一種連鑄中間包湍流器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種連鑄中間包湍流器，所述湍流器的外部結構為八棱柱體(1)，其八個柱面上間隔分布著三個凸臺(2)；所述湍流器的內部為空腔，所述空腔的內側面為旋轉拋物面(3)，所述空腔的內側壁上均勻分布著八個導流孔(4)，所述空腔的底部為底部中心旋轉拋物面(5)，沿所述底部中心旋轉拋物面(5)的外側均勻分布八個小拋物面(6)；本實用新型的湍流器具有增強冶金功能、防止漂浮和使用壽命長的優點。
【專利說明】一種連鑄中間包湍流器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種鋼鐵冶金設備，尤其涉及一種連鑄中間包湍流器。
【背景技術】
[0002]連鑄中間包是鋼包和結晶器中間的過渡裝置，是鋼水進入結晶器前的最后一環，對保證連鑄坯的質量具有重要的意義。“中間包冶金”技術自20世紀80年代初期被提出以來，隨著連鑄技術的發展，其作用受到越來越多的注意，現已發展成為一門特殊的綜合性爐外冶金技術。“中間包冶金”技術通過改善鋼水流動條件，減少短路流動和死區的發生，改善流動方向和延長路徑，為鋼水中夾雜物的上浮提供有利的條件，從而保證澆注鋼水的純凈度；可以有效防止澆注過程中鋼水的二次污染，減輕鋼水對耐火材料侵蝕，減少渣的卷入以及渣中不穩定氧化物的危害。在連鑄中間包內安裝控流裝置是實現上述冶金功能的有效方法，通過安裝合適結構的控流裝置，可以起到穩定并優化中間包內鋼水的流動狀態，增加鋼水在中間包內的停留時間，促進鋼水中大顆粒夾雜物上浮分離，均勻鋼水溫度和成分、防止鋼水二次氧化污染等冶金效果。
[0003]目前控流裝置通常采用湍流器，為了化解鋼水流入的高動能，湍流器內腔一般設計為下大上小的形狀，在底部增加一個大空槽來限制鋼水湍流；這種設計在一定程度上可以減弱注流區鋼水的翻滾湍動，但是在穩定鋼水流動及防止開澆噴濺方面，還有待提高；這種設計使湍流器器壁厚度不一，同時由于不同位置沖刷強度不一，造成湍流器不同部位使用壽命不一；而且在中間包使用初期及后期，熱應力及沖刷破損容易造成湍流器漂浮而引發事故。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的在于解決現有連鑄中間包湍流器存在的上述技術問題，從而提供一種增強冶金功能、防止漂浮和延長使用壽命的連鑄中間包湍流器。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0006]一種連鑄中間包湍流器，所述湍流器的外部結構為八棱柱體1，其八個柱面上間隔分布著三個凸臺2 ;所述湍流器的內部為空腔，所述空腔的內側面為旋轉拋物面3，所述空腔的內側壁上均勻分布著八個導流孔4，所述空腔的底部為底部中心旋轉拋物面5，沿所述底部中心旋轉拋物面5的外側均勻分布八個小拋物面6。
[0007]上述技術方案中，所述三個凸臺2的間隔方式為:在所述八棱柱體I的八個柱面中的任意選定一個柱面，在這個柱面上設置第一個凸臺，沿順時針方向間隔兩個柱面設置第二個凸臺，再間隔一個柱面設置第三個凸臺。
[0008]上述技術方案中，所述旋轉拋物面3的拋物線的頂點位于所述空腔的底面上，拋物線方程為X = ky2(y彡O)，其中k取值范圍為0.05?0.1。
[0009]上述技術方案中，八個所述導流孔4正對所述八棱柱體I的八個棱柱；每個所述導流孔4的中軸線均過所述空腔的底面圓圓心，每個所述導流孔4的中軸線與所述空腔的底面的夾角均為α，α取值范圍為30°?60° ;八個所述導流孔4的孔徑(Itl相同，d ^的取值范圍為3cm?8cm。
