專利名稱：薄帶連鑄用多水口穩流布流裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種連鑄用金屬液分配器，特別是一種薄帶連鑄用布流裝置，可廣泛應用于雙輥薄帶連鑄工藝技術領域。
背景技術：
薄帶連鑄用布流裝置是整個薄帶設備中最關鍵的部件之一，其布流性能的好壞一直影響薄帶坯最終質量，因此，針對這一內容各國進行了大量的研究，如美國專利有 US6073680、US5587514、US6125917和US6012508等所公開的分配器，它位于中間包的下方， 形如小的第二中間包。由中間包流入的鋼液通過該分配器內一排布流孔流入到布流器內。 而中國專利ZL01276402. 7和ZL02283420. 6的布流器形式是一個整體的吊裝設備，通過兩側和兩端的布流孔來達到布流的目的。以往傳統的分配器或布流器存在的問題主要是在鋼液流動輸送過程中沒有抑流或減少其湍流和流股沖擊力作用的內部裝置，因此造成鋼液流動不穩定，進而造成熔池內液面波動加劇，熔池內部溫度不均，影響正常操作和連鑄帶鋼的質量。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是克服現有技術中的缺點與不足，提供一種薄帶連鑄用多水口穩流布流裝置，該裝置可提高金屬熔體流動的平穩性，減少金屬熔體湍流的流股沖擊力對連鑄工藝的影響，使金屬熔體溫度分布均勻，從而提高金屬薄帶的鑄軋質量，且通過在一個布流器中同時使用多支普通浸入式水口與輥寬方向上加寬的布流器配合使用，以適應生產較寬薄帶鋼的需求。為解決上述技術問題，本發明采用下述技術方案
一種薄帶連鑄用多水口穩流布流裝置，包括設置于金屬初始凝固界面前端熔池上方的布流器，金屬熔體通過一組中間包底部的浸入式水口注入布流器的腔體內，然后通過布流器布流后進入金屬初始凝固界面前端熔池，屬初始凝固界面前端熔池由雙轉輥和側封板圍成。布流器的腔體還與穩流器的腔體連通，穩流器的腔體位于布流器的腔體的上方，浸入式水口浸入到穩流器的腔體內的金屬熔體中，金屬熔體通過浸入式水口注入穩流器的腔體內，而后再通過穩流器穩流后進入布流器的腔體內。上述穩流器的腔體和布流器的腔體皆為槽型容器形成，布流器的腔體深度大于穩流器的腔體的深度，穩流器固定設置于布流器的腔體內，穩流器的底部水平設置，穩流器下部即為布流器的下部腔體部分，布流器的下部腔體部分的壁面上開設金屬液布流孔，穩流器的外側表面與布流器的腔體內壁表面之間形成液流間隙空間，穩流器腔體內的金屬熔體沿著其槽型容器的上緣溢流后通過液流間隙空間即進入布流器的下部腔體內。上述布流器的下部腔體均勻收縮過渡形成錐形腔體，與雙轉輥軸線平行的布流器下部腔體側壁傾斜形成錐形腔體的前后傾斜側壁，與雙轉輥軸線相交且靠近雙轉輥兩端的布流器下部腔體的兩側面形成錐形腔體的左右側壁，錐形腔體的底端形成水平底面，錐形腔體的內部一體設置有水平抑湍板，水平抑湍板將錐形腔體分隔成上部錐形腔體和底部錐形腔體兩部分，水平抑湍板上均布2 5列導流小孔，底部錐形腔體靠近水平底面的前后傾斜側壁上各開有1 2列布流小孔，底部錐形腔體靠近水平底面的左右側壁上也分別各開有1 3個輔助布流小孔，布流小孔和輔助布流小孔形成金屬液布流孔系列，每列導流小孔和每列布流小孔均沿著雙轉輥的輥寬方向排布。