一种复合结构流钢中心砖的制作方法

1.本实用新型涉及一种耐火材料砖，具体涉及一种新型复合结构流钢中心砖。


背景技术：

2.在采用下注法一次进行多个钢锭浇注时，从钢包水口流出的钢水依次经过注管砖、流钢中心砖、直流汤道砖进入锭模。通常为了保证浇注时钢水有足够的静压力，保证钢水能注满锭模，注管砖通常垂直且高于钢锭模200～300mm，钢水从注管砖高处垂直落下流入流钢中心砖。而流钢中心砖的作用是，将钢水通过其分道孔分流，使钢水流入各个钢锭模内可以在较短的时间内一次浇铸多根钢锭。
3.现有的流钢中心砖与注管砖孔径一致，当钢水从注管砖高处垂直落下流入流钢中心砖时，在垂直落下的钢水重力冲刷下，流钢中心砖出现耐火材料颗粒脱落、接缝不严密，严重时流钢中心砖会被侵蚀炸裂。
4.其次，流钢中心砖一次完成多个钢锭浇注时中心注孔直径较小，内壁分道多孔之间的间距窄，受钢水冲刷分道孔之间会因为间距窄炸裂产生漏钢，在加工过程中，分道孔由于孔径小易于产生毛刺，这些毛刺耐火材料在钢水流经过程中非常易于脱落，然后与钢水作用或遗留在钢中形成夹杂物。
5.当钢水中掺杂大量非金属材质时，钢水被污染，严重影响浇铸的钢锭质量和合格率。


技术实现要素：

6.为至少解决现有技术中存在的钢水冲刷造成流钢中心砖耐火材料损失大，出现耐火材料颗粒脱落，使钢水中掺杂大量非金属材质，污染钢水，严重影响钢锭质量和合格率等上述技术问题，本实用新型采用提供一种复合结构流钢中心砖，所述流钢中心砖与注管砖连通，所述流钢中心砖包括：
7.流钢中心砖本体，所述流钢中心砖本体的轴向上开有中心注孔，所述流钢中心砖本体的侧壁上开有分道孔；
8.变径过渡砖，所述变径过渡砖轴向上开有过渡孔，
9.所述过渡孔的下端孔径大于所述注管砖的内径，小于所述中心注孔的内径；
10.所述注管砖、所述变径过渡砖与所述流钢中心砖本体从上到下依次连通。
11.可选地，所述流钢中心砖本体的顶面开有与所述中心注孔连通，向所述中心注孔方向逐渐收缩的第一圆锥台槽；
12.所述第一圆锥台槽与所述中心注孔同轴，所述第一圆锥台槽的槽底孔径大于所述中心注孔的内径；
13.所述第一圆锥台槽的槽底与所述分道孔有距离。
14.可选地，所述变径过渡砖呈倒置喇叭口型，所述变径过渡砖嵌入所述第一圆锥台槽内。
15.可选地，所述变径过渡砖的外壁包括：第一外圆锥台、第二外圆锥台、第一外圆柱；
16.所述第一外圆锥台、所述第二外圆锥台、所述第一外圆柱自上至下依次连接，
17.所述第一外圆锥台的顶面与所述注管砖连接，所述第一外圆柱嵌入所述第一圆锥台槽内；
18.所述第一外圆锥台、所述第二外圆锥台、所述第一外圆柱同轴且一体成型。
19.可选地，所述第一外圆锥台的底面外径小于所述第二外圆锥台的顶面外径；
20.所述第一外圆柱的外径等于所述第二外圆锥台的底面外径，小于所述第一圆锥台槽的槽底孔径；
21.所述第一外圆锥台的高度大于所述第一外圆柱，小于所述第二外圆锥台。
22.可选地，所述变径过渡砖的内壁包括：内圆柱与内圆锥台；
23.所述内圆柱与所述内圆锥台同轴且自上至下依次连通，
24.所述内圆柱的顶面与所述注管砖连通，所述内圆锥台底面与所述流钢中心砖本体的中心注孔连通。
25.可选地，所述内圆柱的内径等于所述内圆锥台的顶面内径，小于所述内圆锥台的底面内径；
26.所述流钢中心砖本体的中心注孔内径大于所述内圆锥台的底面内径；
27.所述内圆柱高度大于所述内圆锥台，小于所述第二外圆锥台，
28.所述内圆锥台高度大于第一外圆锥台。
29.可选地，所述分道孔有多个，沿所述流钢中心砖本体的周向均布，多个所述分道孔与所述中心注孔连通。
30.可选地，所述分道孔远离所述中心注孔的一端设有向外延伸的第二圆锥台槽，
