專利名稱：連鑄中間包下水口冷卻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種冷卻裝置，尤其是連鑄中間包下水口內(nèi)設(shè)有圓錐臺的冷卻裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有連續(xù)鑄鋼生產(chǎn)中使用的連鑄中間包下水口的冷卻研究引起了人們的關(guān)注，因適宜的澆注溫度能保障連鑄生產(chǎn)中鑄坯的質(zhì)量，在如何降低中間包下水口處的鋼液過熱度，即連鑄中間包下水口處的冷卻溫度控制，成為連鑄生產(chǎn)中鑄坯質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)?，F(xiàn)有使用的冷卻式中間包下水口是以銅合金為材料制成的，它的不足之處是要求生產(chǎn)條件苛刻，生產(chǎn)成本昂貴，無法在實際生產(chǎn)中使用和推廣。而普通冷卻式連鑄中間包下水口又無法調(diào)節(jié)與降低鋼液過熱度，影響了連續(xù)鑄鋼生產(chǎn)過程中鑄坯的質(zhì)量與產(chǎn)量，大大增加了能耗與生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述情況，本實用新型的目的是提供一種既能提高鑄坯生產(chǎn)質(zhì)量又能降低鑄坯生產(chǎn)成本的連鑄中間包下水口冷卻裝置。
為實現(xiàn)上述目的，一種連鑄中間包下水口冷卻裝置，于連鑄中間包下水口內(nèi)裝置一適配的圓錐臺，該圓錐臺中央設(shè)鋼液通道，圓錐臺內(nèi)環(huán)繞鋼液通道呈錐狀布設(shè)一冷卻介質(zhì)輸送管。
為實現(xiàn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，其進一步措施是所述輸送管的進口與出口均設(shè)置在圓錐臺頂面。
所述輸送管的進口設(shè)置在圓錐臺頂面，出口設(shè)置在圓錐臺底面。
所述輸送管的布設(shè)形式有至少三種，它們是蝶型、∪型和螺旋型。
所述輸送管之間為鐵屑與黏合劑的填充物。
所述圓錐臺外包裹一層隔熱層。
本實用新型采取在連鑄中間包下水口內(nèi)設(shè)置一布設(shè)有冷卻介質(zhì)輸送管的圓錐臺的技術(shù)方案，不但克服了現(xiàn)有使用的冷卻式銅合金中間包下水口要求生產(chǎn)條件苛刻，生產(chǎn)成本昂貴，無法在實際生產(chǎn)中使用和推廣的缺陷，而且克服了現(xiàn)有普通冷卻式連鑄中間包下水口因無法調(diào)節(jié)與降低鋼液過熱度，至使連續(xù)鑄鋼生產(chǎn)過程中鑄坯質(zhì)量與產(chǎn)量無法同時得到解決的難題。
本實用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有1)能適時調(diào)整冷卻介質(zhì)且不會影響連鑄中間包下水口處的工作質(zhì)量；2)在降低鋼液過熱度的同時對加速鋼液凝固結(jié)晶速度，改善鑄坯內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提高鑄坯等軸晶率、增加等軸晶帶的寬度有良好效果；3)能明顯減少鑄坯裂紋、提高鑄坯晶粒細化度、減少鑄坯晶粒中心偏析與疏松；4)結(jié)構(gòu)簡單，制作成本較低，操作方便，易于推廣。適于各類連鑄生產(chǎn)中連鑄中間包下水口的使用。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明。


圖1是本實用新型輸送管的布設(shè)形式為蝶型的主視半剖面圖。
圖2是圖1所示輸送管的俯視剖面圖。
圖3是本實用新型輸送管的布設(shè)形式為∪型的主視半剖面圖。
圖4是本實用新型位于連鑄中間包下水口內(nèi)的俯視剖面圖。
圖5是本實用新型位于連鑄中間包下水口內(nèi)的主視剖面圖。
圖6是螺旋型布設(shè)的輸送管其出口位于下水口下段的主視剖面圖。
其中1、中間包下水口，11、下水口通道，2、圓錐臺，21、隔熱層，22、鋼液通道，3、輸送管，31、進口，32、出口，4、填充物。
