CN110280751A - 一种长水口碗部清理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种长水口碗部清理装置，包括底板；设于所述底板下方、用以提高吹扫气体流速的加速套筒；设于所述底板上方、用以与供气管相连并向所述加速套筒提供吹扫气体的进气接头；其中，所述底板具有连通所述加速套筒和所述进气接头的通气孔；套设于所述加速套筒、用以与长水口的碗口相抵并随长水口上下移动的浮动盖板；设于所述底板和所述浮动盖板之间、用以限制所述浮动盖板向下移动范围的限位柱。上述装置能够实现对长水口碗部内壁的不同高度位置进行吹扫清理。

Description

一种长水口碗部清理装置

技术领域

本发明涉及连铸生产技术领域，特别是涉及一种长水口碗部清理装置。

背景技术

连续铸钢简称连铸，它是一种把钢水直接浇注成型的工艺，与传统的模铸法相比，连铸法具有大幅提高金属收得率和铸坯质量，节约能源等显著优势。

目前，在连铸生产线的钢包和中间包之间需要利用长水口来保护钢水不受二次氧化并防止钢流飞溅。一种长水口的结构如图1所示，该长水口01呈管状，其顶部的进料口呈碗状并用于连接钢包，其底部的出料口用于连接中间包，使钢包内的钢水经过长水口01内的通道进入中间包内。在经过连铸生产线停止运行之后，为了避免附着于长水口01内壁的钢水凝结，故需要对长水口01进行清理。

因此，如何对长水口的碗部进行清理是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种长水口碗部清理装置，该装置能够实现对长水口碗部内壁的不同高度位置进行吹扫清理。

为实现上述目的，本发明提供一种长水口碗部清理装置，包括：底板；设于所述底板下方、用以提高吹扫气体流速的加速套筒；设于所述底板上方、用以与供气管相连并向所述加速套筒提供吹扫气体的进气接头；其中，所述底板具有连通所述加速套筒和所述进气接头的通气孔；套设于所述加速套筒、用以与长水口的碗口相抵并随长水口上下移动的浮动盖板；设于所述底板和所述浮动盖板之间、用以限制所述浮动盖板向下移动范围的限位柱。

优选地，所述限位柱的顶部穿设于所述底板并具有用以与所述底板上表面卡接的限位轴肩，所述限位柱的底部与所述浮动盖板固定连接。

优选地，所述进气接头和所述底板之间设有用以保证密封性的第一垫片；所述加速套筒和所述底板之间设有用以保证密封性的第二垫片。

优选地，所述加速套筒的出气口处设有用以提高吹扫气体流速的缩放形成块；其中，所述缩放形成块具有用以与所述加速套筒的出气口形成渐缩气路的收缩面和用以与所述加速套筒的出气口形成渐扩气路的扩张面，所述收缩面和所述扩张面沿气流方向依次设置。

优选地，所述加速套筒的出气口沿气流方向呈渐扩状。

优选地，所述底板设有安装通孔；还包括穿设于所述安装通孔的调节杆和用以固定所述调节杆位置的定位螺母；其中，所述调节杆的底部与所述缩放形成块相连，所述调节杆的顶部设有用以与所述定位螺母配合的外螺纹；且当所述定位螺母抵贴所述底板的上表面时，所述调节杆和所述缩放形成块的位置固定。

优选地，所述调节杆具有与所述进气接头和所述加速套筒均连通的导气气路。

优选地，所述缩放形成块设有用以与所述导气气路连通的吹扫气孔。

优选地，所述吹扫气孔设有内螺纹；还包括用以封堵所述吹扫气孔的堵孔螺栓。

相对于上述背景技术，本发明提供的长水口碗部清理装置，通过浮动盖板随长水口一同沿加速套筒移动以实现加速套筒出气口与长水口碗部之间的相对移动，来实现对长水口碗部内壁的全面吹扫清理。具体来说，浮动盖板通过自重压紧长水口，且浮动盖板能够沿加速套筒移动，使浮动盖板能够随长水口一同上下移动，进而使加速套筒的出气口与长水口碗部沿垂向产生相对移动，实现从加速套筒流出的吹扫气体对长水口碗部内壁的不同高度位置进行吹扫清理。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有技术中一种长水口的结构示意图；

图2为本发明所提供的一种长水口碗部清理装置的结构示意图；

其中，

01-长水口、1-底板、2-进气接头、3-加速套筒、4-浮动盖板、5- 限位柱、6-缩放形成块、61-收缩面、62-扩张面、63-吹扫气孔、7-调节杆、71-导气气孔、8-定位螺母、9-堵孔螺栓、10-第一垫片、11-第二垫片。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1和图2，图1为现有技术中一种长水口的结构示意图；图2为本发明所提供的一种长水口碗部清理装置的结构示意图。

