專利名稱：薄帶連鑄拉瓦爾布流裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及雙輥薄帶連鑄領(lǐng)域，特別涉及薄帶連鑄拉瓦爾布流裝置。
背景技術(shù)：
雙輥薄帶連鑄是以兩個(gè)相反方向旋轉(zhuǎn)的澆注輥為結(jié)晶器，將液態(tài)金屬直接生產(chǎn)成 厚度小于IOmm薄帶鋼的生長工藝。與傳統(tǒng)薄帶生產(chǎn)工藝相比，該技術(shù)具有縮短工藝流程、 節(jié)約能源、降低生產(chǎn)成本和改善帶坯力學(xué)性能等優(yōu)勢，因此該技術(shù)被認(rèn)為是21世紀(jì)最有前 途的近終形連鑄技術(shù)之一。薄帶連鑄過程是一個(gè)與傳統(tǒng)連鑄既有聯(lián)系又有區(qū)別的鑄軋過程。它的主要工藝是 將鋼液注入到中間包后，通過水口將鋼液分配到布流器內(nèi)，再由布流器注入到兩個(gè)水冷結(jié) 晶輥與側(cè)封板圍成的溶池內(nèi)，鋼液在兩個(gè)結(jié)晶輥的表面逐漸凝固形成坯殼，在兩個(gè)結(jié)晶輥 連線附近完全凝固后，通過兩個(gè)輥的反向轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)生軋制作用，形成具有一定厚度和寬度的 致密金屬帶。合理的布流系統(tǒng)對于雙輥薄帶連鑄來說具有非常重要的意義。這是因?yàn)椴剂飨到y(tǒng) 直接影響到薄帶產(chǎn)品的質(zhì)量，據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，溶池液面波動(dòng)幅度超過士2mm時(shí)，帶坯就會(huì)出現(xiàn) 縱向裂紋；但溶池液面流體區(qū)域過于平靜，又不利于溶池上部鋼液的更新，容易造成液面結(jié) 殼，因此如何保持二者之間的平衡是澆注出合格薄帶的前提條件。目前在布流器公開的專利中主要有三包結(jié)構(gòu)、兩包結(jié)構(gòu)及單包形式，分述如下(一 )三包結(jié)構(gòu)美國專利第6073680、5857514、6125917、6012508號(hào)等所公開的分配器，該布流器 主要為三包結(jié)構(gòu)，即中間包、過渡包、布流器三個(gè)容器組成，三個(gè)盛鋼容器之間通過大小水 口連接，其中布流器為方形結(jié)構(gòu)，鋼液通過過渡包水口流入布流器內(nèi)部，布流器底部開有吐 出孔，關(guān)于吐出孔的形式，目前主要有兩種形式，即吐出孔向下，沖擊方向?yàn)檩伩p方向；吐出 孔朝向輥面，獲與結(jié)晶輥呈一定的角度。這樣的布流器形式有如下不足1.結(jié)構(gòu)較多，增加了設(shè)備的額外運(yùn)輸環(huán)節(jié)；2.中間過渡包的增加將會(huì)增加其安裝難度，在起降時(shí)需要配備另外的機(jī)構(gòu)；3.由于鋼液直接通過窄縫落入到下方的布流器中，過大的落差引起的布流器內(nèi)部 的波動(dòng)也較大，沒有平湍的作用；(二)兩包結(jié)構(gòu)該類型布流器的特點(diǎn)主要是中間包與布流器兩個(gè)盛鋼容器組成，兩者之間利用水 口銜接，各國申請的專利比較多，日本專利JP 1317658公布了一種布流器，在布流器的底 部平鋪一塊多孔耐火材料板，鋼液通過中間包的水口流出后，首先到達(dá)多孔耐火材料板上， 多孔材料板具有較好的平湍作用，而后鋼液通過小孔流入布流器底部，通過小孔流出至鋼 液溶池中。該專利的主要不足是[0015]1、盡管多孔耐火材料板具有很好的平湍作用，但是在大流量、高拉速的澆注條件 下，布流器由于耐火材料板的通鋼量有限，容易發(fā)生外溢；2、多孔耐火材料板通過微孔來輸送鋼水，遇到鋼液中的微小顆粒夾雜物，將形成 堵塞，逐漸影響鋼液的通過量；3、多孔耐火材料板能否合適的通過鋼水尚需驗(yàn)證。中國的專利CN02283420. 6及CN200820058904. X公開了一種布流器形式，該布流 器上部為一開口結(jié)構(gòu)，下部兩側(cè)開有數(shù)個(gè)吐出孔，布流器的底部為斜角或弧形，該布流器的 主要優(yōu)點(diǎn)是提高了側(cè)封板附近鋼液的溫度，降低了結(jié)冷鋼的概率。該布流器的主要缺點(diǎn)是在為側(cè)封板附近供鋼液的同時(shí)增加了該處的液面波動(dòng)， 容易對帶鋼的凝固質(zhì)量形成影響。韓國專利KR 887120、KR 887121公開了兩個(gè)布流器形式，該布流器通過添加抑湍 板來消除水口出流的不均勻性，底部添加隔墻來分配鋼液。