具體實施方式
附圖所示的連鑄中間包下水口冷卻裝置，是在連鑄中間包下水口1內(nèi)裝置一適配的圓錐臺2，該圓錐臺2中央設(shè)鋼液通道22，圓錐臺2內(nèi)環(huán)繞鋼液通道22呈錐狀布設(shè)一冷卻介質(zhì)輸送管3。
其制作過程是先制作一個與圓錐臺2大小相等的空心圓錐筒作圓錐臺2外模，再制作一個與鋼液通道22大小相等的空心圓柱筒作圓錐臺2內(nèi)模，在空心圓錐筒的中央位置放置空心圓柱筒，并將空心圓錐筒外模與空心圓柱筒內(nèi)模按要求固定好，然后在圓柱筒內(nèi)模與圓錐筒外模之間布設(shè)呈錐狀環(huán)繞圓柱筒內(nèi)模的輸送管3，為了達到與圓錐臺2各組件，如填充物鐵屑等有同步傳熱效果，輸送管3應(yīng)選用鐵質(zhì)的。輸送管3的進口31與出口32按布設(shè)形式的不同分別設(shè)置在圓錐臺2頂面或圓錐臺2頂面與圓錐臺2底面。
輸送管3的布設(shè)形式有至少三種，它們是蝶型、∪型和螺旋型。
第一種是蝶型布設(shè)，輸送管3進口31與出口32均設(shè)置在圓錐臺2頂面。蝶型布設(shè)是輸送管3環(huán)繞鋼液通道22呈錐狀蝶型對稱卷曲，該布設(shè)形式有較佳的散熱效果，也無需改變連鑄中間包下水口結(jié)構(gòu)，但繞制需要使用專用模具。
第二種是∪型布設(shè)，輸送管3進口31與出口32均設(shè)置在圓錐臺2頂面?！刃筒荚O(shè)是輸送管3環(huán)繞鋼液通道22呈錐狀∪型豎直卷曲，該布設(shè)形式有較佳的散熱效果，也無需改變連鑄中間包下水口結(jié)構(gòu)，繞制只需要使用簡單的工具，繞制工藝簡單。
第三種是螺旋型布設(shè)，輸送管3進口31與出口32分別設(shè)置在圓錐臺2頂面和圓錐臺2底面，出口32經(jīng)連鑄中間包下水口下段的下水口通道11的管壁穿行至外部。螺旋型布設(shè)是輸送管3環(huán)繞鋼液通道22呈錐狀螺旋型環(huán)狀卷曲，繞制工藝簡單，但連鑄中間包下水口1在制作前須預(yù)留輸送管3出口32的安裝通道。該布設(shè)形式有很好的散熱效果，但需改變連鑄中間包下水口結(jié)構(gòu)。
本實用新型連鑄中間包下水口冷卻裝置用于連續(xù)鑄鋼生產(chǎn)線，為了達到與鑄坯傳熱效果同步和避免選用材料不當(dāng)，造成對鑄坯的污染，故輸送管3選用普通鐵管制作。最后在圓柱筒內(nèi)模與圓錐筒外模之間的輸送管3周圍將填充料與黏合劑混合均勻進行填充，填充物4選用鐵屑，黏合劑為玻璃水，也可使用其他黏合劑，前提條件是其黏合劑成份不對鋼液產(chǎn)生污染。等填充物4凝固后，拆除內(nèi)模及外模，填充物4與輸送管構(gòu)成了圓錐臺2整體，圓錐臺2成型后，在其外部再包裹一層隔熱層21，即可裝置在連鑄中間包下水口1內(nèi)。
使用時，將裝置于連鑄中間包下水口1內(nèi)的圓錐臺2的鋼液通道22與連鑄中間包下水口通道11連通，將輸送管3的進口31和出口32分別與冷卻介質(zhì)輸送系統(tǒng)連接，通上冷卻介質(zhì)就可工作，本實施方式的冷卻介質(zhì)為普通冷卻水，或使用惰性氣體。使用前，須將連鑄中間包下水口1與圓錐臺2同時烘烤加熱。
本實用新型的工作原理連鑄中間包下水口1一般選用鋁碳水口，鋼液經(jīng)過圓錐臺2的鋼液通道22時，通過控制輸送管3內(nèi)冷卻介質(zhì)的流量、流速，對圓錐臺2進行制冷，以熱傳導(dǎo)原理對鋼液通道22內(nèi)的鋼液進行冷卻，鋼液在鋼液通道22內(nèi)遇冷發(fā)生凝固，并在其鋼液通道22內(nèi)表面附近出現(xiàn)結(jié)晶現(xiàn)象，同時，鋼液流經(jīng)鋼液通道22時與鐵質(zhì)內(nèi)壁相互融化，凝固，產(chǎn)生不均勻的液固相面，鋼液流中心部分與鋼液流外層產(chǎn)生交融、沖蝕，與此同時，流經(jīng)鋼液通道22的鋼液流內(nèi)層鋼液與鋼液流外層鋼液產(chǎn)生紊流，使大量帶有結(jié)晶核心的鋼液進入結(jié)晶器，從而使得鑄坯的等軸晶率提高，中心等軸晶寬度增加，裂紋減少，晶粒細化，減少了中心偏析及疏松，鋼液結(jié)晶效果好，結(jié)晶器內(nèi)鑄坯凝固時間明顯縮短，所以，提高了鑄鋼的產(chǎn)量和質(zhì)量。