[0010]上述技術方案中，所述底部中心旋轉拋物面5的拋物線方程為y = -kx2，其中k取值范圍為0.05?0.1 ;所述底部中心旋轉拋物面5在所述空腔的底面投影圓的直徑Cl1取值范圍為20cm?30cm。
[0011]上述技術方案中，八個所述小拋物面6的大小相同，其拋物線方程均為I = -kx2,其中k取值范圍為0.05?0.1 ;相鄰的兩個所述小拋物面6不相交。
[0012]上述技術方案中，八個所述小拋物面6在所述空腔的底面投影圓的圓心均在底面八邊形的過八邊形中心點的對角線上，八個所述小拋物面6在所述空腔的底面投影圓的直徑d2取值范圍為1cm?15cm。
[0013]上述技術方案中，八個所述小拋物面6在所述空腔的底面的投影圓與所述底部中心旋轉拋物面5在底面的投影圓相切，同時與所述空腔的底面圓相切。
[0014]本實用新型的優點在于:
[0015]1、本實用新型的湍流器采用八棱柱體結構，可以保證沖刷部位的耐火材料厚度，提尚瑞流器整體壽命；
[0016]2、本實用新型的湍流器外部底部間隔設有凸臺，可以固定湍流器，防止湍流器漂浮;
[0017]3、本實用新型的湍流器內部底部中心為旋轉拋物面，可以化解鋼水開澆時造成的高沖擊動能；
[0018]4、本實用新型的湍流器采用拋物面內腔，底部中心為大拋物面，外圍為小拋物面，可以有效延長鋼水滯留時間，三者結合非常有利于鋼水在內腔內折射、回流、翻轉循環，減少湍流和噴射，使鋼液平穩溢出；
[0019]5、本實用新型的湍流器的內腔壁上設有導流孔，在鋼水穩定溢出時，可以減少鋼水折射和回流對湍流器入口的沖刷，提高了湍流器的壽命。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型的一種連鑄中間包湍流器的俯視圖；
[0021]圖2為圖1的A-A剖視圖。
[0022]附圖標記
[0023]1、八棱柱體2、凸臺3、旋轉拋物面
[0024]4、導流孔 5、底部中心旋轉拋物面6、小拋物面
【具體實施方式】
[0025]現結合附圖對本實用新型作進一步的描述。
[0026]本實用新型提供了一種連鑄中間包湍流器，其安裝在鋼包長水口下，中間包內。如圖1所示，所述湍流器的外部結構為八棱柱體1，其八個柱面上間隔分布著三個凸臺2，間隔方式為:在八棱柱體I的八個柱面中的任意選定一個柱面，在這個柱面上設置第一個凸臺，沿順時針方向間隔兩個柱面設置第二個凸臺，再間隔一個柱面設置第三個凸臺；三個凸臺2在中間包砌筑時砌入中間包底部，能有效地固定所述湍流器，在中間包使用初期防止所述湍流器發生漂浮；并在中間包使用后期保證所述湍流器磨損后不產生漂浮。
[0027]如圖1和圖2所示，所述湍流器的內部為空腔，所述空腔的內側面為旋轉拋物面3，所述空腔的內側壁上均勻分布著八個導流孔4 ;所述空腔的底部為底部中心旋轉拋物面5，沿所述底部中心旋轉拋物面5的外側均勻分布八個小拋物面6。
[0028]所述旋轉拋物面3的拋物線頂點位于所述空腔的底面上，拋物線方程為X =ky2(y彡O)，其中k取值范圍為0.05?0.1。
[0029]八個所述導流孔4正對所述八棱柱體I的八個棱柱，每個所述導流孔4的中軸線均過所述空腔的底面圓的圓心，每個所述導流孔4的中軸線與所述空腔的底面的夾角均為α，α取值范圍為30°?60° ;八個所述導流孔4的孔徑(Itl相同，(Itl的取值范圍為3cm?8cm0
[0030]在所述湍流器的使用過程中，鋼水侵蝕所述導流孔4處耐火材料的速度比侵蝕所述湍流器內部的其他部位的耐火材料的速度快，考慮到所述八棱柱體I的八個棱柱位置處的耐火材料厚度大，因此將所述導流孔4放置于所述八棱柱體I的棱柱處，可以保證所述湍流器內部各處使用壽命均等，由此提高所述湍流器整體壽命。