第二個(gè)專利中其抑湍板的形式 發(fā)生變化，為錐形槽體，該中結(jié)構(gòu)能夠增加鋼液分配的均勻度。該專利的缺點(diǎn)是水口與布流器內(nèi)嵌成一體，從加工上來說難度較大，其次水口對 于中部吐出孔的沖擊非常嚴(yán)重。(三)單水口結(jié)構(gòu)該類型布流器的特點(diǎn)是，盛鋼容器只有中間包，通過水口布流到雙輥之間的熔池 中。該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是形式簡單、成本底；缺點(diǎn)是波動(dòng)及凝固均勻性難以控制。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提出一種薄帶連鑄拉瓦爾布流裝置，該裝置能夠一方面使 得鋼液在布流器內(nèi)部快速形成液位，從而實(shí)現(xiàn)水口的浸沒澆注；其次該布流器還能夠?qū)崿F(xiàn) 吐出孔溢出布流，對結(jié)晶輥輥面不形成沖擊；再次該布流器還將能夠使得在整個(gè)熔池中均 勻布流。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，薄帶連鑄拉瓦爾布流裝置，其包括布流器本體，其具有一個(gè)上端開口的腔體，從側(cè) 面來看，布流器本體外形呈箭形，其上部即箭身的斷面由上至下逐漸收縮；布流器本體下端 部即箭頭呈弧形體；布流器本體上部即箭身的內(nèi)腔斷面內(nèi)徑由上至下逐漸變??；箭身的下 端部伸入箭頭內(nèi)，箭身的下端部兩側(cè)沿長度方向開有若干通孔；對應(yīng)該些通孔，箭頭兩側(cè)沿 長度方向開有若干斜向上的孔道，形成吐出孔；吐出孔的端面低于箭頭兩側(cè)上端面，形成一 凹槽結(jié)構(gòu)，該凹槽區(qū)域?yàn)榉€(wěn)流槽。所述的布流器本體上部即箭身的內(nèi)腔下段內(nèi)徑相同。所述的吐出孔的形式為扇形、長方形、正方形、圓形、半圓形、或狹縫型。所述的布流器的兩個(gè)端面開有與布流器本體腔體相同的端面吐出孔，其形狀為圓 形、方形、長方形、橢圓形。所述的端面吐出孔的底面高于所述的箭頭兩側(cè)孔道底端面。本實(shí)用新型布流器本體入口面積從上至下呈收縮狀，類似拉瓦爾管的“收縮段”， 稱為“收縮域”，主要用于承接由水口注入其中的鋼水，“收縮域”能夠極大的減緩鋼液下落 后的勢能及湍動(dòng)能；與“收縮域”入口末端連接的入口口徑保持不變，類似拉瓦爾管的“喉口 ”，稱為“等喉域”，由于喉口的面積相比“收縮域”面積非常小，所以從水口下落至“收縮 域”的鋼液很快能夠布滿“等喉域”，從而在“收縮域”中形成液位。由于水口布流的不均勻 性，在“收縮域”中的鋼液液位會(huì)發(fā)生波動(dòng)，形成高低起伏的狀況。然而在“等喉域”中由于 鋼液已經(jīng)充滿，此區(qū)域中受到上游的影響有限。在“等喉域”的下方具有斜向上的吐出孔， 用于將鋼水進(jìn)行平均分配。吐出孔上方穩(wěn)流槽把吐出孔冒出的鋼水進(jìn)行穩(wěn)流，當(dāng)其液面上 升超過穩(wěn)流槽的邊界后，從穩(wěn)流槽邊界溢出至雙輥之間的熔池中。隨著熔池液位不斷的上 升，最終液位漫過布流器，布流器實(shí)現(xiàn)了浸沒布流。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于(1)機(jī)構(gòu)簡單，省去了過渡包的環(huán)節(jié)，節(jié)約了工序和耐火材料；(2)吐出孔向上沖擊液面，不會(huì)沖擊輥面；(3)過濾墻的設(shè)計(jì)有利于促使較大的夾雜物和渣子上浮，不會(huì)直接帶入凝固層；(4)穩(wěn)流槽的設(shè)計(jì)使得向上吐出的鋼液進(jìn)行穩(wěn)流后后再溢流；(5)溢流壁的設(shè)計(jì)在一定程度上將吐出孔之間的波動(dòng)與熔池的波動(dòng)隔離，降低了 靠近輥面的液面波動(dòng)；(6)布流器箭型設(shè)計(jì)，使得插入深度更深，能夠?qū)崿F(xiàn)更低的液位澆注。
圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例的立體示意圖；圖2為圖1的俯視圖；圖3為圖2的A-A剖視圖；圖4為圖2的B-B剖視圖。
具體實(shí)施方式
