专利名称：适用于圆坯连铸二次冷却的气水雾化喷嘴的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种冶金圆坯连铸领域适用于园坯连铸二次冷却的气水雾 化喷嘴。具有雾化颗粒度小、喷射均匀、实心效果佳、流量控制稳定、流量控制范围大、易于清理和更换等特点。尤其使用于4)310以上规格的园坯生产要求。
背景技术：
在炼钢厂的连铸机引进了上世纪80年代后期德国德马克公司技术，设 计规格是4>210、 cl)270和4 310园坯，浇铸半径为10.5米。近年来由于开 发了 4),350和4>400等大规格园坯，这种大规格铸坯生产要求二次冷却的低 比水量控制性能更加准确，需要喷嘴具有很好的低流量控制性能，即水雾化 颗粒度小、水滴分布均匀、不易堵塞、具有高冲击力和广角流股。气水雾化 喷嘴能够使90%以上的水滴直径低于0. Olmm。 一般水雾化喷嘴要使90%以 上的水滴直径低于0.03mm已经很困难，而且在低流量控制时，喷嘴口很小， 当流量为l升每分钟时，喷口直径小于1.2mm时，喷嘴极易堵塞。如图1所示，传统气水雾化喷嘴的螺栓连接孔11'是喷嘴与喷淋环之 间的连接孔，在生产运行中，连接螺栓要受热变形，造成喷嘴与喷淋环连接 不牢固；由于锈蚀和水垢造成喷头2'连接螺纹卡阻，在更换喷头2'时扭 矩增大，会损坏喷嘴连接螺栓，使螺栓变形，这两种情况都会产生漏水故障， 降低喷嘴流量，影响二次冷却水的流量控制精度，造成气水雾化喷嘴的法兰 处漏水问题。如图2所示，传统气水雾化喷嘴的节水流口 5'在基座T的内部，它 起到了控制水流量作用，是喷嘴重要结构设计之一，此孔比较小，其直径一般在2腿左右，此处因极易积垢而堵塞，造成喷嘴不能喷水。如清理此处积 垢，造成易堵塞且不易清理，雾化颗粒度和覆盖均匀性难以统一。需要将整个喷嘴拆下、解体，非常麻烦，不适合大生产的要求。如图3传统喷头2' 结构所示，有增加气雾混合效果的导流立柱9'，但是由于导流立柱9'前 端的挡盖直径过大造成喷出的气雾存在较长的空心，造成冷却不均匀，如果 减少挡盖直径就会减少喷射角度。此结构的特点是，喷嘴的喷射颗粒度小， 但空心现象严重，雾化后的水雾覆盖不均匀；如图4传统喷嘴2'结构所示， 内部没有导流立柱9'结构，喷出的气雾没有空心现象，喷头内的导向板7' 有促进气水混合效果的作用，但是由于导水板上进水孔的直径过小容易被杂 质堵塞，且喷射颗粒度大。此结构的特点是喷嘴的喷射均匀，但喷射颗粒度 过大，容易在铸坯表面形成冷却不均的"干壁效应"。因此，大规格铸坯的二次冷却方式急需采用新型气水雾化冷却技术，以 适应生产的工艺要求，尤其适合于低比水量控制的大规格铸坯和特种钢的生 产要求。 发明内容为解决上述技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种适用于园坯连 铸二次冷却的气水雾化喷嘴，以利于低比水量的园坯二次冷却控制。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是提供一种适用于园坯连铸二次冷却的气水雾化喷嘴，包括有基座，与基座螺纹连接的喷头，其中在所 述基座上设有与水管连接的进水孔、与气管连接的进气孔；所述喷头包括喷头后盖上设有节水流口，前盖上设有喷口，在所述喷头前后盖之间内的中部 设有导向板，导向板与节水流口及喷口所在端盖之间分别形成第一气水混合腔和第二气水混合腔，与导向板连接有设在第二气水混合腔内的导流立柱； 进气孔经通道连通所述第一气水混合腔，进水孔经通道连通所述节水流口 。 本发明的效果是喷嘴的结构解决了雾化颗粒度和覆盖均匀性难以统一的问题，实现了气、水混合、雾化、喷射等多重功能，具有雾化颗粒度小、 喷射均匀、实心效果佳、流量控制稳定、流量控制范围大等特点。同时解决 了喷嘴内部不易清理的问题，喷头更换方便，提高了喷嘴与喷淋环连接的牢 固度，保证了长时间喷嘴的喷射效果。
图1为传统式气水雾化喷嘴立体外形示意图； 图2为传统式气水雾化喷嘴结构图； 图3、 4为传统喷嘴结构剖视图； 图5为本发明气水雾化喷嘴立体外形示意图； 图6为本发明气水雾化喷嘴底座结构示意图； 图7为本发明气水雾化喷嘴结构剖视图。 图中1、 1' 基座 2、 2， 喷头 34、 4' 进气孔 5、 5' 节水流口 6 7、 7' 倒向板 8、第二气水混合腔9 10、 10' 喷口 11、 11'、连接螺栓孔具体实施方式