上述底部錐形腔體的水平底面上開有1 2列增強布流小孔，每列增強布流小孔也均沿著雙轉輥的輥寬方向排布，每個增強布流小孔均與任意一個導流小孔位置交錯。上述穩流器和布流器形成一體構造，即穩流器的槽型容器的底部形成水平底板， 水平底板的邊緣向外水平延伸形成水平外伸板部分并與布流器的腔體內壁相接連成一體， 位于水平外伸板上部的布流器腔室形成液流間隙空間，靠近布流器側壁的水平底板的水平外伸板上也開設有1 3列過流小孔，每列過流小孔也均沿著雙轉輥的輥寬方向排布。在穩流器的底板上可以開若干列小孔或不開孔，在布流器下部水平底面上沿著輥軸方向可開有數列小孔或不開孔，在布流器下部水平底面下部錐形腔體左右兩傾斜側壁上各開有數列小孔，在水平抑湍板上沿輥軸方向上均布若干列小孔，在抑湍板下部錐形腔體前后兩側壁上分別開有若干個小孔。通過形成復雜的孔道，使流過的金屬熔體紊流沖擊減小，本發明通過穩流器、抑湍板降低鋼液注流的動能，減緩對熔池內部的沖擊，抑制液面波動，實現鋼液連續平穩的布流，使熔池內部鋼液溫度分布均勻，提高薄帶鋼質量。作為本發明的一種改進，上述穩流器的底部水平底板上也開設有1 4列分流小孔，每列分流小孔也均沿著雙轉輥的輥寬方向排布，每個分流小孔均與任意一個導流小孔位置交錯。上述浸入式水口包括2 4支水口，浸入式水口沿雙轉輥的輥寬方向呈“一”字形排列，每個浸入式水口均與任意一個過流小孔位置交錯。上述導流小孔、布流小孔、輔助布流小孔、增強布流小孔、過流小孔、分流小孔的形狀為圓孔、矩形孔或橢圓孔中的任意一種或其中任意不同種形狀的組合。作為本發明的另一種改進，上述浸入式水口形狀為雙側孔直筒水口、分岔形水口或直筒水口中的任意一種或其中任意不同種形狀的組合。本發明與現有技術相比較，具有如下顯而易見的突出實質性特點和顯著優點
1.通過在一個布流器中同時使用多支普通浸入式水口并與輥寬方向上加寬的布流器配合使用，能夠滿足生產較寬薄帶鋼的需求。2.核心部件之一穩流器由兩塊隔板與布流器矩形腔體側壁和底板圍成，形狀簡單、結構穩定，極大簡化了布流系統的結構，加之可以使用結構簡單的常規連鑄水口，從而顯著降低穩流布流裝置的生產成本。3.通過穩流器的使用可以降低鋼液的湍流強度、減緩鋼液注流沖擊；抑湍板的使用可以起到分流及二次穩流的作用，二者配合使用可以減少熔池內液面波動，改善熔池內鋼液的分布情況。4.通過在抑湍板上部錐形腔體前后兩側壁上開孔的方法補足熔池靠近側封板處的鋼液量，防止在生產較寬薄帶鋼時因流股無法到達側封板處而造成的側封板附近結殼或者形成冷鋼，而通過控制開孔的方向可以減緩鋼液對側封板的沖擊，從而有效改善布流器布流效果。
5.布流器下部錐形腔體的形狀與熔池的形狀相近，布流器底部可以方便插入熔池內部，減少熔池液面波動，保證鑄軋過程連續穩定進行、減少缺陷產生、提高薄帶鋼產品質量。


圖1是本發明實施例一布流裝置和雙轉輥位置關系示意圖。圖2是本發明實施例一穩流布流裝置的結構示意圖。圖3是本發明實施例一穩流布流裝置的抑湍板結構示意圖。圖4是本發明實施例一穩流布流裝置的布流器底部的水平底面的結構示意圖。圖5是本發明實施例一穩流布流裝置的穩流布流裝置俯視圖(其中圖(a)為穩流器底部不開孔兩水口型布流器，圖(b)為穩流器底部不開孔三水口型布流器)。圖6是本發明實施例二穩流布流裝置的穩流布流裝置俯視圖(其中圖(a)為穩流器底部開孔兩水口型布流器，圖(b)為穩流器底部開孔三水口型布流器)。圖7是本發明實施例三穩流布流裝置的穩流布流裝置的浸入式水口三種形狀示意圖。