31.所述第二圆锥台槽的槽底与所述分道孔连通，该第二圆锥台槽的孔径向所述分道孔的方向逐渐收缩；
32.所述第二圆锥台槽的槽底孔径大于所述分道孔的内径；
33.所述第二圆锥台槽与所述分道孔同轴且一体成型。
34.可选地，所述流钢中心砖本体的外壁为正多边形；
35.所述分道孔数量与所述正多边形边数相等，分布在所述正多边形各侧边的中部。该浇注用新型流钢中心砖结构合理，中心注孔尺寸合理，加工过程中表面光滑无毛刺，耐钢水冲刷，相对于传统流钢中心砖，可减少对钢水的污染而造成外生夹杂物。
36.本实用新型技术方案带来的有益效果如下：
37.通过设置复合结构流钢中心砖与注管砖连通，且该流钢中心砖包括流钢中心砖本体和变径过渡砖；注管砖、变径过渡砖与流钢中心砖本体从上到下依次连通；变径过渡砖的底面与流钢中心砖本体的顶面连通；变径过渡砖的底面内径大于注管砖的内径，小于流钢中心砖本体的中心注孔内径；流钢中心砖本体的侧壁上开有分道孔。中心注孔部位的直径大，内壁分道多孔之间的间距宽且无毛刺。该浇注用新型流钢中心砖结构合理，中心注孔尺寸合理，加工过程中表面光滑无毛刺，耐钢水冲刷，相对于传统流钢中心砖，可减少对钢水的污染而造成外生夹杂物。
附图说明
38.图1为本实用新型复合结构流钢中心砖的结构示意图。
39.图2为本实用新型复合结构流钢中心砖的剖视图。
40.图3为流钢中心砖本体的结构图。
41.图4为流钢中心砖本体的剖视图。
42.图5为变径过渡砖的结构图。
43.图6为变径过渡砖的剖视图。
44.图中，1-流钢中心砖本体；2-变径过渡砖；3-分道孔；4-内圆柱；5-内圆锥台；6-第一外圆锥台；7-第二外圆锥台；8-外圆柱；9-第一圆锥台槽；10-第二圆锥台槽；11-中心注孔。
具体实施方式
45.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
46.在本实用新型的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。本实用新型中使用的术语“相连”、“连接”、“连通”“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连；可以是有线电连接、无线电连接，也可以是无线通信信号连接，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
47.在本实用新型的描述中，需要理解的是，使用“第一”、第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。
48.这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
49.在采用下注法浇注钢锭时，将钢包水口流下的钢水通过注管砖引入流钢中心砖中。如图1所示，本实用新型公开了一种与注管砖连通的复合结构流钢中心砖，流钢中心砖包括：流钢中心砖本体1与变径过渡砖2，流钢中心砖本体1的轴向上(中间位置)开有用于承接从高空落下的钢水的中心注孔11，流钢中心砖本体1的侧壁上开有用于将钢水分流给钢锭模的分道孔3；变径过渡砖2的轴向上开有用于缓冲钢水重力冲刷、增大中心注孔11孔径、增大内壁分道孔3之间间距的过渡孔，该过渡孔的顶端孔径与注管砖的内径一致，下端孔径大于注管砖的内径从上至下呈渐扩状。按常规连接方式，注管砖、变径过渡砖2与流钢中心砖本体1从上到下依次连通，为了使钢水落下时不会对变径过渡砖2与流钢中心砖本体1的连接缝隙产生重力冲刷，过渡孔的下端孔径小于中心注孔11的孔径。
