一种炼钢模铸浇注装置的制造方法
【专利摘要】一种炼钢模铸浇注装置，包括内浇口、横浇道缓冲部和横浇道，内浇口通过横浇道缓冲部与横浇道相通；所述横浇道缓冲部与横浇道为同轴设置的圆管通道，所述横浇道缓冲部的一端为封闭结构，横浇道缓冲部的另一端与横浇道的一端固定连接，横浇道的另一端为钢液入口；所述内浇口的底部与横浇道缓冲部的顶部固定连接，内浇口的中轴线到横浇道与横浇道缓冲部连接处距离是横浇道缓冲部长度L的三分之一。本设计具有防止钢液飞溅和卷渣的作用，提高钢锭成品品质。
【专利说明】
一种炼钢模铸浇注装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种铸造设备，尤其涉及一种炼钢模铸浇注装置，具体适用于防止钢液飞溅、避免产生卷渣缺陷。
【背景技术】
[0002]钢铁是金属制品中应用最为广泛的金属，钢铁制品的加工流程均需要将冶炼钢水凝固成钢锭或连铸坯，之后进行热加工及冷加工获得金属制品。为了获得表面光滑的钢锭，在浇注之前需要向钢锭模内加入保护渣，保护渣的熔点低于钢液的熔点，在保护渣接触到钢液之后温度迅速升高，保护渣由固态转变成液态，在钢锭模内壁与钢液之间形成一层保护膜，保证钢液连续稳定凝固，获得表面光滑的钢锭。然而在浇注初始阶段，如果钢液流速较大，钢锭模底部的保护渣易被钢液冲散，未凝固的保护渣易被卷入钢液内部形成卷渣缺陷。为了减少卷渣缺陷，要求浇注初始阶段尽量降低浇注速度，但是浇注速度的控制是靠人工操作，浇注速度靠人工调节易波动，稳定性差。现有技术中钢锭浇注装置中钢液进入钢锭内部时的线速度过大，造成钢液飞溅，易形成卷渣。
[0003]中国专利授权公告号为CN201057467Y，授权公告日为2008年5月7日的实用新型专利公开了一种提高金属洁净度的模铸浇注装置，由水平浇道、垂直浇道和交口三部分组成，水平浇道横截面是直径为Dl的圆形，垂直浇道分两段，其中上段和下段截面分别为直径Dl和D2的圆形，下段直径D2等于直径Dl的3至5倍。上下两段浇道长度比Hl:H3=2至5。交口是由水平浇道和垂直浇道连接所形成，水平浇道与垂直浇道相切，并且水平浇道的中心线位于垂直浇道下段的1/2高度。虽然该实用新型能够在一定程度上减缓钢液流速，但其仍存在以下缺陷:
[0004]1、该实用新型的垂直浇道上段为圆柱形，钢液进入垂直浇道时流速过大，容易破坏垂直浇道下段的耐火材料，将耐火材料卷入钢液，造成次品；同时钢液过大的流速会导致垂直浇道上段内的钢液流速不均匀，造成钢液喷凸。
[0005]2、该实用新型的垂直浇道下段为水平设置的圆柱结构，水平浇道设置在垂直浇道下段的切线上，钢液从垂直浇道下段进入水平浇道时，由于水平浇道出口处与垂直浇道下段相切，水平浇道内的钢液进入垂直浇道下段内形成涡流，导致钢液进入结晶器(钢锭模)的流速不均匀，钢液喷凸高度大，导致液面波动大。
【发明内容】
[0006]本实用新型的目的是克服现有技术中存在的钢液流速不均匀的问题，提供了一种钢液流速均匀、稳定的炼钢模铸浇注装置。
[0007]为实现以上目的，本实用新型的技术解决方案是:
[0008]—种炼钢模铸浇注装置，包括内浇口、横浇道缓冲部和横浇道，内浇口通过横浇道缓冲部与横浇道相通；
[0009]所述横浇道缓冲部与横浇道为同轴设置的圆管通道，所述横浇道缓冲部的一端为封闭结构，横浇道缓冲部的另一端与横浇道的一端固定连接，横浇道的另一端为钢液入口；