具體實施例方式本發明的優選實施例結合附圖詳述如下 實施例一
參見圖1 圖5，一種薄帶連鑄用多水口穩流布流裝置，包括設置于金屬初始凝固界面前端熔池上方的布流器3，金屬熔體通過一組中間包底部的浸入式水口 1注入布流器3的腔體內，然后通過布流器3布流后進入金屬初始凝固界面前端熔池，金屬初始凝固界面前端熔池由雙轉輥9和側封板圍成。布流器3的腔體還與穩流器2的腔體連通，穩流器2的腔體位于布流器3的腔體的上方，浸入式水口 1浸入到穩流器2的腔體內的金屬熔體中，金屬熔體通過浸入式水口 1注入穩流器2的腔體內，而后再通過穩流器2穩流后進入布流器 3的腔體內。在本實施例中，穩流器2的腔體和布流器3的腔體皆為槽型容器形成，布流器3的腔體深度大于穩流器2的腔體的深度，穩流器2固定設置于布流器3的腔體內，穩流器2的底部水平設置，穩流器2下部即為布流器3的下部腔體部分，布流器3的下部腔體部分的壁面上開設金屬液布流孔，穩流器2的外側表面與布流器3的腔體內壁表面之間形成液流間隙空間，穩流器2腔體內的金屬熔體沿著其槽型容器的上緣溢流后通過液流間隙空間即進入布流器3的下部腔體內。在本實施例中，布流器3的下部腔體均勻收縮過渡形成錐形腔體，與雙轉輥9軸線平行的布流器3下部腔體側壁傾斜形成錐形腔體的前后傾斜側壁，與雙轉輥9軸線相交且靠近雙轉輥9兩端的布流器3下部腔體的兩側面形成錐形腔體的左右側壁，錐形腔體的底端形成水平底面，錐形腔體的內部一體設置有水平抑湍板6，水平抑湍板6將錐形腔體分隔成上部錐形腔體和底部錐形腔體兩部分，水平抑湍板6上均布2 5列導流小孔7，底部錐形腔體靠近水平底面的前后傾斜側壁上各開有1 2列布流小孔8，底部錐形腔體靠近水平底面的左右側壁上也分別各開有1 3個輔助布流小孔7e，布流小孔8和輔助布流小孔7e形成金屬液布流孔系列，每列導流小孔7和每列布流小孔8均沿著雙轉輥9的輥寬方向排布。在本實施例中，在錐形腔體的內部設置有水平抑湍板6，板上沿輥軸方向上均布導流小孔7。抑湍板6可以消耗掉鋼液的一部分動能，起到緩流的效果，同時通過控制布流孔系列的孔的排布可以使得鋼液在輥寬方向上分布更加均勻。在抑湍板6上部錐形腔體左右兩側壁上分別開有輔助布流小孔7e，輔助布流小孔7e的形狀為圓形、方形或橢圓形，孔的方向為水平方向，或相對水平位置向上、或者向下傾斜一定角度，具體依據工藝條件而定，該側孔可以為熔池靠近側封板處補足鋼液，從而使得鋼液在輥寬方向分布更加均勻，避免側封板附近結殼或者形成冷鋼。在本實施例中，底部錐形腔體的水平底面上開有1 2列增強布流小孔8f，每列增強布流小孔8f也均沿著雙轉輥9的輥寬方向排布，每個增強布流小孔8f均與任意一個導流小孔7位置交錯，減少金屬液湍流引起的擾動和沖擊。在本實施例中，穩流器2和布流器3形成一體構造，即穩流器2的槽型容器的底部形成水平底板5，水平底板5的邊緣向外水平延伸形成水平外伸板部分并與布流器3的腔體內壁相接連成一體，位于水平外伸板上部的布流器3腔室形成液流間隙空間，靠近布流器3 側壁的水平底板5的水平外伸板上也開設有1 3列過流小孔4，每列過流小孔4也均沿著雙轉輥9的輥寬方向排布。