CN1861294A - 连铸中间包下水口冷却装置 - Google Patents

Abstract

一种连铸中间包下水口冷却装置，它于连铸中间包下水口内装置一适配的圆锥台，该圆锥台中央设钢液通道，圆锥台内环绕钢液通道呈锥状布设一冷却介质输送管。它因采取在连铸中间包下水口内设置一布设有冷却介质输送管的圆锥台的技术方案，不但克服了现有使用的冷却式铜合金中间包下水口要求生产条件苛刻，生产成本昂贵，无法在实际生产中使用和推广的缺陷，而且克服了现有普通冷却式连铸中间包下水口因无法调节与降低钢液过热度，至使连铸钢生产过程中铸坯质量与产量无法同时得到解决的难题。它能适时调整冷却介质且不会影响连铸中间包下水口处的工作质量。它结构简单，操作方便，易于推广。适于各类连铸生产中连铸中间包下水口的使用。

Description

连铸中间包下水口冷却装置

技术领域

本发明涉及一种冷却装置，尤其是连铸中间包下水口内设有圆锥台的冷却装置。

背景技术

现有连续铸钢生产中使用的连铸中间包下水口的冷却研究引起了人们的关注，因适宜的浇注温度能保障连铸生产中铸坯的质量，在如何降低中间包下水口处的钢液过热度，即连铸中间包下水口处的冷却温度控制，成为连铸生产中铸坯质量控制的关键环节。现有使用的冷却式中间包下水口是以铜合金为材料制成的，它的不足之处是要求生产条件苛刻，生产成本昂贵，无法在实际生产中使用和推广。而普通冷却式连铸中间包下水口又无法调节与降低钢液过热度，影响了连续铸钢生产过程中铸坯的质量与产量，大大增加了能耗与生产成本。

发明内容

针对上述情况，本发明的目的是提供一种既能提高铸坯生产质量又能降低铸坯生产成本的连铸中间包下水口冷却装置。

为实现上述目的，一种连铸中间包下水口冷却装置，于连铸中间包下水口内装置一适配的圆锥台，该圆锥台中央设钢液通道，圆锥台内环绕钢液通道呈锥状布设一冷却介质输送管。

为实现结构优化，其进一步措施是：

所述输送管的进口与出口均设置在圆锥台顶面。

所述输送管的进口设置在圆锥台顶面，出口设置在圆锥台底面。

所述输送管的布设形式有至少三种，它们是蝶型、∪型和螺旋型。

所述输送管之间为铁屑与黏合剂的填充物。

所述圆锥台外包裹一层隔热层。

本发明采取在连铸中间包下水口内设置一布设有冷却介质输送管的圆锥台的技术方案，不但克服了现有使用的冷却式铜合金中间包下水口要求生产条件苛刻，生产成本昂贵，无法在实际生产中使用和推广的缺陷，而且克服了现有普通冷却式连铸中间包下水口因无法调节与降低钢液过热度，至使连续铸钢生产过程中铸坯质量与产量无法同时得到解决的难题。

本发明相比现有技术具有：1)能适时调整冷却介质且不会影响连铸中间包下水口处的工作质量；2)在降低钢液过热度的同时对加速钢液凝固结晶速度，改善铸坯内部结构，提高铸坯等轴晶率、增加等轴晶带的宽度有良好效果；3)能明显减少铸坯裂纹、提高铸坯晶粒细化度、减少铸坯晶粒中心偏析与疏松；4)结构简单，制作成本较低，操作方便，易于推广。适于各类连铸生产中连铸中间包下水口的使用。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

图1是本发明输送管的布设形式为蝶型的主视半剖面图。

图2是图1所示输送管的俯视剖面图。

图3是本发明输送管的布设形式为∪型的主视半剖面图。

图4是本发明位于连铸中间包下水口内的俯视剖面图。

图5是本发明位于连铸中间包下水口内的主视剖面图。

图6是螺旋型布设的输送管其出口位于下水口下段的主视剖面图。

其中1、中间包下水口，11、下水口通道，2、圆锥台，21、隔热层，22、钢液通道，3、输送管，31、进口，32、出口，4、填充物。

具体实施方式

附图所示的连铸中间包下水口冷却装置，是在连铸中间包下水口1内装置一适配的圆锥台2，该圆锥台2中央设钢液通道22，圆锥台2内环绕钢液通道22呈锥状布设一冷却介质输送管3。

其制作过程是：先制作一个与圆锥台2大小相等的空心圆锥筒作圆锥台2外模，再制作一个与钢液通道22大小相等的空心圆柱筒作圆锥台2内模，在空心圆锥筒的中央位置放置空心圆柱筒，并将空心圆锥筒外模与空心圆柱筒内模按要求固定好，然后在圆柱筒内模与圆锥筒外模之间布设呈锥状环绕圆柱筒内模的输送管3，为了达到与圆锥台2各组件，如填充物铁屑等有同步传热效果，输送管3应选用铁质的。输送管3的进口31与出口32按布设形式的不同分别设置在圆锥台2顶面或圆锥台2顶面与圆锥台2底面。

输送管3的布设形式有至少三种，它们是蝶型、∪型和螺旋型。

第一种是蝶型布设，输送管3进口31与出口32均设置在圆锥台2顶面。蝶型布设是输送管3环绕钢液通道22呈锥状蝶型对称卷曲，该布设形式有较佳的散热效果，也无需改变连铸中间包下水口结构，但绕制需要使用专用模具。