[0010]所述内浇口的底部与横浇道缓冲部的顶部固定连接，内浇口的中轴线到横浇道与横浇道缓冲部连接处的距离是横浇道缓冲部长度L的三分之一。
[0011]所述内浇口为倒锥形结构，所述内浇口的中轴线垂直于水平面设置，内浇口的中轴线与横浇道缓冲部的中轴线相交。
[0012]所述内浇口的半锥角α为5度-15度，内浇口底部圆周直径d是横浇道的内直径r的
0.7倍-0.85倍。
[0013]所述横浇道的内直径r是横浇道缓冲部的内直径R的0.35倍-0.55倍，所述横浇道缓冲部的长度L是横浇道缓冲部的内直径R的1.8倍-2.2倍。
[0014]所述内浇口、横浇道缓冲部和横浇道均由耐火材料制成。
[0015]所述耐火材料的耐火温度大于等于1600°C。
[0016]所述内浇口、横浇道缓冲部和横浇道均由高铝耐火砖制成。
[0017]所述高铝耐火砖的三氧化二铝含量大于等于70%。
[0018]与现有技术相比，本实用新型的有益效果为:
[0019]1、本实用新型一种炼钢模铸浇注装置中的横浇道缓冲部与横浇道为同轴设置的圆管通道，这样的设计有利于钢液流速均匀的进入横浇道缓冲部，不会对横浇道缓冲部的内壁造成冲击，有效防止横浇道缓冲部内壁的耐火材料卷入钢液。因此，本设计能够使钢液流速均勾，提尚钢徒成品品质。
[0020]2、本实用新型一种炼钢模铸浇注装置中的内浇口的中轴线到横浇道与横浇道缓冲部连接处的距离是横浇道缓冲部长度L的三分之一，这样的设计能够使流入横浇道缓冲部的钢液均匀的进入内浇口，减少钢液紊流，避免发生钢液飞溅和卷渣现象，提高钢锭成品品质。因此，本设计能够使钢锭液面流速均匀，降低钢液的液面喷凸。
[0021 ] 3、本实用新型一种炼钢模铸浇注装置中的内浇口为倒锥形结构，倒锥形的内浇口能够明显的降低钢液的上升速度，有利于钢液均匀缓慢的流入钢锭模内，进一步避免发生钢液飞溅和卷渣现象。因此，本设计能够使钢液流速均匀、上升缓慢，有效降低次品率。
[0022]4、本实用新型一种炼钢模铸浇注装置中内浇口底部出口端圆周直径d是横浇道的内直径r的0.7倍-0.85倍，为了实现钢液由内浇口上升进入钢锭模内部，本设计的内浇口出口直径略小于横浇道入口直径，有利于稳定的控制钢液流速，使钢液均匀稳定的流入钢锭模内。因此，本设计能够使钢液流速均匀稳定。
[0023]5、本实用新型一种炼钢模铸浇注装置中横浇道缓冲部直径大、长度长，这样的设计能够有效降低钢液的流速，减少钢锭模内钢液紊流，提高钢锭中液面流速的均匀性，有效防止钢液飞溅。因此，本设计能够使钢液流速稳定、紊流少，提高钢锭成品品质。
【附图说明】
[0024]图1是本实用新型的结构示意图。
[0025]图2是图1的左视图。
[0026]图中:内浇口1、横浇道缓冲部2、横浇道3。
[0027]α为内浇口 I的半锥角;d为内浇口 I底部圆周直径;L为横浇道缓冲部2的长度;R为横浇道缓冲部2的内直径;r为横浇道3的内直径。
【具体实施方式】
[0028]以下结合【附图说明】和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明。
[0029]参见图1、图2，一种炼钢模铸浇注装置，包括内浇口1、横浇道缓冲部2和横浇道3，内浇口 I通过横浇道缓冲部2与横浇道3相通；