在本實施例中，本發明穩流布流裝置主要包括設置于轉輥9上方的布流器3、位于布流器3上部空間的穩流器2和伸入穩流器2內的一組浸入式水口 1，其中布流器3可看作由上下兩部分組成，上部為敞口矩形腔體，在其底部靠近左右兩側壁處分別開有一列或多列過流小孔4，腔體內部設有矩形穩流器2。穩流器2的水平底板5上開1 4列孔或不開孔。布流器3下部腔體為錐形腔體，該錐形腔體由左右兩側兩個傾斜側壁，其前后兩平行側壁和矩形腔體的水平底板5共同圍成，其底部收縮過渡成為一個水平底面，其上不開孔， 在水平底面上部錐形腔體左右兩傾斜側壁上分別開有1 2列個布流小孔8，各種小孔的形狀為圓形、方形或橢圓形，依據具體工藝條件而定。在錐形腔體的內部設置有水平抑湍板 6，板上沿輥軸方向上均布2 5列導流小孔7，在抑湍板6上部錐形腔體前后兩側壁上分別開有1 3個布流小孔7e，小孔的形狀也為圓形、方形或橢圓形，布流小孔7e的方向為水平方向，或相對水平位置向上、或者向下傾斜一定角度，具體依據工藝條件而定。所用一組浸入式水口 1的開口端浸入到穩流器2中的鋼液里。各部件均由耐火材料制成。在本實施例中，當布流時，中間包內的鋼液首先流入浸入式水口 1，然后通過其下部的出口流入到穩流器2內，高速流動的鋼液在穩流器2內與穩流器2壁面發生沖撞而消耗掉部分動能，湍流強度降低，如果穩流2底部不開孔，則由水口流入的鋼液全部匯集在穩流器2內，隨著鋼液的流入，穩流器2內的液面逐漸上升，然后溢出到布流器3和穩流器2 之間的兩個空腔內，之后由其底板上的小孔流入到錐形布流器內；如果穩流器2底板開孔， 則有一部分鋼液會由其水平底板5上的小孔流入到多水口布流器3中。流入錐形腔體內的鋼液注流一部分沖撞到抑湍板6上，消耗掉部分動能，然后經抑湍板6的分流作用，進入到抑湍板6的下部空間，然后由布流器3的錐形空間底部水平底面上的小孔或水平底面附近的布流器3的兩傾斜側壁上的小孔平穩注入雙轉輥9和側封板圍成的熔池內部；而抑湍板 6的下部空間內的一部分鋼液也可由位于抑湍板6下部錐形腔體左右兩側壁上的孔直接進入熔池，對側封板處的鋼液進行補足，然后進入常規鑄軋流程。本發明薄帶連鑄用多水口穩流布流裝置的最大特點是結構簡單，制造成本低，且能夠有效降低鋼液注流沖擊，使鋼液均勻平穩的注入熔池，保證鑄軋過程的順利進行。實施例二
本實施例與本發明的第一個實施例基本相同，不同之處在于 參見圖6，在本實施例中，穩流器2的底部水平底板5上也開設有1 4列分流小孔4d， 每列分流小孔4d也均沿著雙轉輥9的輥寬方向排布，每個分流小孔4d均與任意一個導流小孔7位置交錯。在穩流器2的底部水平底板5上開孔，可以增加穩流器2向布流器3輸出的金屬液流量，在一定的穩流效果提高分流能力，提高連鑄的效率。在實施例一和實施例二中，浸入式水口 1包括2 4支水口，浸入式水口 1沿雙轉輥9的輥寬方向呈“一”字形排列，每個浸入式水口 1均與任意一個過流小孔4位置交錯。 浸入式水口 1與過流小孔4位置錯開可以減小進入布流器3腔體內的金屬液的擾動，減少金屬液湍流沖擊力。在實施例一和實施例二中，導流小孔7、布流小孔8、輔助布流小孔7e、增強布流小孔8f、過流小孔4、分流小孔4d的形狀為圓孔、矩形孔或橢圓孔中的任意一種或其中任意不同種形狀的組合。實施例三