50.进一步，为了保证流钢中心砖主体1与变径过渡砖2之间的接缝严密，本实用新型流钢中心砖主体1的顶面中间开有与中心注孔11连通，向中心注孔11方向逐渐收缩的第一圆锥台槽9，同时为了减少流钢中心砖主体1受钢水垂直的重力冲刷的受力面、减少受冲刷
产生的杂质、减少流钢中心砖主体1不必要的损伤，第一圆锥台槽9与中心注孔11同轴设置，第一圆锥台槽9的槽底孔径大于中心注孔11的内径，在改进时第一圆锥台槽9的槽底还需与分道孔3间有距离设置。
51.如图1、图2所示，保证流钢中心砖主体1接触钢水的壁面厚度不变，对变径过渡砖2外壁采用挤压连接，这样砌筑流钢中心砖主体1与变径过渡砖2使之密合时，砌料在外围使接缝严密的同时，不会受到钢水的冲刷造成不合格夹杂钢锭。具体为变径过渡砖2的外壁呈倒置喇叭口型，嵌入在第一圆锥台槽9内，使变径过渡砖2与流钢中心砖主体1无缝安装。
52.进一步，由于圆锥台与圆凹槽、圆柱与圆锥台凹槽的嵌入式挤压的方式连接其密封性好，并且随管内流体压力的增高，其密封性也会随之相应增强。如图5所示，变径过渡砖2的上部为了与注管砖更密实的衔接连通，其外壁设置成圆锥台状，变径过渡砖2还需起到承接注管砖的作用，其外壁设置成自上至下分为依次连接的第一外圆锥台6，第二外圆锥台7(阶梯状)。变径过渡砖2与流钢中心砖主体1采用嵌入式无缝安装时，为了减缓变径过渡砖2受钢水重力影响产生晃动，在结构设计时其外壁下端则设计成圆柱状(第一外圆柱8)，是因为，圆柱体外观呈轴对称无形状变化，应力分布也更均匀，承载力更高。第一外圆柱8嵌入第一圆锥台槽9内，其顶端与第二外圆锥台7的底端连接，底端搁置在第一圆锥台槽9的槽底，为了使承载力高，承载应力均匀，减少连接缝隙，第一外圆锥台6、第二外圆锥台7、第一外圆柱8采用一体成型的同轴设置。
53.如图6所示，为减小钢水流动过程中的摩擦力并防止漏钢、钢水喷溅，要求流钢中心砖内孔光滑，外形规整。注管砖与变径过渡砖2挤压连通时，当第一外圆锥台6的底面外径小于第二外圆锥台7的顶面外径，变径过渡砖2对注管砖还起固定支撑的作用；当与第一圆锥台槽9挤压连接时，第一外圆柱8的外径等于第二外圆锥台7的底面外径，小于第一圆锥台槽9的槽底内径，接口缝隙小连接密实；第一外圆锥台6高度大于第一外圆柱8，小于所述第二外圆锥台7，使得变径过渡砖2上下连通时更稳固，承受力稳定不易被钢水冲刷倾倒。
54.进一步，通过变径过渡砖2扩大中心注孔11的孔径，是因为不同管径管路之间的过渡原件内部光滑、应力分布均匀，但是当注管砖与圆锥台直接连通时，其内部衔接缝隙大不光滑，且承载力不高不易安装拆卸。所以本实用新型的变径过渡砖2的内部为分为依次连通的内圆柱4与内圆锥台5；内圆柱4底面与内圆锥台5顶面连通，内圆锥台5底面与流钢中心砖本体1的中心注孔11连通。内圆柱4可以与注管砖内部光滑连通，与内圆锥台5同轴一体成型贯通，该结构满足了不同管径管路之间过渡原件的内部光滑、应力分布均匀，其承载力更高，内件易于安装拆卸。
55.进一步，本实用新型为了减缓钢水重力的冲刷喷溅，使中心注孔11顶面不承接钢水，钢水直接注入孔内；其次内圆锥台5口径大的一面与中心注孔11顶面连接可减缓钢水的喷溅；高度设计方面避开外部衔接承载区，减少内部衔接转折。具体为，内圆柱4的内径等于内圆锥台5的顶面内径，小于其底面内径；流钢中心砖本体1的中心注孔11内径大于所述内圆锥台5的底面内径；内圆柱4高度大于所述内圆锥台5，小于所述第二外圆锥台7；所述内圆锥台5高度大于第一外圆锥台6。
56.进一步，多个分道孔3沿流钢中心砖本体1的侧壁周向均匀分布，与中心注孔11连通。当多个分道孔3周向均匀分布时，其之间的间距相等，受力也均匀，就不会发生分道孔3之间由于间距不等、受力不均匀而发生流钢中心砖的砖壁炸裂造成漏钢。