结合附图及实施例对本发明的适用于园坯连铸二次冷却的气水雾化喷 嘴结构加以说明。本发明的适用于园坯连铸二次冷却的气水雾化喷嘴，如图5、 6所示， 包括有基座1，与基座螺纹连接的喷头2，在所述基座1上设有与水管连接 的进水孔3、与气管连接的进气孔4。所述喷头2，如图7所示，包括喷头后 盖上设有节水流口5，前盖上设有喷口IO，在所述喷头前后盖之间内的中部 设有导向板7，在所述导向板7的外周均匀设有倾斜的矩形倒水槽。导向板 7与节水流口 5及喷口 10所在端盖之间分别形成第一气水混合腔6和第二气、3'进水孔、6'第一气水混合腔、9' 导流立柱水混合腔8，与导向板7连接有设在第二气水混合腔8内的导流立柱9。进 气孔4经通道连通所述第一气水混合腔6，进水孔3经通道连通所述节水流 P 5。本发明的适用于园坯连铸二次冷却的气水雾化喷嘴是这样实现的如图5、 6所示，适用于园坯连铸二次冷却的气水雾化喷嘴，包括有基座l，喷头 2，在所述基座1上设有与水管连接的进水孔3、与气管连接的进气孔4，水 管和气管直接焊接在基座l上。这种连结方式简单、牢固、耐用。进水孔3 与进气孔4外的凹台是为焊接水管与气管预留的焊接位置。气水雾化喷嘴与进水、气管连接形成喷淋环，此连接采用焊接方式，通 过基座1实现，便于喷淋环设计和喷嘴的连接，避免了原有的法兰式连接的 漏水问题。该喷嘴结构的喷头2采用管式连接，连接可靠，更换方便，喷嘴 内部容易清理。考虑到基座1安装方式的改变，对进水孔3与进气孔4的位置作了互换。 将图2中节水流口 5从基座1内部移出，并设置在喷头2上，如图7所示， 这种结构的特点是当喷嘴被杂质堵住以后，随着更换喷头2，内部的堵塞物 就可以被水冲出或随喷头带出，完全可以达到清理要求，会在很长时间内保 证喷嘴的喷射效果。如图7所示，将导流立柱9上挡盖的外圈直径减小，大大地减少空心长 度，使水喷射到铸坯上时，没有空心且覆盖均匀。增加导向板7结构，使气 水旋转增强，喷射角度不改变，最大喷射角度达到了 120度。将导向板7的 小圆孔改成了大截面的矩形倒水槽，使喷嘴不容易堵塞，而且利用导流立柱 9使水雾化颗粒度更小，克服了喷射颗粒度大的缺点。压縮空气从进气孔4进入，延通道直接吹到喷头两侧气孔当中进入第一 混合腔6，冷却水通过进水孔3在经过喷头后盖上的节水流口 5进入到第一 气水混合腔6，压縮空气和冷却水在第一气水混合腔6。混合后在气压与水压的共同作用下撞击到导向板7上，延导向板7上的导水槽螺旋喷入到第二气 水气水混合腔8。气水流撞击到导流立柱9的上挡盖，进一歩混合后延喷头 前盖的喷口 IO喷出。这三个过程都起到了细化水颗粒度的效果，且克服了雾 化颗粒度大、喷射不均、容易堵塞等诸多缺点，并提高了低比水量的控制性
权利要求
1、一种适用于园坯连铸二次冷却的气水雾化喷嘴，包括有基座，与基座螺纹连接的喷头，其特征是在所述基座(1)上设有与水管连接的进水孔(3)、与气管连接的进气孔(4)；所述喷头(2)包括喷头后盖上设有节水流口(5)，前盖上设有喷口(10)，在所述喷头前后盖之间内的中部设有导向板(7)，导向板(7)与节水流口(5)及喷口(10)所在端盖之间分别形成第一气水混合腔(6)和第二气水混合腔(8)，与导向板(7)连接有设在第二气水混合腔(8)内的导流立柱(9)；进气孔(4)经通道连通所述第一气水混合腔(6)，进水孔(3)经通道连通所述节水流口(5)。
2、 根据权利要求1所述的适用于园坯连铸二次冷却的气水雾化喷嘴，其特 征是在所述导向板(7)的外周均匀设有倾斜的矩形倒水槽。
全文摘要
本发明提供一种适用于圆坯连铸二次冷却的气水雾化喷嘴，在基座上设有与水管连接的进水孔、与气管连接的进气孔；喷头包括喷头后盖上设有节水流口，前盖上设有喷口，在喷头前后盖之间内的中部设有导向板，导向板与节水流口及喷口所在端面之间分别形成第一气水混合腔和第二气水混合腔，与导向板连接有设在第二气水混合腔内的导流立柱；进气孔经通道连通所述第一气水混合腔，进水孔经通道连通所述节水流口。本发明的效果是喷嘴的结构实现了气、水混合、雾化、喷射等多重功能，具有雾化颗粒度小、喷射均匀、实心效果佳、流量控制稳定、流量控制范围大等特点。同时解决了喷嘴内部不易清理的问题，喷头更换方便，保证了长时间喷嘴的喷射效果。
文档编号B22D11/124GK101274357SQ20081005313
公开日2008年10月1日 申请日期2008年5月15日 优先权日2008年5月15日
发明者刘树军, 露 张, 时永庄, 温德松, 马宝利 申请人:天津钢管集团股份有限公司