連，大吊柱6另一端與中間包底部或外部支架相連。
[0035]本實施例中聚流器I為圓柱體，該圓柱體內(nèi)部設有圓柱體空腔，擋流板2為實心板狀結構，出流口 3為一中心帶圓形通孔的矩形塊，吊柱4和大吊柱6為圓柱體結構，分流器7為長方體結構，分流器7上部設有6個通孔，上述6個通孔關于大吊柱6對稱分布，分流器7下部設有矩形凹槽。針對橫截面積為400mmX 115mm的板還結晶器，本實施例的高拉速下抑制結晶器液面波動的裝置的具體尺寸要求如下:聚流器I的內(nèi)徑為50_，外徑為60_，內(nèi)高為40mm，外高為60mm ;擋流板2的尺寸為44mmX 40mmX 5mm，擋流板2向下方傾斜，其與水平線夾角為16° ;出流口 3的尺寸為77mmX65mmX10mm，出流口 3上圓形通孔的半徑為20mm ；吊柱4高度為14.38mm，截面半徑為5mm ;大吊柱6截面半徑為10mm，長度為100mm ；分流器7的尺寸為300mmX75mmX25mm，分流器7上部的6個通孔稱為分流器水口 5，分流器水口 5的形狀為37.63mmX 18mm的長方形與兩個直徑為18_的半圓的組合(如圖3所示)，分流器7下部矩形凹槽的尺寸為290mmX65mmX5mm ;聚流口 9上邊沿向上傾角=浸入式水口 10側孔向下傾角X2，本實施例中，浸入式水口 10側孔向下傾角為25°，所以聚流口 9上邊沿向上傾角取50° ;本實施例中拉坯速度取1.8m/min，在連鑄板坯生產(chǎn)中屬于較高拉速。本實施例的高拉速下抑制結晶器液面波動的裝置由低碳鋼部件構成，低碳鋼部件的內(nèi)外表面均涂刷涂覆層。該涂覆層由如下質(zhì)量百分比的組分組成:85% CaOU.8% MgO,
3.2% MnO,0.5% Al2O3U.5% Si02、0.05% FeO,0.15% Fe203、4% ZrO2,3.8% Cr2O30
[0036]本實施例的一種高拉速下抑制結晶器液面波動的裝置，其制備方法如下:
[0037]步驟一、低碳鋼零部件制備:
[0038]根據(jù)本實施例的高拉速下抑制結晶器液面波動的裝置的結構準備低碳鋼鋼板，將其表面打磨粗糙，根據(jù)上述的各部件尺寸進行焊接，制作聚流器1、擋流板2、出流口 3、分流器7和聚流口 9 ;再準備四根長度為14.38mm，截面半徑為5mm的低碳鋼圓柱體并將其表面打磨粗糙，制作吊柱4，將四根吊柱4焊接在出流口 3上，其中每根吊柱4的底面圓心距出流口 3上表面的長邊距離為5mm，距短邊為7.31mm ;再準備一根截面半徑為10mm，長度為100mm的低碳鋼圓柱體制作大吊柱6，將其表面打磨粗糙并焊接在分流器7上表面的中心點上；本裝置的金屬構架(力學構架)完成。
[0039]步驟二、涂覆層材料準備:
[0040]根據(jù)涂覆層的組分要求稱取各組分，該涂覆層材料由如下質(zhì)量百分比的組分組成:85% CaOU.8% MgO,3.2% MnO,0.5% Al2O3U.5% Si02、0.05% FeO,0.15% Fe203、4%ZrO2,3.8% Cr2O3，將上述組分混合均勻，加水使之攪拌成泥狀；
[0041]步驟三、涂覆工序:
[0042]將步驟二的涂覆層材料均勻地涂抹于低碳鋼部件的外表面，涂覆層厚度為6mm，由于低碳鋼部件內(nèi)表面不易添加涂覆層，所以其涂覆層厚度不做嚴格要求，但必須保證不能有低碳鋼裸露在外，涂覆層厚度達到6_?9_即可；
[0043]步驟四、養(yǎng)護并烘干
[0044]將步驟三的高拉速下抑制結晶器液面波動的裝置在常溫下自然養(yǎng)護15?20小時，將自然養(yǎng)護后的高拉速下抑制結晶器液面波動的裝置放入烘烤爐內(nèi):烘烤溫度在80?100C,烘烤3小時；烘烤溫度升至150?200°C，烘烤1.5小時；烘烤溫度升至200?250°C，烘烤I小時；烘烤溫度升至300?350°C，烘烤I小時；烘烤降溫至200?250°C，烘烤I小時；再次降溫至80?100°C，烘烤I小時，烘烤結束后出爐自然冷卻即可。
[0045]采用上述方法制備的涂覆層能夠穩(wěn)定的附著于低碳鋼部件的內(nèi)外表面，使得高拉速下抑制結晶器液面波動的裝置性能穩(wěn)定。通過水模實驗發(fā)現(xiàn):當拉速較高時，浸入式水口10側孔會噴射出較高速的射流13，進而促使結晶器液面波動加劇，本實施例的高拉速下抑制結晶器液面波動的裝置通過大吊柱6與外界(中間包底部或外部支架)相連，從而使該裝置固定在結晶器內(nèi)，通過調(diào)整該裝置進入鋼水的深度，使該裝置中聚流口 9能夠最大限度聚集由浸入式水口 10側孔噴射出來的射流13 (如圖4所示)，射流13在聚流器I內(nèi)的圓柱體空腔匯聚，其動量減小，由射流13帶入的夾雜在聚流器I內(nèi)隨鋼液一起向上移動，通過出流口 3并以較小的動量沖擊分流器7，最終液流由分流器7上部的6個分流器水口 5流出并與保護渣11接觸。在此過程中結晶器液面由劇烈波動轉變?yōu)榫徛▌?