57.如图3、图4所示，本实用新型分道孔3远离中心注孔11的一端设有向外延伸的第二圆锥台槽10；第二圆锥台槽10的槽底与分道孔3连通，该第二圆锥台槽10的内径向分道孔3的方向逐渐收缩；第二圆锥台槽10的槽底内径大于分道孔3的内径；第二圆锥台槽10与分道孔3同轴一体成型设置。其作用是钢水通过分道孔3分流到钢锭模中，减缓钢水的冲击力，通过第二圆锥台槽10变径连通时可以更紧密。
58.如图1、图3所示，流钢中心砖本体1的外壁为正多边形；分道孔3数量与正多边形边数相等，分布在正多边形各侧边的中部。流钢中心砖内壁中空圆柱，承载钢水时内壁光滑摩擦力小、承载力高、受力均匀，由于流钢中心砖需要正确平稳的安装在底板上，外部采用正多边形更易于固定安装拆卸，其次，易于分道孔3的均布，使各个分道孔3承载力、受力分布均匀。
59.为进一步有效说明本实用新型的可行性，使本技术领域的技术人员能很快根据该实用新型的结构特点，连接关系掌握其构造及安装使用，本实用新型给出一种复合结构流钢中心砖的实施例。如下：
60.流钢中心砖本体1高度为115mm-123mm，优选115mm；底壁厚35mm-37mm，优选35mm；中心注孔11的孔径为150mm-200mm，优选150mm；第一圆锥台槽9的槽口孔径为188mm-193mm，优选190mm；槽底孔径为186mm-191mm，优选188mm；高度为15mm-17mm，优选15mm。
61.分道孔3的内径为50mm-52mm，优选50mm；第二外圆锥台7大口内径为79mm-84mm，优选81mm；槽底内径为74mm-78mm，优选76mm；高度为8mm-12mm，优选10mm；第一圆锥台槽9与分道孔3的间距为15mm-17mm，优选15mm。
62.变径过渡砖2高度为55mm-70mm，优选60mm；壁厚60mm-71mm；其外部的第一外圆锥台6顶部外径为123mm-128mm，优选125mm；底部外径为123mm-132mm，优选130mm；高度为10mm-16mm，优选13mm；第二外圆锥台7顶部外径为158mm-163mm，优选160mm；底部外径为184mm-189mm，优选186mm；高度为35mm-40mm，优选37mm；第一外圆柱8高度为10mm-14mm，优选10mm；内部的内圆柱4内径为95mm-103mm，优选100mm；高度为32mm-40mm，优选35mm；内圆锥台5底部外径为118mm-122mm，优选115mm；高度为23mm-30mm，优选25mm。
63.使用本复合结构流钢中心砖进行浇注钢锭时，当钢水进入复合结构流钢中心砖时，首先流入变径过渡砖2，经过变径过渡砖2的缓冲可减少钢水在流钢中心砖本体1内的冲击，通过孔径增大的中心注孔11，然后经过多个分道孔3分流至各个直流汤道砖，最终流入各钢锭中。
64.由技术常识可知，本实用新型可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。

技术特征：
1.一种复合结构流钢中心砖，其特征在于，所述流钢中心砖与注管砖连通，所述流钢中心砖包括：流钢中心砖本体(1)，所述流钢中心砖本体(1)的轴向上开有中心注孔(11)，所述流钢中心砖本体(1)的侧壁上开有分道孔(3)；变径过渡砖(2)，所述变径过渡砖(2)轴向上开有过渡孔，且所述变径过渡砖(2)的外壁设置成自上至下分为依次连接的第一外圆锥台(6)、第二外圆锥台(7)和第一外圆柱(8)，所述变径过渡砖(2)的内部为分为依次连通的内圆柱(4)和内圆锥台(5)；所述过渡孔的下端孔径大于所述注管砖的内径，小于所述中心注孔(11)的内径；所述注管砖、所述变径过渡砖(2)与所述流钢中心砖本体(1)从上到下依次连通。2.