[實(shí)用新型]帶有旋流葉片的上升孔磚

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200820153148.9
• 申請(qǐng)日: 2008-09-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201249254Y
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范正潔;裴云毅;沈建國(guó)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號(hào): B22D7/00
• 分類號(hào): B22D7/00;B22D7/12
• 代理公司: 上?？歧鲗＠碛邢挢?zé)任公司
• 代理人: 鄭明輝

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種帶有旋流葉片的上升孔磚，該磚是生產(chǎn)特厚板坯用的單向凝固裝置的重要部件。

背景技術(shù)

單向凝固技術(shù)是上世紀(jì)80年代發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)生產(chǎn)特厚板坯的模鑄技術(shù)，適用于生產(chǎn)特大型、內(nèi)部質(zhì)量均勻、無(wú)疏松和偏析的特厚板坯。

目前工業(yè)上使用的生產(chǎn)單向凝固錠的工藝多為底注法。中國(guó)專利93238966.X和日本專利JP5606363分別公開(kāi)了一種底注法單向凝固裝置，鋼水由冷卻底盤上的上注孔注入錠模，對(duì)鋼錠底部進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，而對(duì)側(cè)壁和頂部進(jìn)行保溫，使柱狀晶垂直向上生長(zhǎng)。

為了獲得高質(zhì)量的特厚板坯，在生產(chǎn)過(guò)程中一般都采用高溫高速澆注。而現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)中所采用的直通型上注孔磚，無(wú)法對(duì)注流流動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行有效控制，在澆注過(guò)程中會(huì)對(duì)鋼液表面形成強(qiáng)烈的沖擊力，在澆注口上方形成一個(gè)很高的冒口，造成保護(hù)渣卷入形成夾雜缺陷，而且無(wú)法避免高溫鋼流對(duì)冷卻底盤和鋼錠模側(cè)壁絕熱材料形成很強(qiáng)的沖涮力，造成水冷底盤和側(cè)壁絕熱材料的熔損。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種帶有旋流葉片的上升孔磚，實(shí)現(xiàn)對(duì)單向凝固澆注過(guò)程中鋼液流動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行有效的控制，保證設(shè)備安全和鑄坯最終質(zhì)量。

本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種帶有旋流葉片的上升孔磚，安裝于單向凝固裝置水冷底盤澆注孔的中心，所述上升孔磚整體為圓筒形，圓筒形內(nèi)腔為一整體蝶形旋流葉片。

所述上升孔磚用高鋁質(zhì)耐火材料制成。

本實(shí)用新型由于采用上述的結(jié)構(gòu)，與現(xiàn)有的直通型孔相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：鋼液流經(jīng)上升孔磚的旋流葉片，在上升孔磚腔內(nèi)和鋼錠模內(nèi)形成強(qiáng)烈的旋轉(zhuǎn)流動(dòng)，不但可以降低對(duì)鋼液表面、底盤和側(cè)壁耐火材料的沖擊力，有效防止夾雜物的卷入和底盤及側(cè)壁絕熱材料的熔損，而且強(qiáng)烈的旋流可以促進(jìn)夾雜物的碰撞長(zhǎng)大被保護(hù)渣所吸附，提高鋼水的純凈度。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型帶有旋流葉片的上升孔磚安裝于單向凝固裝置的位置示意圖；

圖2本實(shí)用新型帶有旋流葉片的上升孔磚結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1澆注管，2水冷底盤，3下注底盤，4湯道磚，5帶有旋流葉片的上升孔磚，6保護(hù)渣，7鋼錠模，8絕熱材料，9鋼水(鋼液)，10旋流葉片。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。

參見(jiàn)圖1，一種帶有旋流葉片的上升孔磚5，安裝于單向凝固裝置水冷底盤2澆注孔的中心。參見(jiàn)圖2，所述上升孔磚5整體為圓筒形，圓筒形內(nèi)腔為一整體蝶形旋流葉片10，上升孔磚5用高鋁質(zhì)耐火材料制成。所述上升孔磚5與水冷底盤2澆注孔之間的空隙用釘鐵填滿。

參見(jiàn)圖1，工業(yè)生產(chǎn)時(shí)，鋼液以5t/min的速度由澆注管1澆入，鋼液流經(jīng)下注底盤3中的湯道磚4，然后高速經(jīng)過(guò)帶有旋轉(zhuǎn)葉片的上升孔磚5時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)烈的旋流，鋼液9進(jìn)入到鋼錠模7內(nèi)繼續(xù)保持高速的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，最高旋轉(zhuǎn)速度可以達(dá)到5m/s。鋼液9強(qiáng)烈的旋流可以在上升孔磚5內(nèi)和鋼錠模7內(nèi)部形成很強(qiáng)的湍流，有利于鋼液9內(nèi)夾非金屬雜物的碰撞長(zhǎng)大，最終被保護(hù)渣6所吸收，經(jīng)測(cè)定保護(hù)渣6中Al₂O₃含量增加了30％，凈化了鋼水9，保證了鑄坯質(zhì)量。注流旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)不僅使湍流強(qiáng)度增加了，而且使注流到達(dá)鋼液9表面的運(yùn)動(dòng)軌跡增長(zhǎng)，由于鋼液粘性力的作用，注流動(dòng)能大大減弱，使冒口的高度降低50％，減弱了液面波動(dòng)，防止保護(hù)渣6的卷入，并減少水冷底盤2和側(cè)壁絕熱材料8的熔損。而且注流在鋼錠模7內(nèi)旋轉(zhuǎn)流動(dòng)使鋼液9的溫度更加均勻，有利于柱狀晶的垂直向上生長(zhǎng)，提高鑄坯的最終質(zhì)量。

本實(shí)用新型產(chǎn)生的積極效果可以從以下幾個(gè)方面體現(xiàn)：

1、使用帶旋流葉片的上升孔磚，注流在上注孔磚腔內(nèi)和鋼錠模內(nèi)部形成很強(qiáng)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，強(qiáng)烈的湍流有助于夾非金屬雜物的碰撞長(zhǎng)大，最終被保護(hù)渣所吸收，夾雜物的去除效率提高30％，凈化了鋼液。

2、使用帶旋流葉片的上升孔磚，有效減弱了注流對(duì)液面、底盤和側(cè)壁絕熱材料的沖擊力，使冒口高度降低了50％，有效防止夾雜物的卷入，并減少底盤和側(cè)壁絕熱材料的熔損。

3、注流在鋼錠模內(nèi)旋轉(zhuǎn)流動(dòng)使鋼液的溫度更加均勻，有利于柱狀晶的垂直向上生長(zhǎng)，提高鑄坯的最終質(zhì)量。

本實(shí)用新型作為單向凝固裝置重要部件，在澆鑄過(guò)程中能有效控制注流的流動(dòng)狀態(tài)，保證鑄坯最終質(zhì)量，將被廣泛的運(yùn)用于特厚板坯的生產(chǎn)過(guò)程中。