，且波動幅度較小，不會造成卷渣現(xiàn)象的發(fā)生，同時，液面保持較小的波動促進了保護渣11的均勻熔化。本實施例中聚流器I內(nèi)的擋流板2阻止了聚流器I內(nèi)液流由聚流口 9流出，分流器邊板8位于分流器7下部矩形凹槽的四周(分流器7下部矩形凹槽的四周稱為分流器邊板8)，分流器邊板8能夠有效阻擋液流沖擊分流器7時向結晶器壁12的擴散。本實施例的高拉速下抑制結晶器液面波動的裝置由于其結構的設計，使得該裝置能夠優(yōu)化高拉速下結晶器內(nèi)的流場，抑制結晶器液面的波動，同時有效阻止浸入式水口 10側孔射流13帶入的夾雜物大量進入鋼液深部，在抑制結晶器液面波動的同時有效去除鋼液內(nèi)夾雜，進而提高鑄坯質(zhì)量。此夕卜，值得說明的是，本發(fā)明中的大吊柱6并不是針對其具體尺寸的大小限定，而是指主要吊裝分流器7的吊柱，本發(fā)明中的大吊柱6也可以稱為:主吊柱。同理，本發(fā)明中的吊柱4是指連接出流口 3和分流器7的連接件，本發(fā)明中的吊柱4也可以稱為:連接柱。
[0046]以上示意性的對本發(fā)明及其實施方式進行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本發(fā)明的實施方式之一，實際的結構并不局限于此。所以，如果本領域的普通技術人員受其啟示，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性的設計出與該技術方案相似的結構方式及實施例，均應屬于本發(fā)明的保護范圍。
【主權項】
1.一種高拉速下抑制結晶器液面波動的裝置，其特征在于:包括聚流機構、分流機構及連接機構，其中: 所述的聚流機構包括聚流器(1)、擋流板(2)、出流口(3)和聚流口(9)，所述的聚流器(I)為一圓柱體，該圓柱體內(nèi)部設有圓柱體空腔，聚流器(I)側面設有與其相連通的聚流口(9)，聚流口(9)上邊沿向上方傾斜；所述的聚流器(I)內(nèi)部設有擋流板(2)，該擋流板(2)固定于聚流器(I)與聚流口(9)上邊沿的連接處，擋流板(2)向下方傾斜；所述的聚流器(I)上部設有圓形孔，該圓形孔與其上方的連接管相連通；所述的出流口(3)為一中心帶通孔的矩形塊，所述的連接管與其上方的出流口(3)相連通； 所述的分流機構包括分流器(7)，所述的分流器(7)為一長方體，分流器(7)上部設有若干通孔，分流器(7)下部設有矩形凹槽； 所述的連接機構包括吊柱⑷和大吊柱(6)，所述的出流口(3)上表面的四個角分別與4根吊柱⑷的一端相連，上述4根吊柱(4)的另一端與分流器(7)下表面相連；所述的大吊柱(6) —端與分流器(7)上表面的中心點相連，大吊柱(6)另一端與外界相連； 上述的聚流機構、分流機構及連接機構由低碳鋼部件構成，所述的低碳鋼部件的內(nèi)外表面均設有涂覆層。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種高拉速下抑制結晶器液面波動的裝置，其特征在于:所述的聚流口(9)上邊沿向上傾角=浸入式水口(10)側孔向下傾角X2。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種高拉速下抑制結晶器液面波動的裝置，其特征在于:所述的擋流板(2)向下傾角為16°。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種高拉速下抑制結晶器液面波動的裝置，其特征在于:所述的大吊柱(6)與中間包底部或外部支架相連。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的一種高拉速下抑制結晶器液面波動的裝置，其特征在于:所述的分流器(7)上部設有6個通孔，上述6個通孔關于大吊柱(6)對稱分布。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高拉速下抑制結晶器液面波動的裝置，屬于冶金工藝優(yōu)化技術領域。本發(fā)明包括聚流機構、分流機構及連接機構，聚流器側面設有與其相連通的聚流口，聚流器內(nèi)部設有擋流板，聚流器上部設有圓形孔，該圓形孔與其上方的連接管相連通，連接管與出流口相連通；分流器為一長方體，分流器上部設有若干通孔，分流器下部設有矩形凹槽；出流口與吊柱相連，吊柱與分流器相連，大吊柱一端與分流器相連，大吊柱另一端與外界相連。本發(fā)明能夠抑制高拉速下結晶器液面波動，且能夠減弱結晶器內(nèi)的下回流強度，讓大部分夾雜物隨液流移動至鋼液表面被保護渣吸收，其表面的涂覆層還能夠吸收部分夾雜物，能有效去除鋼液內(nèi)夾雜物。
【IPC分類】B22D11-10
【公開號】CN104624995
【申請?zhí)枴緾N201510089923
【發(fā)明人】朱正海, 張鶴雄, 周俐
【申請人】安徽工業(yè)大學
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2015年2月27日