本发明所提供的一种长水口碗部清理装置，如图2所示，它主要包括：底板1、加速套筒3、进气接头2、限位柱5和浮动盖板4。

底板1用来连接基座，以起到支撑本长水口碗部清理装置的作用。其中，底板1与基座可通过螺栓或其他现有技术中的固定方式进行连接。

加速套筒3和进气接头2分设于底板1的两侧，加速套筒3设于底板1的下方并优选通过螺栓实现两者的固定连接；进气接头2设于底板1的上方，进气接头2的底部优选设为法兰盘状并通过螺栓实现与底板1的固定连接。

需要说明的是，底板1设有实现加速套筒3和进气接头2连通的通气孔(图中未示)，进气接头2的顶部连接用来提供吹扫气体的供气管，使供气管内的吹扫气体进入进气接头2并通过通气孔进入加速套筒3；加速套筒3用于提高吹扫气体的流速，进而使得从加速套筒3底部的出气口流出的吹扫气体能够对长水口01碗部的内壁进行强力吹扫，也即需要将长水口01设于加速套筒3的出气口处，使长水口 01的碗部包裹加速套筒3的出气口，进而实现吹扫气体对长水口01 碗部的内壁进行吹扫清理。

设于底板1和浮动盖板4之间的限位柱5用于悬吊浮动盖板4以避免当长水口01与浮动盖板4分离时浮动盖板4掉落，也即限制浮动盖板4下降运动的距离范围。

浮动盖板4套装于加速套筒3，并能够沿加速套筒3进行上下移动，浮动盖板4可以通过自重作用下压长水口01的碗口(即图1中长水口01的顶部端面)，这样一方面可以实现碗口与浮动盖板4之间的密封，以供吹扫气体由上至下地将钢水从长水口01的底部吹出；另一方面还可以实现浮动盖板4随长水口01的上下运动，以对长水口01 碗部的不同高度位置进行吹扫清理。

针对上述另一方面的内容具体来说，当长水口01向上运动时，长水口01向上推动浮动盖板4，使浮动盖板4沿加速套筒3向上运动，进而使长水口01相对于加速套筒3向上运动，直至长水口01停止向上运动或浮动盖板4与底板1抵贴以限制浮动盖板4和长水口01的进一步上升；而当长水口01向下运动时，也即相对加速套筒3向下运动，浮动盖板4在自重的作用下沿加速套筒3向下运动，直至长水口01 停止向下运动或限位柱5开始悬吊浮动盖板4以限制浮动盖板4的进一步下降。

可以理解的是，在长水口01沿垂向运动的过程中，加速套筒3 的出气口与长水口01沿垂向的相对位置发生变化，进而实现对长水口 01碗部内壁的不同高度位置进行吹扫清理。

换句话说，本申请的核心有二：一是利用限位柱5悬吊浮动盖板 4以限制浮动盖板4向下移动的范围，二是利用浮动盖板4套装于加速套筒3并通过自重作用始终与长水口01接触并随长水口01一起沿垂向运动，进而使长水口01与加速套筒3的出气口之间沿垂向的相对位置发生改变，实现对长水口01碗部进行全面吹扫清理的技术效果。

这里针对限位柱5与底板1和浮动盖板4这两者之间的连接关系给出以下两种具体实施例：

在第一种具体实施例中，限位柱5的顶部穿设于底板1并具有能够与底板1上表面卡接的限位轴肩，其中，底板1应设有供限位柱5 穿过的穿孔；限位柱5的底部与浮动盖板4固定连接，使限位柱5能够随浮动盖板4一同上下运动，并且限位柱5能够加强浮动盖板4的自重作用，相应地提高了浮动盖板4与长水口01碗口之间的密封性，进而提高了吹扫清理的效果。

作为优选，限位柱5的底部开设螺孔，并通过螺栓从下至上地穿过浮动盖板4与限位柱5的螺孔配合来实现限位柱5与浮动盖板4的固定连接。当然，还可以采用焊接或其他现有的固定连接方式来实现浮动盖板4与限位柱5之间的固定连接。

在第二种实施例中，限位柱5的底部穿设于浮动盖板4并具有能够与浮动盖板4下表面卡接以实现悬吊浮动盖板4的限位轴肩，其中，浮动盖板4应设有供限位柱5穿过的穿孔；限位柱5的顶部与底板1 固定连接，使浮动盖板4能沿限位柱5和加速套筒3这两者上下移动，进而减小了用于驱动长水口01移动所需要的力。