[0030]所述横浇道缓冲部2与横浇道3为同轴设置的圆管通道，所述横浇道缓冲部2的一端为封闭结构，横浇道缓冲部2的另一端与横浇道3的一端固定连接，横浇道3的另一端为钢液入口；
[0031]所述内浇口I的底部与横浇道缓冲部2的顶部固定连接，内浇口 I的中轴线到横浇道3与横浇道缓冲部2连接处的距离是横浇道缓冲部2长度L的三分之一。
[0032]所述内浇口I为倒锥形结构，所述内浇口 I的中轴线垂直于水平面设置，内浇口 I的中轴线与横浇道缓冲部2的中轴线相交。
[0033]所述内浇口I的半锥角α为5度-15度，内浇口 I底部圆周直径d是横浇道3的内直径r的0.7倍-0.85倍。
[0034]所述横浇道3的内直径r是横浇道缓冲部2的内直径R的0.35倍-0.55倍，所述横浇道缓冲部2的长度L是横浇道缓冲部2的内直径R的1.8倍-2.2倍。
[0035]所述内浇口1、横浇道缓冲部2和横浇道3均由耐火材料制成。
[0036]所述耐火材料的耐火温度大于等于1600°C。
[0037]所述内浇口1、横浇道缓冲部2和横浇道3均由高铝耐火砖制成。
[0038]所述高铝耐火砖的三氧化二铝含量大于等于70%。
[0039]本实用新型的原理说明如下:
[0040]本实用新型将炼钢浇注钢锭装置的浇注部位设置横浇道缓冲部2，钢液浇注时先流经横浇道缓冲部2，然后再通过钢锭底部内浇口进入钢锭模内部。通过降低钢液进入钢锭模内部时的线速度，防止钢液飞溅。
[0041 ]横浇道缓冲部2可以使内浇口 I内的钢液流速变的更加均匀，并降低内浇口 I的最大出口速度，从而减小金属液喷凸的程度，并实现平稳浇注。
[0042]本设计在浇注时液面喷凸高度明显降低，最高仅为105mm，而传统的浇注方法液面喷凸高度达到240_，因此采用设计浇注钢锭液面波动小，可防止钢液飞溅，避免产生卷渣缺陷。
[0043]根据本设计结构，为5至10吨钢锭配置了带有缓冲区的汤道浇注装置，横浇道3的内直径r为50mm，横浇道缓冲部2尺寸为Φ 100 X 210mm，内浇口 I最小处直径为Φ40mm，内浇口 I半锥角α为10度，采用该装置浇注了20支钢号为1.2714的钢锭，其中5吨钢锭12支，10吨钢锭8支，均未出现卷渣缺陷，超声波探伤合格率达到100%。
[0044]金属液喷凸可以解释为泉涌现象，即钢液通过内浇口I进入到钢锭模内时形成的喷泉状液面，液面各处的高度不一致，喷凸部位是液面最高的部位。
[0045]高铝耐火砖:氧化铝含量在48%以上的一种硅酸铝质耐火材料。由矾土或其他氧化铝含量较高的原料经成型和煅烧而成。热稳定性高，耐火度在1770 °C以上。
[0046]实施例1:
[0047]参见图1、图2，一种炼钢模铸浇注装置，包括内浇口1、横浇道缓冲部2和横浇道3，内浇口 I通过横浇道缓冲部2与横浇道3相通;所述横浇道缓冲部2与横浇道3为同轴设置的圆管通道，所述横浇道缓冲部2的一端为封闭结构，横浇道缓冲部2的另一端与横浇道3的一端固定连接，横浇道3的另一端为钢液入口；所述内浇口 I的底部与横浇道缓冲部2的顶部固定连接，内浇口 I的中轴线到横浇道3与横浇道缓冲部2连接处的距离是横浇道缓冲部2长度L的三分之一;所述内浇口 I为倒锥形结构，所述内浇口 I的中轴线垂直于水平面设置，内浇口 I的中轴线与横浇道缓冲部2的中轴线相交;所述内浇口 I的半锥角α为10度，内浇口 I底部圆周直径d是横浇道3的内直径r的0.8倍，所述横浇道3的内直径r是横浇道缓冲部2的内直径R的0.5倍，所述横浇道缓冲部2的长度L是横浇道缓冲部2的内直径R的2.1倍;所述内浇口