[0031]所述底部中心旋轉拋物面5的拋物線方程為y = _kx2，其中k取值范圍為0.05?0.1 ;所述底部中心旋轉拋物面5在所述空腔的底面投影圓的直徑Cl1取值范圍為20cm?30cm。當鋼水由湍流器入口流入湍流器內部時，所述底部中心旋轉拋物面5能有效化解鋼水開澆時造成的高沖擊動能。
[0032]八個所述小拋物面6的大小相同，其拋物線方程均為y = _kx2，其中k取值范圍為0.05?0.1，相鄰的兩個所述小拋物面6不相交；八個所述小拋物面6在所述空腔的底面的投影圓圓心均在底面八邊形的過八邊形中心點的對角線上，八個所述小拋物面6在所述空腔的底面的投影圓的直徑d2取值范圍為1cm?15cm ;八個所述小拋物面6在所述空腔的底面的投影圓與所述底部中心旋轉拋物面5在所述空腔的底面的投影圓相切，同時與所述空腔的底面圓相切。
[0033]所述湍流器的空腔內的旋轉拋物面3和底部的八個小拋物面6能有效限制鋼水湍流，增加鋼水停留時間，利于鋼水中夾雜物的上浮。
【權利要求】
1.一種連鑄中間包湍流器，其特征在于，所述湍流器的外部結構為八棱柱體(I)，其八個柱面上間隔分布著三個凸臺(2);所述湍流器的內部為空腔，所述空腔的內側面為旋轉拋物面(3)，所述空腔的內側壁上均勻分布著八個導流孔(4)，所述空腔的底部為底部中心旋轉拋物面(5)，沿所述底部中心旋轉拋物面(5)的外側均勻分布八個小拋物面(6)。
2.根據權利要求1所述的連鑄中間包湍流器，其特征在于，所述三個凸臺(2)的間隔方式為:在所述八棱柱體(I)的八個柱面中的任意選定一個柱面，在這個柱面的上設置第一個凸臺，沿順時針方向間隔兩個柱面上設置第二個凸臺，再間隔一個柱面設置第三個凸臺。
3.根據權利要求1所述的連鑄中間包湍流器，其特征在于，所述旋轉拋物面(3)的拋物線的頂點位于所述空腔的底面上，拋物線方程為X = ky2(y彡O)，其中k取值范圍為0.05?0.1。
4.根據權利要求1所述的連鑄中間包湍流器，其特征在于，八個所述導流孔(4)正對所述八棱柱體(I)的八個棱柱；每個所述導流孔(4)的中軸線均過所述空腔的底面圓圓心，每個所述導流孔(4)的中軸線與所述空腔的底面的夾角均為α，α取值范圍為30°?60° ;八個所述導流孔⑷的孔徑(Ici相同，d C1的取值范圍為3cm?8cm。
5.根據權利要求1所述的連鑄中間包湍流器，其特征在于，所述底部中心旋轉拋物面(5)的拋物線方程為y = _kx2，其中k取值范圍為0.05?0.1 ;所述底部中心旋轉拋物面(5)在所述空腔的底面投影圓的直徑Cl1取值范圍為20cm?30cm。
6.根據權利要求1所述的連鑄中間包湍流器，其特征在于，八個所述小拋物面(6)的大小相同，其拋物線方程均為I = _kx2，其中k取值范圍為0.05?0.1 ;相鄰的兩個所述小拋物面(6)不相交。
7.根據權利要求1所述的連鑄中間包湍流器，其特征在于，八個所述小拋物面(6)在所述空腔的底面投影圓的圓心均在底面八邊形的過八邊形中心點的對角線上，八個所述小拋物面(6)在所述空腔的底面投影圓的直徑d2取值范圍為1cm?15cm。
8.根據權利要求1所述的連鑄中間包湍流器，其特征在于，八個所述小拋物面(6)在所述空腔的底面的投影圓與所述底部中心旋轉拋物面(5)在底面的投影圓相切，同時與所述空腔的底面圓相切。
【文檔編號】B22D11/106GK204262307SQ201420651458
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年11月3日 優先權日:2014年11月3日
【發明者】王博, 張冠鋒, 戰東平, 劉美, 邱國興, 張慧書, 唐磊, 張洋鵬, 姜周華 申請人:山東鋼鐵股份有限公司, 東北大學, 遼寧科技學院