專利名稱：適用于圓坯連鑄二次冷卻的氣水霧化噴嘴的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種冶金圓坯連鑄領(lǐng)域適用于圓坯連鑄二次冷卻的氣 水霧化噴嘴。具有霧化顆粒度小、噴射均勻、實(shí)心效果佳、流量控制穩(wěn)定、
流量控制范,大、易于清理和更換等特點(diǎn)。尤其使用于4)310以上規(guī)格的圓
坯生產(chǎn)要求。
背景技術(shù)：
在煉鋼廠的連鑄機(jī)引進(jìn)了上世紀(jì)80年代后期德國(guó)德馬克公司技術(shù)，設(shè) 計(jì)規(guī)格是》210、 4)270和小310圓坯，澆鑄半徑為10.5米。近年來(lái)由于開(kāi) 發(fā)了小350和4>400等大規(guī)格圓坯，這種大規(guī)格鑄坯生產(chǎn)要求二次冷卻的低 比水量控制性能更加準(zhǔn)確，需要噴嘴具有很好的低流量控制性能，即水霧化 顆粒度小、水滴分布均勻、不易堵塞、具有高沖擊力和廣角流股。氣水霧化 噴嘴能夠使90%以上的水滴直徑低于0. Olmm。 一般水霧化噴嘴要使90%以 上的水滴直徑低于0.03mm已經(jīng)很困難，而且在低流量控制時(shí)，噴嘴口很小， 當(dāng)流量為l升每分鐘時(shí)，噴口直徑小于1.2mm時(shí)，噴嘴極易堵塞。
如圖1所示，傳統(tǒng)氣水霧化噴嘴的螺栓連接孔ir是噴嘴與噴淋環(huán)之
間的連接孔，在生產(chǎn)運(yùn)行中，連接螺栓要受熱變形，造成噴嘴與噴淋環(huán)連接 不牢固；由于銹蝕和水垢造成噴頭2'連接螺紋卡阻，在更換噴頭2'時(shí)扭
矩增大，會(huì)損壞噴嘴連接螺栓，使螺栓變形，這兩種情況都會(huì)產(chǎn)生漏水故障， 降低噴嘴流量，影響二次冷卻水的流量控制精度，造成氣水霧化噴嘴的法蘭 處漏水問(wèn)題。
如圖2所示，傳統(tǒng)氣水霧化噴嘴的節(jié)水流口 5'在基座l'的內(nèi)部，它 起到了控制水流量作用，是噴嘴重要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之一，此孔比較小，其直徑一
3般在2mm左右，此處因極易積垢而堵塞，造成噴嘴不能噴水。如清理此處積
垢，造成易堵塞且不易清理，霧化顆粒度和覆蓋均勻性難以統(tǒng)一。需要將整
個(gè)噴嘴拆下、解體，非常麻煩，不適合大生產(chǎn)的要求。如圖3傳統(tǒng)嘖頭2' 結(jié)構(gòu)所示，有增加氣霧混合效果的導(dǎo)流立柱9，，但是由于導(dǎo)流立柱9，前 端的擋蓋直徑過(guò)大造成噴出的氣霧存在較長(zhǎng)的空心，造成冷卻不均勻，如果 減少擋蓋直徑就會(huì)減少噴射角度。此結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是，噴嘴的噴射顆粒度小， 但空心現(xiàn)象嚴(yán)重，霧化后的水霧覆蓋不均勻；如圖4傳統(tǒng)噴嘴2'結(jié)構(gòu)所示， 內(nèi)部沒(méi)有導(dǎo)流立柱9'結(jié)構(gòu)，噴出的氣霧沒(méi)有空心現(xiàn)象，噴頭內(nèi)的導(dǎo)向板7' 有促進(jìn)氣水混合效果的作用，但是由于導(dǎo)水板上進(jìn)水孔的直徑過(guò)小容易被雜 質(zhì)堵塞，且噴射顆粒度大。此結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是噴嘴的噴射均勻，但噴射顆粒度 過(guò)大，容易在鑄坯表面形成冷卻不均的"干壁效應(yīng)"。
因此，大規(guī)格鑄坯的二次冷卻方式急需采用新型氣水霧化冷卻技術(shù)，以 適應(yīng)生產(chǎn)的工藝要求，尤其適合于低比水量控制的大規(guī)格鑄坯和特種鋼的牛 產(chǎn)要求。 發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)中存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是提供一種適用于圓 坯連鑄二次冷卻的氣水霧化噴嘴，以利于低比水量的圓坯二次冷卻控制。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是提供一種適用于圓坯連
鑄二次冷卻的氣水霧化噴嘴，包括有基座，與基座螺紋連接的噴頭，其中