第二种是∪型布设，输送管3进口31与出口32均设置在圆锥台2顶面。∪型布设是输送管3环绕钢液通道22呈锥状∪型竖直卷曲，该布设形式有较佳的散热效果，也无需改变连铸中间包下水口结构，绕制只需要使用简单的工具，绕制工艺简单。

第三种是螺旋型布设，输送管3进口31与出口32分别设置在圆锥台2顶面和圆锥台2底面，出口32经连铸中间包下水口下段的下水口通道11的管壁穿行至外部。螺旋型布设是输送管3环绕钢液通道22呈锥状螺旋型环状卷曲，绕制工艺简单，但连铸中间包下水口1在制作前须预留输送管3出口32的安装通道。该布设形式有很好的散热效果，但需改变连铸中间包下水口结构。

本发明连铸中间包下水口冷却装置用于连续铸钢生产线，为了达到与铸坯传热效果同步和避免选用材料不当，造成对铸坯的污染，故输送管3选用普通铁管制作。最后在圆柱筒内模与圆锥筒外模之间的输送管3周围将填充料与黏合剂混合均匀进行填充，填充物4选用铁屑，黏合剂为玻璃水，也可使用其他黏合剂，前提条件是其黏合剂成份不对钢液产生污染。等填充物4凝固后，拆除内模及外模，填充物4与输送管构成了圆锥台2整体，圆锥台2成型后，在其外部再包裹一层隔热层21，即可装置在连铸中间包下水口1内。

使用时，将装置于连铸中间包下水口1内的圆锥台2的钢液通道22与连铸中间包下水口通道11连通，将输送管3的进口31和出口32分别与冷却介质输送***连接，通上冷却介质就可工作，本实施方式的冷却介质为普通冷却水，或使用惰性气体。使用前，须将连铸中间包下水口1与圆锥台2同时烘烤加热。

本发明的工作原理：连铸中间包下水口1一般选用铝碳水口，钢液经过圆锥台2的钢液通道22时，通过控制输送管3内冷却介质的流量、流速，对圆锥台2进行制冷，以热传导原理对钢液通道22内的钢液进行冷却，钢液在钢液通道22内遇冷发生凝固，并在其钢液通道22内表面附近出现结晶现象，同时，钢液流经钢液通道22时与铁质内壁相互融化，凝固，产生不均匀的液固相面，钢液流中心部分与钢液流外层产生交融、冲蚀，与此同时，流经钢液通道22的钢液流内层钢液与钢液流外层钢液产生紊流，使大量带有结晶核心的钢液进入结晶器，从而使得铸坯的等轴晶率提高，中心等轴晶宽度增加，裂纹减少，晶粒细化，减少了中心偏析及疏松，钢液结晶效果好，结晶器内铸坯凝固时间明显缩短，所以，提高了铸钢的产量和质量。

对比未使用本发明的情况：如钢液通过连铸中间包下水口1温度过高，钢液凝固相面不足，不能产生足够的结晶，导致进入结晶器时，铸坯外壳薄，容易产生脱方、漏钢、引发设备安全事故，降低了铸坯合格率。

使用本发明连铸中间包下水口冷却装置，具有实施成本低廉，对连续铸钢生产环境及其使用条件无特殊要求，便于普及、推广。例如钢液进入连铸中间包下水口温度为1550度，在进入结晶器时将钢液温度降低到1540度附近，其温度下降约10度。通过对钢液温度合理控制，按照标准工作日计算，按每单个连铸中间包下水口1计算，每天可使连铸生产线多生产钢坯7.5吨，而连铸中间包下水口冷却装置的成本只需10元左右。

以上仅仅是本发明的较佳实施例，根据本发明的上述构思，本领域的熟练人员还可对此作出各种修改和变换。例如，圆锥台外型的改变、输送管在圆锥台内的布设和结构的改变以及圆锥台填充材料、冷却介质的变换等等。然而，类似的这种变换和修改均属于本发明的实质。

Claims (6)

1、一种连铸中间包下水口冷却装置，其特征在于连铸中间包下水口(1)内装置一适配的圆锥台(2)，该圆锥台(2)中央设钢液通道(22)，圆锥台(2)内环绕钢液通道(22)呈锥状布设一冷却介质输送管(3)。

2、根据权利要求1所述的连铸中间包下水口冷却装置，其特征在于所述输送管(3)的进口(31)与出口(32)均设置在圆锥台(2)顶面。

3、根据权利要求1所述的连铸中间包下水口冷却装置，其特征在于所述输送管(3)的进口(31)设置在圆锥台(2)顶面，出口(32)设置在圆锥台(2)底面。

4、根据权利要求1所述的连铸中间包下水口冷却装置，其特征在于所述输送管(3)的布设形式有至少三种，它们是蝶型、∪型和螺旋型。

5、根据权利要求1所述的连铸中间包下水口冷却装置，其特征在于所述输送管(3)之间为铁屑与黏合剂的填充物(4)。

6、根据权利要求1所述的连铸中间包下水口冷却装置，其特征在于所述圆锥台(2)外包裹一层隔热层(21)。

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