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CN107914001A - 模铸用螺旋流道反射水口砖 - Google Patents

模铸用螺旋流道反射水口砖 Download PDF

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CN107914001A
CN107914001A CN201711134510.8A CN201711134510A CN107914001A CN 107914001 A CN107914001 A CN 107914001A CN 201711134510 A CN201711134510 A CN 201711134510A CN 107914001 A CN107914001 A CN 107914001A
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CN
China
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molten steel
nozzle brick
runner
spiral shape
brick body
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CN201711134510.8A
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许长军
杨宝
张岩
李静
王志英
孙春晓
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University of Science and Technology Liaoning USTL
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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/50—Pouring-nozzles
    • B22D41/507—Pouring-nozzles giving a rotating motion to the issuing molten metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D7/00—Casting ingots, e.g. from ferrous metals
    • B22D7/12—Appurtenances, e.g. for sintering, for preventing splashing

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)

Abstract

本发明涉及一种模铸用螺旋流道反射水口砖，包括水口砖本体及钢水流道，所述水口砖本体呈上小下大的圆台型，钢水流道设于水口砖本体的中部，钢水流道的底部为钢液进水口，顶部为钢液出水口；所述钢水流道为螺旋形钢水流道，且螺旋形钢水流道的直径自钢液进水口一端向钢液出水口一端逐渐增大。本发明采用螺旋形钢水流道控制流出钢液的速度，减少模底卷渣的可能性，防止钢液冲刷初生坯壳，有利于钢锭模中钢水温度及成分的均匀化，保证下注钢锭模中的液面稳定上升，对来自汤道管中的钢液起到整流作用，从而提高钢锭的浇铸质量。