在所述基座上設(shè)有與水管連接的進(jìn)水孔、與氣管連接的進(jìn)氣孔；所述噴頭包
括噴頭后蓋上設(shè)有節(jié)水流口，前蓋上設(shè)有噴口，在所述噴頭前后蓋之間內(nèi)的 中部設(shè)有導(dǎo)向板，導(dǎo)向板與節(jié)水流口及噴口所在端蓋之間分別形成第一氣水 混合腔和第二氣水混合腔，與導(dǎo)向板連接有設(shè)在第二氣水混合腔內(nèi)的導(dǎo)流立
柱；進(jìn)氣孔經(jīng)通道連通所述第一氣水混合腔，進(jìn)水孔經(jīng)通道連通所述節(jié)水流口。
4本實(shí)用新型的效果是噴嘴的結(jié)構(gòu)解決了霧化顆粒度和覆蓋均勻性難以 統(tǒng)一的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了氣、水混合、霧化、噴射等多重功能，具有霧化顆粒度 小、噴射均勻、實(shí)心效果佳、流量控制穩(wěn)定、流量控制范圍大等特點(diǎn)。同時(shí) 解決了噴嘴內(nèi)部不易清理的問(wèn)題，噴頭更換方便，提高了噴嘴與噴淋環(huán)連接 的牢固度，保證了長(zhǎng)時(shí)間噴嘴的噴射效果。

圖1為傳統(tǒng)式氣水霧化噴嘴立體外形示意圖2為傳統(tǒng)式氣水霧化噴嘴結(jié)構(gòu)圖3、 4為傳統(tǒng)噴嘴結(jié)構(gòu)剖視圖5為本實(shí)用新型氣水霧化噴嘴立體外形示意圖6為本實(shí)用新型氣水霧化噴嘴底座結(jié)構(gòu)示意圖7為本實(shí)用新型氣水霧化噴嘴結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖中
1， 1，、基座2，2，、 噴頭 3， 3，、進(jìn)水孔
4， 4'、進(jìn)氣孔5,5，、節(jié)水流口 6、 6'、第一氣水混合腔
7， 7，、導(dǎo)向板8、第-二氣水混合腔9， 9'、 導(dǎo)流立柱
10， 10,、 噴口ir、連接螺栓孔
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的適用于圓坯連鑄二次冷卻的氣水霧 化噴嘴結(jié)構(gòu)加以說(shuō)明。
本實(shí)用新型的適用于圓坯連鑄二次冷卻的氣水霧化噴嘴，如圖5、 6所 示，包括有基座1，與基座螺紋連接的噴頭2，在所述基座1上設(shè)有與水管 連接的進(jìn)水孔3、與氣管連接的進(jìn)氣孔4。所述噴頭2，如圖7所示，包括噴 頭后蓋上設(shè)有節(jié)水流口 5，前蓋上設(shè)有噴口 10，在所述噴頭前后蓋之間內(nèi)的 中部設(shè)有導(dǎo)向板7，在所述導(dǎo)向板7的外周均勻設(shè)有傾斜的矩形倒水槽。導(dǎo)
5向板7與節(jié)水流口 5及噴口 10所在端蓋之間分別形成第一氣水混合腔6和
第二氣水混合腔8，.與導(dǎo)向板7連接有設(shè)在第二氣水混合腔8內(nèi)的導(dǎo)流立柱 9。進(jìn)氣孔4經(jīng)通道連通所述第一氣水混合腔6，進(jìn)水孔3經(jīng)通道連通所述節(jié) 水流口 5。
本實(shí)用新型的適用于圓坯連鑄二次冷卻的氣水霧化噴嘴是這樣實(shí)現(xiàn)的
如圖5、 6所示，適用于圓坯連鑄二次冷卻的氣水霧化噴嘴，包括有基座l， 噴頭2，在所述基座1上設(shè)有與水管連接的進(jìn)水孔3、與氣管連接的進(jìn)氣孔4， 水管和氣管直接焊接在基座l上。這種連結(jié)方式簡(jiǎn)單、牢固、耐用。進(jìn)水孔 3與進(jìn)氣孔4外的凹臺(tái)是為悍接水管與氣管預(yù)留的焊接位置。
氣水霧化噴嘴與進(jìn)水、氣管連接形成噴淋環(huán)，此連接采用焊接方式，通 過(guò)基座1實(shí)現(xiàn)，便于噴淋環(huán)設(shè)計(jì)和噴嘴的連接，避免了原有的法蘭式連接的 漏水問(wèn)題。該噴嘴結(jié)構(gòu)的噴頭2采用管式連接，連接可靠，更換方便，噴嘴 內(nèi)部容易清理。
考慮到基座1安裝方式的改變，對(duì)進(jìn)水孔3與進(jìn)氣孔4的位置作了互換。 將圖2中節(jié)水流口 5從基座1內(nèi)部移出，并設(shè)置在噴頭2上，如圖7所示， 這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是當(dāng)噴嘴被雜質(zhì)堵住以后，隨著更換噴頭2，內(nèi)部的堵塞物 就可以被水沖出或隨噴頭帶出，完全可以達(dá)到清理要求，會(huì)在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保 證噴嘴的噴射效果。
