專利名稱：在鋼水連續(xù)澆鑄中用于將鋼水澆入一個(gè)鑄模的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種在鋼水連續(xù)澆鑄中用于將鋼水從澆口盤澆入一個(gè)鑄模的設(shè)備。
在鋼水的連續(xù)澆鑄中，鋼水從一個(gè)鋼水包中澆入一個(gè)澆口盤，并通過(guò)一個(gè)注口再澆入一個(gè)鑄模。在這種情況下，在澆鑄的最后階段當(dāng)澆口盤內(nèi)的鋼水的液面下降時(shí)，注口正上方的鋼水流出注口，產(chǎn)生一個(gè)旋渦，該旋渦有可能將在鋼水上面的溶渣卷入。如果含有溶渣的鋼水被澆入鑄模，在由鋼水連續(xù)澆鑄制得的鋼坯生產(chǎn)的鋼材中，因非金屬雜質(zhì)造成的缺陷就會(huì)增加。為防止熔渣被卷入鋼水，在所述旋渦產(chǎn)生之前，所述注口就被關(guān)閉以阻止鋼水流入鑄模。
本發(fā)明的目的就是提供一種在鋼水連續(xù)澆鑄中用于將鋼水澆入一個(gè)鑄模的設(shè)備，其中在連續(xù)澆鑄的最后階段，可以防止在鋼水和熔渣中產(chǎn)生一個(gè)旋渦;可以避免熔渣與鋼水一起從澆口盤流入鑄模，并且通過(guò)盡可能減少鋼水的剩余量，可以提高鋼水的產(chǎn)量。
為達(dá)到此目的，在鋼水連續(xù)澆鑄中用于將鋼水澆入鑄模的設(shè)備包括一個(gè)容納鋼水的澆口盤;
一個(gè)位于所述澆口盤底部的注口，其在澆口盤內(nèi)的開(kāi)口有一球形面，通過(guò)該注口鋼水流出所述澆口盤。
一個(gè)位于所述注口下部的滑板，該滑板打開(kāi)和關(guān)閉所述注口。
一個(gè)位于所述滑板下方的浸入注口，通過(guò)該注口，鋼水被澆入鑄模，和一個(gè)塞塊，其內(nèi)部有一個(gè)芯體，其外層由耐熔材料制成并呈球形表面，該球形表面大得足以覆蓋所述注口的開(kāi)口，塞塊的毛體積比重在熔渣和鋼水的毛體積比重之間。
結(jié)合附圖，通過(guò)下面的詳細(xì)描述本發(fā)明的上述和其它目的及優(yōu)點(diǎn)將更為明顯。


圖1是一縱向剖視圖，示出了本發(fā)明的在鋼水連續(xù)澆鑄中將鋼水澆入鑄模的設(shè)備;
圖2是一個(gè)放大的剖視圖，示出了圖1設(shè)備中的塞塊。
在鋼水連續(xù)澆鑄的最后階段，當(dāng)澆口盤內(nèi)的鋼水?dāng)?shù)量減少并且鋼水的液面下降時(shí)，流出位于澆口盤底部的注口的鋼水流就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)旋渦，并且鋼水中的熔渣就經(jīng)常會(huì)與鋼水一起流入鑄模。流入鑄模的熔渣會(huì)作為非金屬雜質(zhì)保留在鋼坯內(nèi)或鋼坯表面上，造成產(chǎn)品的嚴(yán)重缺陷。結(jié)果，為防止熔渣流出所述注口，傳統(tǒng)做法是在所述旋渦未產(chǎn)生時(shí)鋼水所處液面，關(guān)閉注口，停止鋼水的連續(xù)澆鑄。這樣防止了熔渣卷入鋼水。然而，剩留在澆口盤內(nèi)的鋼水不能轉(zhuǎn)變成鋼坯，而變成廢料。當(dāng)然，這就導(dǎo)致降低了產(chǎn)品產(chǎn)量。