本實施例與本發明的第一和第二個實施例基本相同，不同之處在于 參見圖7，在本實施例中，浸入式水口 1形狀為雙側孔直筒水口 la、分岔形水口 Ib或直筒水口 Ic中的任意一種或其中任意不同種形狀的組合。具體可依據工藝條件而定，如所用浸入式水口 1可有由1支直筒水口 Ic和1支雙側孔水口 Ia組成。可根據需要采用不同形狀的浸入式水口 1，可實現很好的金屬液穩流效果。上面結合附圖對本發明實施例進行了說明，但本發明不限于上述實施例，還可以根據本發明的發明創造的目的做出多種變化，凡依據本發明技術方案的精神實質和原理下做的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，只要符合本發明的發明目的，只要不背離本發明的技術原理和發明構思，都屬于本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種薄帶連鑄用多水口穩流布流裝置，包括設置于金屬初始凝固界面前端熔池上方的布流器(3 )，金屬熔體通過一組中間包底部的浸入式水口( 1)注入所述布流器(3 )的腔體內，然后通過布流器(3)布流后進入金屬初始凝固界面前端熔池，所述金屬初始凝固界面前端熔池由雙轉輥(9)和側封板圍成，其特征在于所述布流器(3)的腔體還與穩流器(2)的腔體連通，所述穩流器(2)的腔體位于所述布流器(3)的腔體的上方，所述浸入式水口(1) 浸入到所述穩流器(2)的腔體內的金屬熔體中，金屬熔體通過所述浸入式水口(1)注入穩流器(2)的腔體內，而后再通過穩流器(2)穩流后進入所述布流器(3)的腔體內。
2.根據權利要求1所述的薄帶連鑄用多水口穩流布流裝置，其特征在于所述穩流器(2)的腔體和所述布流器(3)的腔體皆為槽型容器形成，所述布流器(3)的腔體深度大于所述穩流器(2)的腔體的深度，所述穩流器(2)固定設置于所述布流器(3)的腔體內，所述穩流器(2)的底部水平設置，所述穩流器(2)下部即為所述布流器(3)的下部腔體部分，所述布流器(3)的下部腔體部分的壁面上開設金屬液布流孔，所述穩流器(2)的外側表面與所述布流器(3)的腔體內壁表面之間形成液流間隙空間，所述穩流器(2)腔體內的金屬熔體沿著其槽型容器的上緣溢流后通過所述液流間隙空間即進入所述布流器(3)的下部腔體內。
3.根據權利要求2所述的薄帶連鑄用多水口穩流布流裝置，其特征在于所述布流器(3)的下部腔體均勻收縮過渡形成錐形腔體，與所述雙轉輥(9)軸線平行的所述布流器(3) 下部腔體側壁傾斜形成錐形腔體的前后傾斜側壁，與所述雙轉輥(9)軸線相交且靠近所述雙轉輥(9)兩端的所述布流器(3)下部腔體的兩側面形成錐形腔體的左右側壁，所述錐形腔體的底端形成水平底面，所述錐形腔體的內部一體設置有水平抑湍板(6)，所述水平抑湍板(6)將所述錐形腔體分隔成上部錐形腔體和底部錐形腔體兩部分，所述水平抑湍板(6) 上均布2 5列導流小孔(7)，所述底部錐形腔體靠近水平底面的前后傾斜側壁上各開有 1 2列布流小孔(8)，所述底部錐形腔體靠近水平底面的左右側壁上也分別各開有1 3 個輔助布流小孔(7e)，所述布流小孔(8)和所述輔助布流小孔(7e)形成金屬液布流孔系列，每列所述導流小孔(7)和每列所述布流小孔(8)均沿著所述雙轉輥(9)的輥寬方向排布。
