连铸结晶器足辊过滤喷头的制作方法

本发明涉及一种连铸结晶器足辊过滤喷头，属于冶金连铸设备技术领域。

背景技术：

连铸结晶器是将钢水冷却形成连铸坯的关键设备，其内部一般为中空可拆卸的结晶器铜管，外部为铸铁底座及外壳，内部结晶器铜管夹层间流动着冷却用软水；炽热的钢水自结晶器铜管上端进入，自结晶器铜管下端穿出，在此过程中，结晶器铜管夹层中的冷却软水高速流动带走热量，防止结晶器铜管本体因温度过高烧损，同时冷却结晶器内的钢水使之初步形成连铸坯的外层硬壳；此时的连铸坯只是外壳硬化，内部仍是液态钢水，需要安装在结晶器末端的足辊喷头及后面的二冷水喷头完成连铸坯的持续冷却。

连铸结晶器铸铁外壳中预制有二冷水通道，二冷水经此管道进入安装于结晶器末端的足辊喷头内；足辊喷头是连铸坯出结晶器后第一道冷却工序，足辊喷头一般对称安装4到8个，其冷却强度及效果直接影响连铸坯成坯质量，一旦在生产过程中出现足辊喷头堵塞、出水量变小的情况，轻则因冷却不均引起铸坯弯曲，重则需停产更换或清理喷头，会严重影响生产。

由于连铸结晶器价格昂贵，出于成本考虑，当结晶器出现故障时，一般企业都不会频繁更换，而是反复修复使用，在此过程中，结晶器外壳内预制的二冷水管道内壁会出现锈蚀、结垢等现象，因为足辊喷头喷孔很小，一旦有大于喷孔直径的锈垢脱落，就会堵塞喷孔，影响冷却效果。目前国内各钢厂的应对措施都是定期清理更换喷头，以邯钢一炼钢厂为例，严重时需每个浇次（约15小时左右）清理更换一次足辊喷头，占用了生产厂大量人力物力，而由于结晶器足辊喷头所在部位距离红热的连铸坯距离不足10cm，无足够空间安装过滤装置，需要频繁更换堵塞的足辊喷头，严重影响正常生产。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种连铸结晶器足辊过滤喷头，该足辊过滤喷头自带滤网，可有效避免锈垢对喷孔的堵塞，且可在清理后循环使用，大幅延长足辊喷头使用寿命及持续使用时间，保证正常生产。

解决上述技术问题的技术方案是：

连铸结晶器足辊过滤喷头，包括喷嘴和截头圆锥筒形滤网；所述喷嘴由圆筒、倒置的截头圆锥和方形台体构成，截头圆锥的较大底面与圆筒的底部固定连接，较小底面与方形台体的上表面固定连接，截头圆锥的内部开有上下贯通的空腔，方形台体上开有上下贯通的喷孔，截头圆锥内部的空腔分别与喷孔和圆筒的内腔连通；所述截头圆锥筒形滤网的锥底与圆筒的上部固定连接，侧壁开有多个贯通壁厚的进水缝。

上述的连铸结晶器足辊过滤喷头，所述方形台体为四角均为倒角的正方形台体；所述截头圆锥的较大底面直径与圆筒的直径相同，较小底面的直径与方形台体的边长相同；截头圆锥内部的空腔为倒圆锥形，方形台体上的喷孔为通过方形台体上、下表面中心的圆柱形通孔，喷孔与截头圆锥内部倒圆锥形空腔的锥顶连通；喷嘴装配完毕后，圆筒的轴线、截头圆锥的轴线、倒圆锥形空腔的轴线和喷孔的轴线重合；所述截头圆锥筒形滤网的锥底直径与圆筒的内径相匹配，所述多个进水缝尺寸相同，截头圆锥筒形滤网的同一个横截圆面上平均开设4个进水缝。

上述的连铸结晶器足辊过滤喷头，所述圆筒上部外侧壁开有与连铸结晶器下端水管内螺纹相匹配的圆筒外螺纹，圆筒内壁上部开有圆筒内螺纹，内壁下部固定有旋转翅片；所述截头圆锥筒形滤网锥底的外侧壁开有与圆筒内壁上部的圆筒内螺纹相匹配的滤网外螺纹，截头圆锥筒形滤网的上端面封闭，封闭的上端面开设有多个直径小于喷孔直径的通孔，侧壁进水缝的高度小于喷孔直径的1/2。

本发明的工作过程为：

首先将截头圆锥筒形滤网通过锥底侧壁的滤网外螺纹与喷嘴的圆筒内壁上部的圆筒内螺纹螺纹连接，从而形成一个自带滤网的喷头；然后将喷嘴的圆筒通过圆筒上部圆筒外螺纹与连铸结晶器下端水管内螺纹螺纹连接，此时，截头圆锥筒形滤网处于连铸结晶器下端水管内部；生产过程中，夹带着锈垢的二冷水经连铸结晶器下端水管通过截头圆锥筒形滤网上端面的通孔和侧壁进水缝送到喷头部位时，水中的块状锈垢被截头圆锥筒形滤网拦截，由于截头圆锥筒形滤网上端面的通孔直径和侧壁进水缝的高度均小于喷嘴的喷孔直径，所以过滤后的二冷水中残留的锈垢不会堵塞喷嘴的喷孔，二冷水进入喷嘴经旋转翅片导流后形成高速旋流，自喷嘴的喷孔喷出后形成伞形水幕喷到铸坯上完成冷却。在生产间隙检修时，可将本发明从连铸结晶器下端水管拆下进行锈垢清理，清理干净即可回装再次使用，从而大幅延长喷头的使用寿命和使用时间，节约成本，保证正常生产。