如圖7所示，將導(dǎo)流立柱9上擋蓋的外圈直徑減小，大大地減少空心長(zhǎng) 度，使水噴射到鑄坯上時(shí)，沒(méi)有空心且覆蓋均勻。增加導(dǎo)向板7結(jié)構(gòu)，使氣 水旋轉(zhuǎn)增強(qiáng)，噴射角度不改變，最大噴射角度達(dá)到了 120度。將導(dǎo)向板7的 小圓孔改成了大截面的矩形倒水槽，使噴嘴不容易堵塞，而且利用導(dǎo)流立柱 9使水霧化顆粒度更小，克服了噴射顆粒度大的缺點(diǎn)。
壓縮空氣從進(jìn)氣孔4進(jìn)入，延通道直接吹到噴頭兩側(cè)氣孔當(dāng)中進(jìn)入第-一 混合腔6，冷卻水通過(guò)進(jìn)水孔3在經(jīng)過(guò)噴頭后蓋上的節(jié)水流口 5進(jìn)入到第一
6,〔水混合腔6，壓縮空氣和冷卻水在第一氣水混合腔6?；旌虾笤跉鈮号c水壓
的共同作用下撞擊到導(dǎo)向板7上，延導(dǎo)向板7上的導(dǎo)氷槽螺旋噴入到第二氣 水氣水混合腔8。氣水流撞擊到導(dǎo)流立柱9的上擋蓋，進(jìn)一步混合后延噴頭 前蓋的噴口 IO噴出。這三個(gè)過(guò)程都起到了細(xì)化水顆粒度的效果，且克服了霧 化顆粒度大、噴射不均、容易堵塞等諸多缺點(diǎn)，并提高了低比水量的控制性
權(quán)利要求1、一種適用于圓坯連鑄二次冷卻的氣水霧化噴嘴，包括有基座，與基座螺紋連接的噴頭，其特征是在所述基座(1)上設(shè)有與水管連接的進(jìn)水孔(3)、與氣管連接的進(jìn)氣孔(4)；所述噴頭(2)包括噴頭后蓋上設(shè)有節(jié)水流口(5)，前蓋上設(shè)有噴口(10)，在所述噴頭前后蓋之間內(nèi)的中部設(shè)有導(dǎo)向板(7)，導(dǎo)向板(7)與節(jié)水流口(5)及噴口(10)所在端蓋之間分別形成第一氣水混合腔(6)和第二氣水混合腔(8)，與導(dǎo)向板(7)連接有設(shè)在第二氣水混合腔(8)內(nèi)的導(dǎo)流立柱(9)；進(jìn)氣孔(4)經(jīng)通道連通所述第一氣水混合腔(6)，進(jìn)水孔(3)經(jīng)通道連通所述節(jié)水流口(5)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于圓坯連鑄二次冷卻的氣水霧化噴嘴，其特 征是在所述導(dǎo)向板(7)的外周均勻設(shè)有傾斜的矩形倒水槽。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種適用于圓坯連鑄二次冷卻的氣水霧化噴嘴，在基座上設(shè)有與水管連接的進(jìn)水孔、與氣管連接的進(jìn)氣孔；噴頭包括噴頭后蓋上設(shè)有節(jié)水流口，前蓋上設(shè)有噴口，在噴頭前后蓋之間內(nèi)的中部設(shè)有導(dǎo)向板，導(dǎo)向板與節(jié)水流口及噴口所在端面之間分別形成第一氣水混合腔和第二氣水混合腔，與導(dǎo)向板連接有設(shè)在第二氣水混合腔內(nèi)的導(dǎo)流立柱；進(jìn)氣孔經(jīng)通道連通所述第一氣水混合腔，進(jìn)水孔經(jīng)通道連通所述節(jié)水流口。本實(shí)用新型的效果是噴嘴的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了氣、水混合、霧化、噴射等多重功能，具有霧化顆粒度小、噴射均勻、實(shí)心效果佳、流量控制穩(wěn)定、流量控制范圍大等特點(diǎn)。同時(shí)解決了噴嘴內(nèi)部不易清理的問(wèn)題，噴頭更換方便，保證了長(zhǎng)時(shí)間噴嘴的噴射效果。
文檔編號(hào)B22D11/124GK201271735SQ200820074760
公開(kāi)日2009年7月15日 申請(qǐng)日期2008年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月15日
發(fā)明者劉樹(shù)軍, 露 張, 時(shí)永莊, 溫德松, 馬寶利 申請(qǐng)人:天津鋼管集團(tuán)股份有限公司