參見圖1 圖4，本實(shí)用新型薄帶連鑄拉瓦爾布流裝置，其包括布流器本體1，其具 有一個(gè)上端開口的腔體100，從側(cè)面來看，布流器本體外形呈箭形，其上部即箭身11的斷面 由上至下逐漸收縮；布流器本體下端部即箭頭12呈弧形體；布流器本體上部11即箭身的 內(nèi)腔斷面內(nèi)徑由上至下逐漸變??；箭身11的下端部111伸入箭頭12內(nèi)，箭身11的下端部 111兩側(cè)沿長度方向開有若干通孔2 ；對應(yīng)該些通孔2，箭頭12兩側(cè)沿長度方向開有若干斜 向上的孔道，形成吐出孔3 ；吐出孔3的端面31低于箭頭12兩側(cè)上端面121，形成一凹槽結(jié) 構(gòu)，該凹槽區(qū)域4為穩(wěn)流槽。所述的布流器本體上部即箭身11的內(nèi)腔下段112內(nèi)徑相同。所述的吐出孔3的形式為扇形、長方形、正方形、圓形、半圓形、或狹縫型。所述的布流器本體1的兩個(gè)端面開有與布流器本體腔體100相通的端面吐出孔 3’，其形狀為圓形、方形、長方形、橢圓形。所述的端面吐出孔3’的底面31’高于所述的箭頭12兩側(cè)孔道底端面122。澆注時(shí)，鋼水由水口注入布流器本體1，由于喉口的面積相比“收縮域”面積非常 小，所以從水口下落至“收縮域”的鋼液很快能夠布滿“等喉域”，從而在“收縮域”中形成液 位。由于水口布流的不均勻性，在“收縮域”中的鋼液液位會(huì)發(fā)生波動(dòng)，形成高低起伏的狀 況。然而在“等喉域”中由于鋼液已經(jīng)充滿，此區(qū)域小受到上游的影響有限。在“等喉域”的
5下方具有斜向上的吐出孔，用于將鋼水進(jìn)行平均分配。經(jīng)過吐出孔上方穩(wěn)流槽把吐出孔冒 出的鋼水進(jìn)行穩(wěn)流，當(dāng)其液面上升超過穩(wěn)流槽的邊界后，從穩(wěn)流槽的邊界溢出至雙輥之間 的熔池中。隨著熔池液位不斷的上升，最終液位漫過布流器，布流器實(shí)現(xiàn)了浸沒布流。
權(quán)利要求薄帶連鑄拉瓦爾布流裝置，其特征是，包括布流器本體，其具有一個(gè)上端開口的腔體，從側(cè)面來看，布流器本體外形呈箭形，其上部即箭身的斷面由上至下逐漸收縮；布流器本體下端部即箭頭呈弧形體；布流器本體上部即箭身的內(nèi)腔斷面內(nèi)徑由上至下逐漸變??；箭身的下端部伸入箭頭內(nèi)，箭身的下端部兩側(cè)沿長度方向開有若干通孔；對應(yīng)該些通孔，箭頭兩側(cè)沿長度方向開有若干斜向上的孔道，形成吐出孔；吐出孔的端面低于箭頭兩側(cè)上端面，形成一凹槽結(jié)構(gòu)，該凹槽區(qū)域?yàn)榉€(wěn)流槽。
2.如權(quán)利要求1所述的薄帶連鑄拉瓦爾布流裝置，其特征是，所述的布流器本體上部 即箭身的內(nèi)腔下段內(nèi)徑相同。
3.如權(quán)利要求1所述的薄帶連鑄拉瓦爾布流裝置，其特征是，所述的吐出孔的形式為 扇形、長方形、正方形、圓形、半圓形、或狹縫型。
4.如權(quán)利要求1所述的薄帶連鑄拉瓦爾布流裝置，其特征是，所述的布流器本體的兩 個(gè)端面開有與布流器本體腔體相同的端面吐出孔，其形狀為圓形、方形、長方形、橢圓形。
5.如權(quán)利要求1所述的薄帶連鑄拉瓦爾布流裝置，其特征是，所述的端面吐出孔的底 面高于所述的箭頭兩側(cè)孔道底端面。
專利摘要薄帶連鑄拉瓦爾布流裝置，其包括布流器本體，其具有一個(gè)上端開口的腔體，從側(cè)面來看，布流器本體外形呈箭形，其上部即箭身的斷面由上至下逐漸收縮；布流器本體下端部即箭頭呈弧形體；布流器本體上部內(nèi)腔斷面內(nèi)徑由上至下逐漸變??；箭身的下端部伸入箭頭內(nèi)，箭身的下端部兩側(cè)沿長度方向開有若干通孔；對應(yīng)該些通孔，箭頭兩側(cè)沿長度方向開有若干斜向上的孔道，形成吐出孔；吐出孔的端面低于箭頭兩側(cè)上端面，形成一凹槽結(jié)構(gòu)，該凹槽區(qū)域?yàn)榉€(wěn)流槽。本實(shí)用新型能夠一方面使得鋼液在布流器內(nèi)部快速形成液位，從而實(shí)現(xiàn)水口的浸沒澆注；其次該布流器還能夠?qū)崿F(xiàn)吐出孔溢出布流，對結(jié)晶輥輥面不形成沖擊；再次該布流器還將能夠使得在整個(gè)熔池中均勻布流。
文檔編號(hào)B22D11/06GK201735747SQ20102021187
公開日2011年2月9日 申請日期2010年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月31日
發(fā)明者任三兵, 方園, 樊俊飛 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司