Description

模铸用螺旋流道反射水口砖
技术领域
本发明涉及模铸钢锭技术领域，尤其涉及一种下注式模铸钢锭时用的螺旋流道反射水口砖。
背景技术
模铸是钢铁冶金一个重要的生产工艺，而下注法则是钢锭生产常用的方法之一。在钢锭下注工艺中，反射水口砖是改变流经汤道管的钢液流动方向、并将其注入到钢锭模中的必要装置，其设计结构对钢锭初生坯壳的生长和钢锭的凝固质量有着重要影响。
常规的反射水口砖外部结构为圆柱或圆台型，内孔结构为直筒型或倒圆台型。对于前者而言，从其钢水流道流出的钢液流股垂直向上，速度较大，冲击区温度较高，钢锭模内角部区域存在较大的温度梯度，且剧烈冲击强度易增加卷渣的可能性；而对于后者而言，不仅可以降低钢液流速，还能够改变钢液流动方向，但是依然难以防止钢液冲击附近形成的初生坯壳，不利于初生坯壳的形成。
发明内容
本发明提供了一种模铸用螺旋流道反射水口砖，采用螺旋形钢水流道控制流出钢液的速度，减少模底卷渣的可能性，防止钢液冲刷初生坯壳，有利于钢锭模中钢水温度及成分的均匀化，保证下注钢锭模中的液面稳定上升，对来自汤道管中的钢液起到整流作用，从而提高钢锭的浇铸质量。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
模铸用螺旋流道反射水口砖，包括水口砖本体及钢水流道，所述水口砖本体呈上小下大的圆台型，钢水流道设于水口砖本体的中部，钢水流道的底部为钢液进水口，顶部为钢液出水口；所述钢水流道为螺旋形钢水流道，且螺旋形钢水流道的直径自钢液进水口一端向钢液出水口一端逐渐增大。
所述螺旋形钢水流道的螺旋方向为顺时针或逆时针。
所述螺旋形钢水流道的钢液进水口位于水口砖本体底面的中心位置，钢液进水口的直径为40mm≤d1≤65mm；螺旋形钢水流道的钢液出水口位于水口砖本体顶面的中心位置，钢液出水口的直径为40mm≤d2≤65mm。
所述螺旋形钢水流道中心线与水口砖本体中心线的夹角为30°≤α≤60°。
所述螺旋形钢水流道在水口砖本体内设置的圈数为其中：ε代表修正系数，取值为1.12；H代表水口砖本体的高度，单位mm；α代表螺旋形钢水流道中心线与水口砖本体中心线的夹角，单位°；d1代表螺旋形钢水流道的钢液进水口直径，单位mm；d2代表螺旋形钢水流道的钢液出水口直径，单位mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)水口砖本体呈上小下大的圆台状，与汤道砖衔接稳固；钢水流道呈螺旋状，且自下而上半径逐渐变大，能够降低钢液流速；钢液从螺旋形钢水流道流出时可以形成一定弧度的流股，有效防止钢液侵蚀附近的初生坯壳；
2)有利于钢锭模中钢水温度及成分的均匀化，保证下注钢锭模中的液面稳定上升，对来自汤道管中的钢液起到整流作用；
3)有效提高钢锭的浇铸质量。
附图说明
图1是本发明所述模铸用螺旋流道反射水口砖的结构示意图。
图中：1.水口砖本体 2.螺旋形钢水流道 3.钢液进水口 4.钢液出水口
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
如图1所示，本发明所述模铸用螺旋流道反射水口砖，包括水口砖本体1及钢水流道，所述水口砖本体1呈上小下大的圆台型，钢水流道设于水口砖本体1的中部，钢水流道底部为钢液进水口3，顶部为钢液出水口4；所述钢水流道为螺旋形钢水流道2，且螺旋形钢水流道2的直径自钢液进水口3一端向钢液出水口4一端逐渐增大。
所述螺旋形钢水流道2的螺旋方向为顺时针或逆时针。
所述螺旋形钢水流道2的钢液进水口3位于水口砖本体1底面的中心位置，钢液进水口3的直径为40mm≤d1≤65mm；螺旋形钢水流道2的钢液出水口4位于水口砖本体1顶面的中心位置，钢液出水口4的直径为40mm≤d2≤65mm。
所述螺旋形钢水流道2中心线与水口砖本体1中心线的夹角为30°≤α≤60°。
所述螺旋形钢水流道2在水口砖本体1内设置的圈数为其中：ε代表修正系数，取值为1.12；H代表水口砖本体1的高度，单位mm；α代表螺旋形钢水流道2中心线与水口砖本体1中心线的夹角，单位°；d1代表螺旋形钢水流道2的钢液进水口3直径，单位mm；d2代表螺旋形钢水流道1的钢液出水口4直径，单位mm。
以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。
【实施例】
本实施例，以20～30t十二角钢锭模，生产25t钢锭为例，设计所需要的螺旋流道反射水口砖。
钢锭模的底厚为220mm,钢锭底部直径为1140mm,底面积为4.083m2,钢液的冲型速度为0.714t/min，冲型时间为35min。
水口砖本体1的高度H为220mm，钢液进水口3直径d1为55mm，钢液出水口4直径d2为75mm，螺旋形钢水流道2的中心线与水口砖本体1中心线的夹角α为45°，螺旋形钢水流道2的旋转圈数为一圈。
通过具有上述结构的螺旋钢水流道后，钢水流股在重力和向心力的情况下，在钢锭模中形成旋转流股，且伴随着流股的上升，旋转范围逐渐减小。旋转流股有效地降低了钢液的速度，减少模底卷渣的可能性，使得钢锭模中钢水温度均匀化，成分均匀化。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.模铸用螺旋流道反射水口砖，包括水口砖本体及钢水流道，所述水口砖本体呈上小下大的圆台型，钢水流道设于水口砖本体的中部，钢水流道的底部为钢液进水口，顶部为钢液出水口；其特征在于，所述钢水流道为螺旋形钢水流道，且螺旋形钢水流道的直径自钢液进水口一端向钢液出水口一端逐渐增大。
2.根据权利要求1所述的模铸用螺旋流道反射水口砖，其特征在于，所述螺旋形钢水流道的螺旋方向为顺时针或逆时针。
3.根据权利要求1所述的模铸用螺旋流道反射水口砖，其特征在于，所述螺旋形钢水流道的钢液进水口位于水口砖本体底面的中心位置，钢液进水口的直径为40mm≤d1≤65mm；螺旋形钢水流道的钢液出水口位于水口砖本体顶面的中心位置，钢液出水口的直径为40mm≤d2≤65mm。
4.根据权利要求1所述的模铸用螺旋流道反射水口砖，其特征在于，所述螺旋形钢水流道中心线与水口砖本体中心线的夹角为30°≤α≤60°。
5.根据权利要求1所述的模铸用螺旋流道反射水口砖，其特征在于，所述螺旋形钢水流道在水口砖本体内设置的圈数为其中：ε代表修正系数，取值为1.12；H代表水口砖本体的高度，单位mm；α代表螺旋形钢水流道中心线与水口砖本体中心线的夹角，单位°；d1代表螺旋形钢水流道的钢液进水口直径，单位mm；d2代表螺旋形钢水流道的钢液出水口直径，单位mm。
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