連鑄機中間包幹式料工作層成型胎具的製作方法

2023-09-20 21:15:00

專利名稱：連鑄機中間包幹式料工作層成型胎具的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種連鑄機中間包用乾式料工作層砌築過程中使用的成型胎具，
屬金屬鑄造技術領域。
背景技術：
乾式料是一種新型耐火材料，由於用乾式料製成的連鑄機中間包工作層具有使用壽命長、易施工、易解體等優點，而且還能改善鑄坯質量，提高金屬收得率、鑄機連拉爐數和作業率，降低生產成本，近年來已得到廣泛應用。 乾式料連鑄機中間包工作層一般採用帶有烘烤裝置及振動裝置的鋼製箱型胎具砌築而成。現有胎具的烘烤裝置由固定在胎具頂部的燃燒燒咀構成，箱型胎具頂部設置有小孔，燒咀火焰由小孔噴入箱型胎具內部對胎具進行加熱；振動器則直接安裝在胎具上頂板上。這種胎具存在如下問題 (1)加熱不均勻。採用燒咀噴出的火焰加熱時，胎具各部位受熱不均勻，遠離燒咀處升溫較慢，尤其是當中間包較深時，胎具的高度可超過1500mm，燒咀噴出的火焰很難達到底部，易造成包底及包壁下部工作層強度偏低甚至未固化，影響工作層的使用性能，降低中間包壽命，增加鋼水中夾雜物含量。 (2)烘烤熱效率較低。由於加熱時中間包內上下溫差大，為了使包內下部達到烘烤溫度要求，必須增大燃氣壓力和延長烘烤時間，熱損失很大。同時，這種烘烤裝置對燃氣及助燃空氣壓力、流量、穩定性要求也較高，增加了操作難度。 (3)振動器直接安裝在胎具上頂板上，烘烤時振動器溫度較高，壽命短，增加了維修費用。
(4)存在安全隱患。為提高熱效率並使溫度均勻，胎具密封較嚴，當燃氣閥門意外
洩露或烘烤中途滅火時，胎具內易積聚燃氣且不易察覺，點火不慎時有爆炸危險。 因此，研製高性能的中間包幹式料工作層成型胎具，是工程技術人員目前所面臨
的難題。

發明內容本實用新型的目的在於克服現有技術的不足、提供一種加熱效果好、效率高，使用
壽命長且操作安全的連鑄機中間包幹式料工作層成型胎具。 本實用新型所述問題是以下述技術方案實現的 —種連鑄機中間包幹式料工作層成型胎具，由外形與中間包幹式料工作層內壁相匹配的鋼製箱體、烘烤裝置和振動裝置組成，所述鋼製箱體頂板的周邊設置有排氣管或排氣孔，所述烘烤裝置安裝於鋼製箱體內部，由沿箱底周邊布置的燃氣管和與其並行的助燃空氣管組成，所述燃氣管和助燃空氣管上均設置有噴氣孔。 上述連鑄機中間包幹式料工作層成型胎具，構成中還包括設置於燃氣管和助燃空氣管上方的與鋼製箱體側壁平行且保持一定間距的導火板。[0013] 上述連鑄機中間包幹式料工作層成型胎具，所述振動裝置由多個通過振動器底座固定於鋼製箱體頂板上的附著式振動器組成，所述多個附著式振動器的電機主軸水平布置，它們相互平行且轉動方向一致。 上述連鑄機中間包幹式料工作層成型胎具，在鋼製箱體的頂板上設置有安全防護孔。 上述連鑄機中間包幹式料工作層成型胎具，所述鋼製箱體內設置有隔板。 本實用新型以設置於鋼製箱體底部的燃氣管和助燃空氣管作為烘烤裝置，由傳統
烘烤裝置的從上至下局部加熱改為自下而上整體加熱，減小了胎具上下溫差，改善了烘烤
效果，提高了中間包幹式料工作層的質量和使用壽命。導火板及排氣管的設置使整個胎具
受熱更加均勻，提高了烘烤熱效率，降低了鋼製箱體頂板及其上附著的振動器的溫度，延長
了振動器的使用壽命。安全防護孔的作用是使不完全燃燒的燃氣易於放散，排除安全隱患，
而且便於操作者觀察燃燒情況，降低操作難度。隔板可增加鋼製箱體的強度，有效傳輸激振
力，還可將箱體劃為幾個分區，便於分別控制各分區的烘烤溫度。多個附著式振動器通過振
動器底座固定，有利於降低振動器溫度，電機主軸轉動方向一致，可使激振力相互疊加，增
強激振力。本實用新型可使連鑄機中間包工作層受熱均勻，不僅大大改善了加熱效果，提高
了工作層的使用壽命，而且烘烤熱效率高，降低了能源消耗。
以下結合附圖對本實用新型進一步說明。[0018]