4.根據權利要求3所述的薄帶連鑄用多水口穩流布流裝置，其特征在于所述底部錐形腔體的水平底面上開有1 2列增強布流小孔(8f)，每列所述增強布流小孔(8f)也均沿著所述雙轉輥(9)的輥寬方向排布，每個所述增強布流小孔(8f)均與任意一個所述導流小孔(7)位置交錯。
5.根據權利要求2 4中任意一項所述的薄帶連鑄用多水口穩流布流裝置，其特征在于所述穩流器(2)和所述布流器(3)形成一體構造，即所述穩流器(2)的槽型容器的底部形成水平底板(5)，所述水平底板(5)的邊緣向外水平延伸形成水平外伸板部分并與所述布流器(3)的腔體內壁相接連成一體，位于所述水平外伸板上部的布流器(3)腔室形成所述液流間隙空間，靠近所述布流器(3)側壁的水平底板(5)的水平外伸板上也開設有1 3 列過流小孔(4)，每列所述過流小孔(4)也均沿著所述雙轉輥(9)的輥寬方向排布。
6.根據權利要求5所述的薄帶連鑄用多水口穩流布流裝置，其特征在于所述穩流器 (2)的底部水平底板(5)上也開設有1 4列分流小孔(4d)，每列所述分流小孔(4d)也均沿著所述雙轉輥(9)的輥寬方向排布，每個所述分流小孔(4d)均與任意一個所述導流小孔(7)位置交錯。
7.根據權利要求5所述的薄帶連鑄用多水口穩流布流裝置，其特征在于所述浸入式水口( 1)包括2 4支水口，所述浸入式水口( 1)沿所述雙轉輥(9 )的輥寬方向呈“ 一”字形排列，每個所述浸入式水口(1)均與任意一個所述過流小孔(4)位置交錯。
8.根據權利要求6所述的薄帶連鑄用多水口穩流布流裝置，其特征在于所述導流小孔(7)、布流小孔(8)、輔助布流小孔(7e)、增強布流小孔(8f)、過流小孔(4)、分流小孔 (4d)的形狀為圓孔、矩形孔或橢圓孔中的任意一種或其中任意不同種形狀的組合。
9.根據權利要求7所述的薄帶連鑄用多水口穩流布流裝置，其特征在于所述浸入式水口( 1)形狀為雙側孔直筒水口( la)、分岔形水口( lb)或直筒水口( Ic)中的任意一種或其中任意不同種形狀的組合。
全文摘要
本發明公開了一種薄帶連鑄用多水口穩流布流裝置，包括設置于金屬初始凝固界面前端熔池上方的布流器，金屬熔體通過一組中間包底部的浸入式水口注入布流器的腔體內，然后通過布流器布流后進入金屬初始凝固界面前端熔池。布流器的腔體還與穩流器的腔體連通，穩流器的腔體位于布流器的腔體的上方，浸入式水口浸入到穩流器的腔體內的金屬熔體中，金屬熔體通過浸入式水口注入穩流器的腔體內，而后再通過穩流器穩流后進入布流器的腔體內。該裝置可提高金屬熔體流動的平穩性，減少金屬熔體湍流的流股沖擊力對連鑄工藝的影響，使金屬熔體溫度分布均勻，從而提高金屬薄帶的鑄軋質量，并適應生產較寬薄帶鋼的需求。
文檔編號B22D11/06GK102328038SQ201110314828
公開日2012年1月25日 申請日期2011年10月18日 優先權日2011年10月18日
發明者任三兵, 劉春濤, 劉智宇, 張捷宇, 方園, 樊俊飛, 賀真, 阮飛, 陳記龍, 馬婕 申請人:上海大學