需要说明的是，上述限位柱5与底板1固定连接的方式可以参照上述第一种具体实施例中限位柱5与浮动盖板4的固定连接方式，当然还可以采用现有的固定连接方式(如焊接等)来实现本具体实施例中限位柱5与底板1的固定连接。

可以理解的是，当限位柱5悬吊浮动盖板4时，若浮动盖板4的下表面低于加速套筒3的出气口，则当长水口01的碗口刚与浮动盖板 4的下表面接触时，从加速套筒3出气口流出的吹扫气体无法吹扫到长水口01碗口附近的位置，进而只有向上推动长水口01至浮动盖板 4与加速套筒3的出气口端面平齐的时候，吹扫气体才能够对长水口 01顶部碗口的附近进行吹扫清理，这样会降低长水口01碗部清理的效率。

因此，限位柱5的长度优选满足当浮动盖板4呈自由状态时使浮动盖板4的下表面与加速套筒3出气口的端面平齐的条件；这里所谓的“自由状态”是指在无外力的作用下，浮动盖板4所处的状态，也即限位柱5悬吊浮动盖板4的状态。

为了避免吹扫气体发生泄漏，在进气接头2和底板1之间设置第一垫片10并在加速套筒3和底板1之间设置第二垫片11。具体来说，进气接头2的底部设有用于设置第一垫片10的第一安装槽，使位于第一安装槽内的第一垫片10封堵进气接头2与底板1接触面之间的缝隙；同样地，加速套筒3的顶部设有用于设置第二垫片11的第二安装槽，使位于第二安装槽内的第二垫片11封堵加速套筒3与底板1接触面之间的缝隙，以实现由供气管提供的全部吹扫气体仅从加速套筒3 的出气口流出。

需要说明的是，上述第一垫片10和第二垫片11优选由耐高温的铜或不锈钢等金属材料制成。

这里再针对加速套筒3如何实现提高吹扫气体流速给出以下的具体实施例：

加速套筒3的出气口处设有缩放形成块6，当经过缩放形成块6 与加速套筒3出气口之间的空间时，吹扫气体得到增速效果，以实现对长水口01碗部表面的强力吹扫。具体来说，按吹扫气体的流动方向来看，缩放形成块6具有收缩面61和与收缩面61底部相接的扩张面 62，收缩面61用于与加速套筒3出气口的内壁之间形成流通面积逐渐减小的渐缩气路，而扩张面62用于与加速套筒3出气口的内壁之间形成流通面积逐渐增大的渐扩气路，上述连通的渐缩气路和渐扩气路能够使吹扫气体在拉瓦尔效应的作用下达到超音速。

需要说明的是，上述缩放形成块6的形状优选为旋转体；上述拉瓦尔效应即为拉瓦尔喷管(或称缩放喷管)的原理，该原理主要是指气体在管路中流动时，截面越小而流速越大，但当气体的流速达到音速时，截面越大而流速越大；也就是说，上述缩放形成块6与加速套筒3的出气口形成拉瓦尔喷管式的气路。

可以理解的是，长水口01碗口的尺寸应大于加速套筒3出气口的尺寸，为了使吹扫气体能够较大范围地吹扫长水口01碗部的壁面，加速套筒3出气口的内壁从上至下应呈渐扩的形状。相应地，收缩面 61的扩张程度应大于加速套筒3出气口内壁的扩张程度，进而形成上述渐缩气路；同理，扩张面62的扩张程度应小于加速套筒3出气口内壁的扩张程度，甚至可呈不扩张的柱状或呈收缩的倒锥状，进而形成上述渐扩气路。

为了固定缩放形成块6的位置，本装置还包括调节杆7，调节杆 7的顶部与底板1相连，而调节杆7的底部与缩放形成块6固定连接，并且作为优选，调节杆7的底部和缩放形成块6通过螺纹配合连接。

为了调整加速套筒3的出气流速，底板1设有安装通孔，而调节杆7的顶部穿设于该安装通孔内，并且调节杆7的顶部优选设置外螺纹，并通过定位螺母8与调节杆7配合，进而通过定位螺母8与底板 1的上表面抵贴以实现固定调节杆7和缩放形成块6的位置，并且通过调整定位螺母8相对于调节杆7的位置以无级调节缩放形成块6与加速套筒3出气口的相对位置，以改变渐缩气路和渐扩气路的截面尺寸，进而实现对吹扫气体流速的调整。

