一种连铸结晶器用稳流装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于稳流装置技术领域。具体涉及一种连铸结晶器用稳流装置。
【背景技术】
[0002]结晶器是连铸过程中的重要部件，其内部的流场分布、自由液面波动和初生坯壳生长状况直接影响着铸坯表面质量和内部质量。这是因为钢液流场情况直接影响到钢液在结晶器内涡心的位置和射流的冲击深度，而这些因素影响着夹杂物和气泡的上浮；自由液面波动状况将会影响到结晶器内保护渣的熔化和卷入；而初生坯壳的生长能否到达一定厚度，则会影响到结晶器出口坯壳形状和凝固坯壳厚度，从而会影响到连铸工艺安全和铸坯的内在质量。
[0003]现行的改善连铸铸坯质量的方法有:改变浸入式水口的内型结构和插入深度，水口吹氩，电磁搅拌等。其中电磁搅拌技术能够在不接触钢液的条件下对钢液产生搅拌作用，可以有效改善铸坯的表面及皮下质量和铸坯内部组织结构。因此在连铸生产过程中，电磁搅拌技术可以扩大连铸钢种、放宽对连铸工艺的要求、提高拉速和促进高效无缺陷优质铸还的生产。
[0004]但由于连铸电磁搅拌设备价格昂贵、安装维护成本较高、电磁作用机理的复杂性和电磁搅拌器结构的复杂性，不同钢种、断面尺寸有不同的最佳电磁搅拌参数，而电磁搅拌参数的选择是否合理会直接影响到铸坯质量改善的效果，故实际生产中电磁搅拌的应用仍然存在许多问题有待解决和研究，限制了其在实际生产中的使用。
[0005]另一种常见的方法是通过优化浸入式水口的内型结构来改善结晶器内钢水流动状态。如“一种防止连铸板坯卷渣的结晶器浸入式水口”(CN201644781U)专利技术，该技术采用变径式水口结构，并在水口底部安装分流座来稳定结晶器内流场，减少液面卷渣。又如“一种可产生旋流的连铸浸入式水口”(CN104070156A)专利技术，该技术在水口内壁上镶嵌成列的半球冠体，从而形成水口内钢液的旋流，降低结晶器内钢液的冲击深度，减轻水口结瘤。这些现有公开的专利技术主要通过改变浸入式水口内型结构以改善钢水出流流股，进而改善结晶器内钢水的流场。但是浸入式水口在经过一段时间的浇注后，钢水内夹杂物会在水口内部形成结瘤，此时水口内型结构也将不复存在，造成优化流场的效果失效。
【发明内容】
[0006]本发明旨在克服现有技术的不足，目的是提供一种结构简单、更换方便和成本低廉的连铸结晶器用稳流装置，该稳流装置能有效改善结晶器内钢液流场、减少钢渣界面的卷渣现象和捕捉钢液中的夹杂物。
[0007]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是:所述稳流装置由底座、外套管、内套管、盖板、升降杆和填充料组成。外套管的下端和内套管的下端同轴心地固定在底座上，夕卜套管的上端和内套管的上端同轴心地固定有盖板，盖板的上平面均匀地固定有四个升降杆，四个升降杆中心对称设置。底座、外套管、内套管和盖板围成环状空心腔室，环状空心腔室内装有填充料。
[0008]内套管为圆管状，外套管为圆管状或为方管状，内套管的内径为外套管内径的
0.2-0.5倍或为方管对角线的0.2-0.5倍，内套管和外套管的高度相同。底座和盖板的形状和尺寸相同，底座的中心和盖板的中心均开有直径相同的圆形通孔，圆形通孔的内径与内套管的内径相同，底座的外形、盖板的外形和外套管横截面的外形相同。底座的厚度、盖板的厚度、内套管的壁厚和外套管的壁厚相同，均为10~50mm。
[0009]外套管的管壁均匀地开有外导流孔，内套管的管壁均匀地开有内导流孔，盖板均匀地开有顶面导流孔。内导流孔的总面积为外导流孔的总面积与顶面导流孔的总面积之和的1~1.2倍。