根据权利要求1所述的复合结构流钢中心砖，其特征在于：所述流钢中心砖本体(1)的顶面开有与所述中心注孔(11)连通，向所述中心注孔(11)方向逐渐收缩的第一圆锥台槽(9)；所述第一圆锥台槽(9)与所述中心注孔(11)同轴，所述第一圆锥台槽(9)的槽底孔径大于所述中心注孔(11)的内径；所述第一圆锥台槽(9)的槽底与所述分道孔(3)有距离。3.根据权利要求2所述的复合结构流钢中心砖，其特征在于：所述变径过渡砖(2)呈倒置喇叭口型，所述变径过渡砖(2)嵌入所述第一圆锥台槽(9)内。4.根据权利要求2所述的复合结构流钢中心砖，其特征在于：所述第一外圆锥台(6)、所述第二外圆锥台(7)、所述第一外圆柱(8)自上至下依次连接，所述第一外圆锥台(6)的顶面与所述注管砖连接，所述第一外圆柱(8)嵌入所述第一圆锥台槽(9)内；所述第一外圆锥台(6)、所述第二外圆锥台(7)、所述第一外圆柱(8)同轴且一体成型。5.根据权利要求4所述的复合结构流钢中心砖，其特征在于：所述第一外圆锥台(6)的底面外径小于所述第二外圆锥台(7)的顶面外径；所述第一外圆柱(8)的外径等于所述第二外圆锥台(7)的底面外径，小于所述第一圆锥台槽(9)的槽底孔径；所述第一外圆锥台(6)的高度大于所述第一外圆柱(8)，小于所述第二外圆锥台(7)。6.根据权利要求5所述的复合结构流钢中心砖，其特征在于：所述内圆柱(4)与所述内圆锥台(5)同轴且自上至下依次连通，所述内圆柱(4)的顶面与所述注管砖连通，所述内圆锥台(5)底面与所述流钢中心砖本体(1)的中心注孔(11)连通。7.根据权利要求6所述的复合结构流钢中心砖，其特征在于：所述内圆柱(4)的内径等于所述内圆锥台(5)的顶面内径，小于所述内圆锥台(5)的底面内径；所述流钢中心砖本体(1)的中心注孔(11)内径大于所述内圆锥台(5)的底面内径；所述内圆柱(4)高度大于所述内圆锥台(5)，小于所述第二外圆锥台(7)，所述内圆锥台(5)高度大于第一外圆锥台(6)。
8.根据权利要求1所述的复合结构流钢中心砖，其特征在于：所述分道孔(3)有多个，沿所述流钢中心砖本体(1)的周向均布，多个所述分道孔与所述中心注孔(11)连通。9.根据权利要求1所述的复合结构流钢中心砖，其特征在于：所述分道孔(3)远离所述中心注孔(11)的一端设有向外延伸的第二圆锥台槽(10)，所述第二圆锥台槽(10)的槽底与所述分道孔(3)连通，该第二圆锥台槽(10)的孔径向所述分道孔(3)的方向逐渐收缩；所述第二圆锥台槽(10)的槽底孔径大于所述分道孔(3)的内径；所述第二圆锥台槽(10)与所述分道孔(3)同轴且一体成型。10.根据权利要求1-9任意一项所述的流钢中心砖，其特征在于：所述流钢中心砖本体(1)的外壁为正多边形；所述分道孔(3)数量与所述正多边形边数相等，分布在所述正多边形各侧边的中部。

技术总结
本实用新型涉及一种耐火材料砖，具体涉及一种复合结构流钢中心砖。该复合结构流钢中心砖公开了，流钢中心砖上部与注管砖连通，该流钢中心砖包括流钢中心砖本体和变径过渡砖；注管砖、变径过渡砖与流钢中心砖本体从上到下依次连通；变径过渡砖的底面与流钢中心砖本体的顶面连通；变径过渡砖的底面内径大于注管砖的内径，小于流钢中心砖本体的中心注孔内径；流钢中心砖本体的侧壁上开有分道孔。中心注孔部位的直径大，内壁分道多孔之间的间距宽且无毛刺。该浇注用新型流钢中心砖结构合理，中心注孔尺寸合理，加工过程中表面光滑无毛刺，耐钢水冲刷，相对于传统流钢中心砖，可减少对钢水的污染而造成外生夹杂物。的污染而造成外生夹杂物。的污染而造成外生夹杂物。


技术研发人员：黄成钢 李理想 陈君 郭畅 姜亚清 李卫平 江焱锋 李博
受保护的技术使用者：大冶特殊钢有限公司
技术研发日：2023.03.17
技术公布日：2023/7/14