为了进一步增加吹扫气体从进气接头2至加速套筒3的流道，上述调节杆7具有用来连通进气接头2和加速套筒3的导气气路。具体来说，调节杆7呈中空的管状，并在调节杆7的底部开设有连通调节杆7内部空间和加速套筒3的导气气孔71，使进气接头2内的一部分吹扫气体从调节杆7顶部的开孔进入调节杆7内部中空的空间，并从导气气孔71进入加速套筒3内。

为了增大本装置的出气流量，缩放形成块6还设有与上述导气气路连通的吹扫气孔63。吹扫气孔63与调节杆7底部的开孔连通，使调节杆7内的吹扫气体经吹扫气孔63流出至长水口01内，以便于钢水能够沿长水口01下部分的通道流出长水口01。

需要说明的是，在吹扫清理长水口01的碗部时，需封堵吹扫气孔63，因此吹扫气孔63可设置螺纹并用于配合堵孔螺栓9，以通过堵孔螺栓9限制调节杆7内的气体全部流入加速套筒3内，进而保证有足够的吹扫气体对长水口01碗部的内壁进行强力吹扫；而当需要将钢水从长水口01下部分的通道吹出时，可调整定位螺母8的位置使缩放形成块6与加速套筒3出气口的内壁相抵并取下堵孔螺栓9，使加速套筒3内以及调整杆内的吹扫气体均从吹扫气孔63流出以对长水口 01进行吹扫。

值得一提的是，在本发明的描述中，所采用的“上下”以及“顶底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是限定所指的元件或部分必须具有特定的方位，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本发明所提供的长水口碗部清理装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种长水口碗部清理装置，其特征在于，包括：

底板(1)；

设于所述底板(1)下方、用以提高吹扫气体流速的加速套筒(3)；

设于所述底板(1)上方、用以与供气管相连并向所述加速套筒(3)提供吹扫气体的进气接头(2)；其中，所述底板(1)具有连通所述加速套筒(3)和所述进气接头(2)的通气孔；

套设于所述加速套筒(3)、用以与长水口(01)的碗口相抵并随长水口(01)上下移动的浮动盖板(4)；

设于所述底板(1)和所述浮动盖板(4)之间、用以限制所述浮动盖板(4)向下移动范围的限位柱(5)。

2.根据权利要求1所述的长水口碗部清理装置，其特征在于，所述限位柱(5)的顶部穿设于所述底板(1)并具有用以与所述底板(1)上表面卡接的限位轴肩，所述限位柱(5)的底部与所述浮动盖板(4)固定连接。

3.根据权利要求1所述的长水口碗部清理装置，其特征在于，

所述进气接头(2)和所述底板(1)之间设有用以保证密封性的第一垫片(10)；

所述加速套筒(3)和所述底板(1)之间设有用以保证密封性的第二垫片(11)。

4.根据权利要求1至3任一项所述的长水口碗部清理装置，其特征在于，所述加速套筒(3)的出气口处设有用以提高吹扫气体流速的缩放形成块(6)；其中，所述缩放形成块(6)具有用以与所述加速套筒(3)的出气口形成渐缩气路的收缩面(61)和用以与所述加速套筒(3)的出气口形成渐扩气路的扩张面(62)，所述收缩面(61)和所述扩张面(62)沿气流方向依次设置。

5.根据权利要求4所述的长水口碗部清理装置，其特征在于，所述加速套筒(3)的出气口沿气流方向呈渐扩状。

6.根据权利要求4所述的长水口碗部清理装置，其特征在于，

所述底板(1)设有安装通孔；

还包括穿设于所述安装通孔的调节杆(7)和用以固定所述调节杆(7)位置的定位螺母(8)；

其中，所述调节杆(7)的底部与所述缩放形成块(6)相连，所述调节杆(7)的顶部设有用以与所述定位螺母(8)配合的外螺纹；

且当所述定位螺母(8)抵贴所述底板(1)的上表面时，所述调节杆(7)和所述缩放形成块(6)的位置固定。

7.根据权利要求6所述的长水口碗部清理装置，其特征在于，所述调节杆(7)具有与所述进气接头(2)和所述加速套筒(3)均连通的导气气路。

8.根据权利要求7所述的长水口碗部清理装置，其特征在于，所述缩放形成块(6)设有用以与所述导气气路连通的吹扫气孔(63)。

9.根据权利要求8所述的长水口碗部清理装置，其特征在于，

所述吹扫气孔(63)设有内螺纹；

还包括用以封堵所述吹扫气孔(63)的堵孔螺栓(9)。