圖1是本實用新型的結構示意圖；[0019] 圖2是
圖1的俯視圖；[0020] 圖3為A-A剖視圖。 圖中各標號為1、助燃空氣管；2、燃氣管；3、中間包永久層；4、乾式料工作層；5、鋼製箱體；6、導火板；7、排氣管；8、安全防護孔；9、附著式振動器；10、隔板。
具體實施方式參看
圖1 圖3，本實用新型主要由鋼製箱體5、振動裝置、烘烤裝置三部分組成。鋼製箱體由厚度15-20mm鋼板焊接而成，外形尺寸根據所需中間包永久層3內壁尺寸及所用乾式料工作層4的厚度決定，箱體外形上大下小保持一定的倒錐度，便於脫模。由於中間包為長條形結構，箱體內部設置厚度15-20mm鋼製隔板10，以加強鋼製箱體5的強度，有效傳輸激振力。隔板10將箱體內部分隔為3-4個分區，便於分別控制各分區的烘烤溫度。[0023] 烘烤裝置由燃氣管2、助燃空氣管1(當然還有必要的閥門、儀表等)組成。供氣管布置在箱體外上側，對應箱體內部的3-4個分區引出3-4個分管道(閥門單獨控制)，分管道使用直徑為小40-60mm的無縫鋼管直通胎具底部，並在胎具分區底部靠近箱體側壁處環繞一周，在胎具底部的燃氣管2上加工有直徑為小3-10mm、間距為100-300mm的圓孔作為燒嘴，燒嘴火孔垂直向上。在燃氣管2內側偏上位置並排布置有助燃空氣管l，並在助燃空氣管1下側對應燃氣燒嘴部位加工有直徑為小3-10mm的一排氣孔，這樣燃氣能夠充分燃燒並從底部開始加熱整個胎具，熱氣流上升持續加熱包壁，避免包內上下溫差過大和局部加熱不均現象。當然也可以使3-4個分區公用一根燃氣管2和一根助燃空氣管l，此時燃氣管2和助燃空氣管1穿過隔板io，沿箱底邊緣布置。 在箱體的頂板上對應每個分區增設直徑600mm左右的安全防護孔8，使不完全燃燒的燃氣易於放散。發生閥門洩露和中途滅火事故時，安全防護孔8使包內燃氣與包外大氣連通，操作人員易於察覺(燃氣中可加人硫化氫氣體)，還可有效避免形成壓力密閉容器，減少安全隱患。同時這種結構便於操作者觀察燃氣燃燒情況，降低操作難度。[0025] 為進一步提高熱效率，防止高溫尾氣從上頂板的中間安全防護孔8排出致使箱體側壁受熱不良，在箱體頂板周邊布置一圈直徑為小100-150mm，高200-400mm的排氣管7，同時在燃氣管上方300-600mm處設置導火板6，導火板6向上、向外傾斜，外側與箱體側壁間有30-100mm的間隙，引導高溫熱氣流沿導火板6流向箱體側壁，與箱體側壁充分接觸並進行熱交換。繼續上升的尾氣從上箱體頂板邊緣的排氣管7排出，導火板6及排氣管7的設置提高了烘烤熱效率，減小了上下部溫差，降低了箱體頂板及其上附著式振動器的溫度。[0026] 在箱體頂板上每相鄰兩個安全防護孔8的中間位置處設置一個振動器固定底座，用於安裝附著式振動器9，使附著式振動器9底部與箱體頂板離開一定距離，防止附著式振動器9溫度上升過高。此外，還可在胎具長軸線的任一側設置一冷卻風管，用於在烘烤時對附著式振動器9空冷，降低烘烤時振動器溫度，延長附著式振動器9的壽命。箱體分為3-4個分區，因此應有2-3個附著式振動器9。附著式振動器9的主軸相互平行並水平布置，並且電機主軸的轉動方向應一致，目的是使多臺附著式振動器9的激振力疊加在一起，增強整體裝置的激振力。
權利要求一種連鑄機中間包幹式料工作層成型胎具，其特徵在於，它由外形與中間包幹式料工作層(4)內壁相匹配的鋼製箱體(5)、烘烤裝置和振動裝置組成，所述鋼製箱體(5)頂板的周邊設置有排氣管(7)或排氣孔，所述烘烤裝置安裝於鋼製箱體(5)內部，由沿箱底周邊布置的燃氣管(2)和與其並行的助燃空氣管(1)組成，所述燃氣管(2)和助燃空氣管(1)上均設置有噴氣孔。
2. 根據權利要求1所述連鑄機中間包幹式料工作層成型胎具，其特徵在於，構成中還 包括設置於燃氣管(2)和助燃空氣管(1)上方的與鋼製箱體(5)側壁平行且保持一定間距 的導火板(6)。
3. 根據權利要求1或2所述連鑄機中間包幹式料工作層成型胎具，其特徵在於，所述振 動裝置由多個通過振動器底座固定於鋼製箱體(5)頂板上的附著式振動器(9)組成，所述 多個附著式振動器(9)的電機主軸水平布置，它們相互平行且轉動方向一致。
4. 根據權利要求1或2所述連鑄機中間包幹式料工作層成型胎具，其特徵在於，在鋼製 箱體(5)的頂板上設置有安全防護孔(8)。
5. 根據權利要求1或2所述連鑄機中間包幹式料工作層成型胎具，其特徵在於，所述鋼 制箱體(5)內設置有隔板(10)。
專利摘要一種連鑄機中間包幹式料工作層成型胎具，屬金屬鑄造技術領域，用於砌築連鑄機中間包幹式料工作層。其技術方案是它由外形與中間包幹式料工作層內壁相匹配的鋼製箱體、烘烤裝置和振動裝置組成，所述鋼製箱體頂板的周邊設置有排氣管或排氣孔，所述烘烤裝置安裝於鋼製箱體內部，由沿箱底周邊布置的燃氣管和與其並行的助燃空氣管組成，所述燃氣管和助燃空氣管上均設置有噴氣孔。本實用新型可使連鑄機中間包工作層受熱均勻，不僅大大改善了加熱效果，提高了工作層的使用壽命，而且烘烤熱效率高，降低了能源消耗。
文檔編號B28B7/42GK201483637SQ200920104318
公開日2010年5月26日 申請日期2009年8月25日 優先權日2009年8月25日
發明者劉耀輝, 吳峰權, 張學武, 張志克, 牛永青, 王鵬 申請人:河北鋼鐵股份有限公司