本发明的有益效果为：

本发明截头圆锥筒形滤网可有效过滤二冷水，防止锈垢堵塞喷嘴的喷孔，大幅延长足辊喷头的工作时间；截头圆锥筒形滤网使喷嘴进水面积达到原进水面积的2倍以上，有效进水面积达到原进水面积的1.3倍左右，进一步提高了喷头防堵塞能力，使喷头使用寿命及维护周期大幅延长；过滤后的二冷水进入喷嘴经旋转翅片导流后形成高速旋流，自喷嘴的喷孔喷出后形成伞形水幕喷到铸坯上，增强了对连铸坯的冷却效果，保证正常生产；利用生产检修间隙可将本发明拆卸后进行锈垢清理，清理完成后可再次安装循环使用，从而大幅提升足辊喷头的使用寿命，节约成本。

附图说明

图1为喷嘴的立体结构示意图；

图2为喷嘴的主视图；

图3为喷嘴的仰视图；

图4为截头圆锥俯视图；

图5为截头圆锥筒形滤网结构示意图；

图6为本发明整体装配结构示意图；

图中标记为：截头圆锥筒形滤网1、圆筒2、截头圆锥3、方形台体4、空腔5、喷孔6、进水缝7、圆筒外螺纹8、圆筒内螺纹9、旋转翅片10、滤网外螺纹11、通孔12。

具体实施方式

图1～图4和图6显示，本发明连铸结晶器足辊过滤喷头，包括喷嘴和截头圆锥筒形滤网1；喷嘴由圆筒2、倒置的截头圆锥3和方形台体4构成；圆筒2上部外侧壁开有与连铸结晶器下端水管内螺纹相匹配的圆筒外螺纹8，圆筒2内壁上部开有圆筒内螺纹9，内壁下部固定有旋转翅片10；方形台体4为正方形台体，其四角均为倒角结构；截头圆锥3的较大底面直径与圆筒2的直径相同，较小底面的直径与方形台体4的边长相同；截头圆锥3的较大底面与圆筒2的底部固定连接，连接后截头圆锥3的较大底面与圆筒2的底面重合；截头圆锥3的较小底面与方形台体4的上表面固定连接，连接后截头圆锥3的较小底面与方形台体4的上表面重合；截头圆锥3的内部开有上下贯通的倒圆锥形空腔5，方形台体4上开有上下贯通的圆柱形喷孔6，喷孔6的轴线通过方形台体4上、下表面的中心点；喷孔6与截头圆锥3内部倒圆锥形空腔5的锥顶连通，倒圆锥形空腔5的锥底与圆筒2内腔连通；喷嘴装配完毕后，圆筒2的轴线、截头圆锥3的轴线、截头圆锥3内部倒圆锥形空腔5的轴线和方形台体4的喷孔6的轴线重合。

图5和图6显示，截头圆锥筒形滤网1锥底的外侧壁开有与圆筒2内壁上部的圆筒内螺纹9相匹配的滤网外螺纹11，截头圆锥筒形滤网1通过滤网外螺纹11与圆筒2内壁上部的圆筒内螺纹9螺纹连接；截头圆锥筒形滤网1的上端面封闭，封闭的上端面开设有多个直径小于喷嘴方形圆台的喷孔6直径的通孔12；截头圆锥筒形滤网1的侧壁开有多个贯通壁厚且尺寸相同的进水缝7，多个进水缝7分别位于截头圆锥筒形滤网1的多个横截面上，同一个横截圆面上平均开设4个进水缝7，进水缝7的高度小于喷嘴的方形圆台喷孔6直径的1/2。

本发明的工作过程为：

首先将截头圆锥筒形滤网1通过锥底侧壁的滤网外螺纹11与喷嘴的圆筒2内壁上部的圆筒内螺纹9螺纹连接，从而形成一个自带滤网的喷头；然后将喷嘴的圆筒2通过圆筒2上部圆筒外螺纹8与连铸结晶器下端水管内螺纹螺纹连接，此时，截头圆锥筒形滤网1处于连铸结晶器下端水管内部；生产过程中，夹带着锈垢的二冷水经连铸结晶器下端水管通过截头圆锥筒形滤网1上端面的通孔12和侧壁进水缝7送到喷头部位时，水中的块状锈垢被截头圆锥筒形滤网1拦截，由于截头圆锥筒形滤网1上端面的通孔12的直径和侧壁进水缝7的高度均小于喷嘴的喷孔6的直径，所以过滤后的二冷水中残留的锈垢不会堵塞喷嘴的喷孔6，二冷水进入喷嘴经旋转翅片10导流后形成高速旋流，自喷嘴的喷孔6喷出后形成伞形水幕喷到铸坯上完成冷却。在生产间隙检修时，可将本发明从连铸结晶器下端水管拆下进行锈垢清理，清理干净即可回装再次使用，从而大幅延长喷头的使用寿命和使用时间，节约成本，保证正常生产。

本发明截头圆锥筒形滤网1使喷嘴进水面积达到原进水面积的2倍以上，有效进水面积达到原进水面积的1.3倍左右，进一步提高了喷头防堵塞能力，使喷头使用寿命及维护周期大幅延长。