)的高度。

8.根据权利要求5所述的连铸用中间包稳流器，其特征在于，所述第一下挡板(101)开有若干通孔(1011)。

9.根据权利要求2所述的连铸用中间包稳流器，其特征在于，所述内腔体(2)与所述缓冲器本体(1)为一体结构。

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