1、横浇道缓冲部2和横浇道3均由耐火材料制成，所述耐火材料的耐火温度大于等于1600Γ。
[0048]实施例2:
[0049]实施例2与实施例1基本相同，其不同之处在于:
[0050]所述内浇口1、横浇道缓冲部2和横浇道3均由高铝耐火砖制成，所述高铝耐火砖的三氧化二铝含量大于等于70%。
[0051]根据本设计结构，为5至10吨钢锭配置了带有缓冲区的汤道浇注装置，横浇道3的内直径r为50mm，横浇道缓冲部2尺寸为Φ 100 X 210mm，内浇口 I位于缓冲区长度方向的1/3处，即内浇口 I的中轴线到横浇道3与横浇道缓冲部2连接处的距离是70_，内浇口 I最小处直径为Φ 40mm，内浇口 I的半锥角α为10度，采用该装置浇注了 20支钢号为1.2714的钢锭，其中5吨钢锭12支，10吨钢锭8支，均未出现卷渣缺陷，超声波探伤合格率达到100%。
【主权项】
1.一种炼钢模铸浇注装置，包括内浇口(I)、横浇道缓冲部(2)和横浇道(3)，内浇口(I)通过横浇道缓冲部(2)与横浇道(3)相通，其特征在于: 所述横浇道缓冲部(2)与横浇道(3)为同轴设置的圆管通道，所述横浇道缓冲部(2)的一端为封闭结构，横浇道缓冲部(2)的另一端与横浇道(3)的一端固定连接，横浇道(3)的另一端为钢液； 所述内浇口( I)的底部与横浇道缓冲部(2)的顶部固定连接，内浇口( I)的中轴线到横浇道(3)与横浇道缓冲部(2)连接处的距离是横浇道缓冲部(2)长度(L)的三分之一。2.根据权利要求1所述的一种炼钢模铸浇注装置，其特征在于: 所述内浇口(I)为倒锥形结构，所述内浇口(I)的中轴线垂直于水平面设置，内浇口(I)的中轴线与横浇道缓冲部(2)的中轴线相交。3.根据权利要求1或2所述的一种炼钢模铸浇注装置，其特征在于: 所述内浇口(I)的半锥角(α)为5度-15度，内浇口(I)底部圆周直径(d)是横浇道(3)的内直径(r)的0.7倍-0.85倍。4.根据权利要求3所述的一种炼钢模铸浇注装置，其特征在于: 所述横浇道(3 )的内直径(r )是横浇道缓冲部(2 )的内直径(R)的0.35倍-0.55倍，所述横浇道缓冲部(2)的长度(L)是横浇道缓冲部(2)的内直径(R)的1.8倍-2.2倍。5.根据权利要求4所述的一种炼钢模铸浇注装置，其特征在于: 所述内浇口( I)、横浇道缓冲部(2 )和横浇道(3 )均由耐火材料制成。6.根据权利要求5所述的一种炼钢模铸浇注装置，其特征在于: 所述耐火材料的耐火温度大于等于1600°C。7.根据权利要求4所述的一种炼钢模铸浇注装置，其特征在于: 所述内浇口( I)、横浇道缓冲部(2 )和横浇道(3 )均由高铝耐火砖制成。8.根据权利要求7所述的一种炼钢模铸浇注装置，其特征在于: 所述尚招耐火砖的二氧化一■招含量大于等于70%。
【文档编号】B22C9/08GK205414317SQ201620192413
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月14日
【发明人】李民华
【申请人】湖北上大模具材料科技股份有限公司