[0010]所述外套管横截面的外形尺寸为结晶器横截面的内壁所对应的尺寸的3/5~4/5，外套管的高度为100~300mm。
[0011]所述内套管的内径为浸入式水口外径的1.5~2倍。
[0012]所述外导流孔、内导流孔和顶面导流孔的孔径相同，均为10~50mm。内导流孔为40-80 个。
[0013]所述填充料为球形耐火材料，球形耐火材料具有疏松多孔的海绵状物理结构。
[0014]所述底座、外套管、内套管、盖板和升降杆的材质均为高铝耐火材料，所述高铝耐火材料的Al2O3含量大于80wt%。
[0015]本装置在使用时，先与结晶器同轴心对齐，由升降杆将连铸结晶器用稳流装置缓慢放下，直至所述稳流装置的底座与结晶器内的浸入式水口的底部处于同一水平面。
[0016]由于采用上述技术方案，本发明具有以下优点:
1、本发明由底座、外套管、内套管和盖板组成环状空心腔室，环状空心腔室内装有填充料，故结构简单?’另由于以上部件均为耐火材料，故成本低廉。
[0017]2、本发明在使用过程中，内套管位于浸入式水口的出水孔周围，钢液由出水孔流出时只会对内套管产生冲击，高流速的钢液在通过填充料的间隙时，其流速趋于平缓；然后经外套管的外导流孔流出，避免钢液对保护渣层直接冲击，降低了结晶器内钢水液面的波动，抑制了卷渣现象的产生。同时钢液在通过本装置后速度分布会更加均匀合理，消除了钢液从浸入式水口流出时带来的不对称流场，抑制了偏流现象的产生。
[0018]3、本发明在使用过程中，大部分钢液从内导流孔流入，经填充料的间隙从外导流孔和顶面导流孔流出后进入结晶器。钢液在流经海绵状物理结构的填充料时，钢液中大部分夹杂物颗粒被填充料表面粘附捕捉，减少了留在铸坯中的夹杂物数量，达到净化钢液的作用，减少了产品缺陷，提高了产品质量。
[0019]4、由于本发明的环状空心腔室内装有大量的填充料，由此所产生的间隙提供了较大的粘附捕捉空间，因此不会轻易堵塞，具有较长的工作时间，能减少更换次数、提高浇铸操作的连续性和效率。
[0020]5、本发明使用到一定的时段后，通过升降杆将稳流装置提出结晶器，即能快速地对稳流装置进行更换，故操作简单，更换方便。
[0021]因此，本发明不仅具有结构简单、更换方便和成本低廉的特点，且能改善结晶器内钢液流场、减少钢渣界面的卷渣现象和捕捉钢液中的夹杂物。
【附图说明】
[0022]图1是本发明的一种结构示意图；
图2是图1的俯视不意图；
图3是本发明使用状态示意图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步的描述，并非对其保护范围的限制。
[0024]实施例1
一种连铸结晶器用稳流装置。本实施例如图3所示，用于生产600_圆坯的连铸结晶器14。与所述连铸结晶器14配套使用的四孔式浸入式水口 12的外径为100_，浇注过程中，四孔式浸入式水口 12的浸入深度为150至200mm。
[0025]如图3所示，本实施例浸没在钢液10中，高度为连铸结晶器14内四孔式浸入式水口 12的出水孔13所处平面，为弯月面以下150~200mm。钢液10表面覆盖有保护渣11。
[0026]本实施例如图1和图2所示，所述稳流装置由底座1、外套管2、内套管4、盖板6、升降杆7和填充料3组成。外套管2的下端和内套管4的下端同轴心地固定在底座I上，外套管2的上端和内套管4的上端同轴心地固定有盖板6，盖板6的上平面均匀地固定有四个升降杆7，四个升降杆7中心对称设置。底座1、外套管2、内套管4和盖板6围成环状空心腔室，环状空心腔室内装有填充料3。
[0027]如图1所示，内套管4为圆管状，外套管2为圆管状，内套管4的内径为外套管2内径的0.2-0.5倍，内套管4和外套管2