對比未使用本實用新型的情況如鋼液通過連鑄中間包下水口1溫度過高，鋼液凝固相面不足，不能產(chǎn)生足夠的結(jié)晶，導(dǎo)致進入結(jié)晶器時，鑄坯外殼薄，容易產(chǎn)生脫方、漏鋼、引發(fā)設(shè)備安全事故，降低了鑄坯合格率。
使用本實用新型連鑄中間包下水口冷卻裝置，具有實施成本低廉，對連續(xù)鑄鋼生產(chǎn)環(huán)境及其使用條件無特殊要求，便于普及、推廣。例如鋼液進入連鑄中間包下水口溫度為1550度，在進入結(jié)晶器時將鋼液溫度降低到1540度附近，其溫度下降約10度。通過對鋼液溫度合理控制，按照標(biāo)準工作日計算，按每單個連鑄中間包下水口1計算，每天可使連鑄生產(chǎn)線多生產(chǎn)鋼坯7.5噸，而連鑄中間包下水口冷卻裝置的成本只需10元左右。
以上僅僅是本實用新型的較佳實施例，根據(jù)本實用新型的上述構(gòu)思，本領(lǐng)域的熟練人員還可對此作出各種修改和變換。例如，圓錐臺外型的改變、輸送管在圓錐臺內(nèi)的布設(shè)和結(jié)構(gòu)的改變以及圓錐臺填充材料、冷卻介質(zhì)的變換等等。然而，類似的這種變換和修改均屬于本實用新型的實質(zhì)。
權(quán)利要求1.一種連鑄中間包下水口冷卻裝置，其特征在于連鑄中間包下水口(1)內(nèi)裝置一適配的圓錐臺(2)，該圓錐臺(2)中央設(shè)鋼液通道(22)，圓錐臺(2)內(nèi)環(huán)繞鋼液通道(22)呈錐狀布設(shè)一冷卻介質(zhì)輸送管(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄中間包下水口冷卻裝置，其特征在于所述輸送管(3)的進口(31)與出口(32)均設(shè)置在圓錐臺(2)頂面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄中間包下水口冷卻裝置，其特征在于所述輸送管(3)的進口(31)設(shè)置在圓錐臺(2)頂面，出口(32)設(shè)置在圓錐臺(2)底面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄中間包下水口冷卻裝置，其特征在于所述輸送管(3)的布設(shè)形式有至少三種，它們是蝶型、U型和螺旋型。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄中間包下水口冷卻裝置，其特征在于所述輸送管(3)之間為鐵屑與黏合劑的填充物(4)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄中間包下水口冷卻裝置，其特征在于所述圓錐臺(2)外包裹一層隔熱層(21)。
專利摘要一種連鑄中間包下水口冷卻裝置，它于連鑄中間包下水口內(nèi)裝置一適配的圓錐臺，該圓錐臺中央設(shè)鋼液通道，圓錐臺內(nèi)環(huán)繞鋼液通道呈錐狀布設(shè)一冷卻介質(zhì)輸送管。它因采取在連鑄中間包下水口內(nèi)設(shè)置一布設(shè)有冷卻介質(zhì)輸送管的圓錐臺的技術(shù)方案，不但克服了現(xiàn)有使用的冷卻式銅合金中間包下水口要求生產(chǎn)條件苛刻，生產(chǎn)成本昂貴，無法在實際生產(chǎn)中使用和推廣的缺陷，而且克服了現(xiàn)有普通冷卻式連鑄中間包下水口因無法調(diào)節(jié)與降低鋼液過熱度，至使連鑄鋼生產(chǎn)過程中鑄坯質(zhì)量與產(chǎn)量無法同時得到解決的難題。它能適時調(diào)整冷卻介質(zhì)且不會影響連鑄中間包下水口處的工作質(zhì)量。它結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，易于推廣。適于各類連鑄生產(chǎn)中連鑄中間包下水口的使用。
文檔編號B22D41/50GK2910425SQ20062005127
公開日2007年6月13日 申請日期2006年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月12日
發(fā)明者劉增榮 申請人:劉增榮