根據(jù)本發(fā)明的在鋼水連續(xù)澆注中將鋼水澆入鑄模的設(shè)備克服了所述缺點(diǎn)，它有一個(gè)帶球形表面的塞塊，該表面由耐熔材料制成并大得足以覆蓋澆口盤內(nèi)注口的開(kāi)口。塞塊的毛體積比重小于鋼水的毛體積比重但大于熔渣的毛體積比重。結(jié)果，塞塊浮動(dòng)在鋼水上。通過(guò)與注口的開(kāi)口配合，所述耐熔材料的球形表面大得足以關(guān)閉注口。在鋼水連續(xù)澆鑄中將鋼水澆入鑄模的設(shè)備在鋼水連續(xù)澆鑄中的最后階段被使用。通過(guò)位于澆口盤外面的送入裝置，塞塊基本上位于并浮動(dòng)在鋼水和熔渣的交界面上。
為使用澆口盤內(nèi)的所述塞塊，關(guān)閉和打開(kāi)鋼水從澆口盤流入鑄模的通道及控制鋼水流的閉鎖件不是通過(guò)上下運(yùn)動(dòng)打開(kāi)和關(guān)閉所述開(kāi)口的位于澆口盤內(nèi)的上下型閉鎖件，而是沿水平方向在注口下部通過(guò)滑板的運(yùn)動(dòng)打開(kāi)和關(guān)閉鋼水從澆口盤流入鑄模的通道的滑板式閉鎖件。
在連續(xù)澆鑄的最后階段，如上所述構(gòu)成的塞塊隨鋼水液面的下降而下降，并通過(guò)流入鑄模的鋼水流，塞塊被引導(dǎo)到注口正上方的位置。相應(yīng)地，與傳統(tǒng)作法不一樣，不會(huì)產(chǎn)生任何與鋼水流有關(guān)的旋渦。當(dāng)澆口盤內(nèi)的鋼水剩余量減少并且塞塊停止浮動(dòng)時(shí)，所述塞塊到達(dá)澆口盤的底部并與注口配合，注口則被關(guān)閉。相應(yīng)地，澆口盤內(nèi)的鋼水剩余量要少于現(xiàn)有技術(shù)中的鋼水剩余量。
現(xiàn)在參照附圖，解釋本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。
圖1是縱向剖視圖，示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。在圖中，數(shù)字1表示一個(gè)澆口盤，2表示熔渣，3表示鋼水，4表示一個(gè)注口，5表示一個(gè)滑板，6表示一個(gè)浸入注口，7表示一個(gè)鑄模，8表示一個(gè)塞塊，81表示球形耐熔件，82表示一個(gè)耐熔法蘭盤，83表示吊鉤，9表示一根鋼絲繩，10表示一個(gè)鋼絲繩在其上運(yùn)動(dòng)的輥?zhàn)樱?1表示一個(gè)借助于鋼絲繩將所述塞塊8送入澆口盤的搖柄，鋼絲繩9，輥?zhàn)?0和搖柄11構(gòu)成一個(gè)送入裝置。
圖2是一放大的剖視圖，示出了塞塊8。塞塊8包括半球形耐熔件81，在半球形耐熔件81上的法蘭盤82，位于半球形耐熔件81內(nèi)的芯體84，芯體84用于控制毛體積比重，使得塞塊8的毛體積比重為一最佳值，和通過(guò)焊接連接在法蘭盤82上延伸的吊鉤83和芯體84上的Y形嵌釘。以這種方式構(gòu)成的在連續(xù)澆鑄鋼水中將鋼水澆入一個(gè)鑄模設(shè)備的工作過(guò)程解釋如下。
當(dāng)在澆口盤1內(nèi)的鋼水在鋼水連續(xù)澆鑄的最后階段下降至一預(yù)定位置，通過(guò)操縱搖柄11，與在輥?zhàn)?0上運(yùn)動(dòng)的鋼絲繩9連接的塞塊8被下降到在注口4正上方的一個(gè)位置。所述鋼絲繩9這樣制備，即在高溫環(huán)境中可以熔斷。接著，塞塊8基本上只是在熔渣2和鋼水3的分界面上浮動(dòng)。由于塞塊8的所述構(gòu)造，塞塊8的毛體積比重小于鋼水的毛體積比重，塞塊8的毛體積比重小于鋼水的毛體積比重，并大于熔渣的毛體積比重。所以，塞塊8隨鋼水液面的下降而下降。在該實(shí)施例中，塞塊8的毛體積比重為3.0-6.0。如果塞塊8的毛體積比重小于3.0，浮動(dòng)的塞塊就不會(huì)沿鋼水流移動(dòng)而受熔渣運(yùn)動(dòng)的影響，從而偏離注口正上方的位置。結(jié)果，塞塊8在鋼水連續(xù)澆鑄的最后階段就有可能不能很好地關(guān)閉注口。如果熔渣的流動(dòng)性不好，塞塊8就不會(huì)沿鋼水流移動(dòng)，并有被封固在熔渣里的可能性。相應(yīng)地，就希望熔渣的流動(dòng)性增加。如果塞塊8的毛體積比重超過(guò)6.0，塞塊就有可能在鋼水流的影響下下降，與澆口盤的底部接觸，而妨礙澆鑄工作。位于塞塊8上面的法蘭盤82具有穩(wěn)定塞塊8的中軸的作用，和同時(shí)防止產(chǎn)生旋渦的作用。法蘭盤的直徑設(shè)計(jì)的大于塞塊球形外層的直徑，并大得足以防止產(chǎn)生旋渦。
所述塞塊可以為球形。在這種情況下，塞塊的好處是不必考慮浮動(dòng)在澆口盤內(nèi)部的塞塊的狀態(tài)。另一方面，塞塊的球形表面需要被加大以防止產(chǎn)生旋渦。所以，球形塞塊的重量就不可避免地大于半球形塞塊的重量。
當(dāng)鋼水從澆口盤流入鑄模，并且鋼水液面下降時(shí)，塞塊8就下降，到達(dá)澆口盤底部并頂住注口4，結(jié)果注口4被封閉。
含有60%或更多氧化鎂的堿性耐熔材料被用來(lái)作為塞塊8的外層，從而使得塞塊8的外層對(duì)熔渣有抗腐蝕能力。這種耐熔材料必須至少一次承受塞塊的使用。然而，最好使用可鑄的或燒結(jié)的材料，這樣就考慮了耐熔材料的壽命和成本，這種材料預(yù)期可以使用二次或多次。如果耐熔材料含有少于60%的氧化鎂，耐熔材料的所述抗腐蝕能力就不夠。如果耐熔材料被腐蝕，當(dāng)注口被關(guān)閉時(shí)塞塊就不能與注口很好地配合，從而可能導(dǎo)致鋼水的泄露。
在塞塊8端部的球形表面的曲率半徑根據(jù)注口4經(jīng)實(shí)驗(yàn)而定，最好是注口直徑的0.7-3.0。如果球形表面的曲率半徑小于注口直徑的0.7，就難于在塞塊是球形的情況下防止產(chǎn)生旋渦。在塞塊是半球形，曲率半徑小于0.7的情況下，并且在法蘭盤82的尺寸大的足以防止產(chǎn)生旋渦的情況下，由于法蘭盤82和半球形面不平衡，浮動(dòng)塞塊的狀態(tài)是不穩(wěn)定的。如果塞塊的所述曲率半徑大于注口直徑的3.0，當(dāng)塞塊到達(dá)澆口盤的底部時(shí)，由于沉積在注口4附近的雜物，塞塊就有可能不能與注口4配合。為了使鋼水的流速大到足以能引導(dǎo)塞塊8到注口4的位置，使塞塊8到達(dá)澆口盤的底部，并且在鋼水連續(xù)澆鑄的最后階段當(dāng)鋼水的剩余量很小時(shí)能使塞塊8與注口4配合，使?jié)部诒P1的底部朝注口開(kāi)口傾斜是很有效的。如果澆口盤內(nèi)的底部朝注口4的開(kāi)口相對(duì)于水平面傾斜小于10°，鋼水的流速是不夠的。如果傾角超過(guò)30°，就會(huì)影響澆口盤1的制造成本。
實(shí)例半球形耐熔件81的半徑是90mm，法蘭盤82的直徑是240mm。在塞塊內(nèi)的芯體84的形狀為圓柱形，其直徑是140mm。吊鉤83經(jīng)焊接連接在芯體84上。
澆口盤的容量是35噸。當(dāng)鋼水的深度是400mm或更少(澆口盤的三分之一或更少)時(shí)，通過(guò)操縱搖柄11塞塊下降，并幾乎浮動(dòng)在鋼水3和熔渣2的交界面上。
當(dāng)塞塊8到達(dá)澆口盤的底部，注口4被關(guān)閉時(shí)，鋼水的深度是50mm。此時(shí)，鋼水的剩余量是0.5t，并且熔渣完全不會(huì)外流。
在現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)鋼水的深度是200mm或更少時(shí)，由于熔渣有可能卷入產(chǎn)生的旋渦并流入鑄模，注口被關(guān)閉。當(dāng)注口被關(guān)閉時(shí)，鋼水在澆口盤內(nèi)的剩余量是3噸到4噸。
權(quán)利要求
1.一種鋼水連續(xù)澆鑄中用于將鋼水澆入鑄模的設(shè)備，包括一個(gè)容納鋼水的澆口盤，一個(gè)位于所述澆口盤底部的注口，其在注口盤內(nèi)的開(kāi)口有一球形表面，通過(guò)該注口鋼水流出所述澆口盤，一個(gè)位于所述注口下部的滑板，該滑板打開(kāi)和關(guān)閉所述注口，一個(gè)位于所述滑板下方的浸入注口，通過(guò)該注口鋼水被澆入鑄模，和一個(gè)塞塊，其內(nèi)部有一芯體，其外層由耐熔材料制成并呈球形表面，該球形表面大得足以覆蓋所述注口的開(kāi)口，塞塊的毛體積比重在熔渣和鋼水的毛體積比重之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述塞塊包括一個(gè)半球形耐熔件，一個(gè)盤形法蘭盤，它由耐熔材料制成并位于所述耐熔件之上，和一個(gè)位于所述法蘭盤之上的吊鉤。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述塞塊包括一個(gè)球形耐熔件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述塞塊的球形表面的曲率半徑是注口開(kāi)口直徑的0.7-3.0。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中塞塊的毛體積比重為3.0-6.0。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中耐熔材料為含有60%或更多的氧化鎂的堿性可鑄材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中在澆口盤內(nèi)的底部相對(duì)于水平面朝注口開(kāi)口向下傾斜10°-30°。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還進(jìn)一步包括將塞塊送入澆口盤的送入裝置。
全文摘要
一種在鋼水連續(xù)澆鑄中將鋼水澆入鑄模的設(shè)備，包括一個(gè)容納鋼水的澆口盤；一個(gè)位于所述澆口盤底部的注口，一個(gè)位于所述注口下部用于打開(kāi)和關(guān)閉所述注口的滑板；一個(gè)位于所述滑板下方的浸入注口，通過(guò)該注口鋼水被澆入鑄模；一個(gè)內(nèi)部有芯體的塞塊，其外層由耐熔材料制成并有一球形表面，該表面大的足以覆蓋所述注口的開(kāi)口，其毛體積比重在熔渣和鋼水的毛體積比重之間。
文檔編號(hào)B22D37/00GK1042485SQ8810760
公開(kāi)日1990年5月30日 申請(qǐng)日期1988年11月5日 優(yōu)先權(quán)日1987年11月6日
發(fā)明者小倉(cāng)康嗣, 前田隆一 申請(qǐng)人:日本鋼管株式會(huì)社