專利名稱：一種厚板坯和大方坯結(jié)晶器用浸入式水口的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋼坯連鑄結(jié)晶器浸入式水口裝置，主要涉及厚板坯和大方坯連鑄時(shí)結(jié)晶器所用(此處的厚板坯是指厚度大于250mm的連鑄板坯，大方坯一般是指鑄坯橫斷面尺寸大于200mmX200mm的連鑄方坯)的浸入式水口裝置。
背景技術(shù)：
在鋼的連續(xù)澆注過(guò)程中，需要通過(guò)由耐火材料制備的浸入式水口裝置將中間包內(nèi)的鋼液連續(xù)不斷的輸送至結(jié)晶器內(nèi)。浸入式水口不僅可以防止鋼液暴露在空氣中產(chǎn)生氧化，還可以調(diào)節(jié)鋼液在結(jié)晶器內(nèi)的流動(dòng)模式，使鋼液在結(jié)晶器內(nèi)以較好的狀態(tài)進(jìn)行凝固。鑄坯質(zhì)量的保證和連鑄工藝的順行都和結(jié)晶器內(nèi)的鋼液流動(dòng)行為有密切的聯(lián)系，而控制結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動(dòng)行為的最主要手段就是選擇合適的浸入式水口結(jié)構(gòu)尺寸來(lái)滿足結(jié)晶器澆注斷面、拉速以及鋼種等澆注條件的要求。一般認(rèn)為，衡量浸入式水口結(jié)構(gòu)尺寸是否合理就是看采用該浸入式澆注時(shí)結(jié)晶器內(nèi)流場(chǎng)是否滿足以下三點(diǎn)(1)合適的液面波動(dòng)，既能避免保護(hù)渣翻卷和彎月面破壞等問(wèn)題，又能有效化渣；( 結(jié)晶器橫向上均勻的溫度和成分分布，可以防止熱應(yīng)力過(guò)大產(chǎn)生縱裂和成分不均勻產(chǎn)生偏析，又能避免局部過(guò)冷結(jié)殼；(3)鋼水熱中心盡量上移，可以促進(jìn)初生坯殼合理生長(zhǎng)和夾雜、氣泡的有效上浮。現(xiàn)有技術(shù)下，厚板坯結(jié)晶器主要采用雙側(cè)孔浸入式水口澆注；大方坯根據(jù)澆注要求不同可以采用直通型水口、雙側(cè)孔水口以及四側(cè)孔水口。厚板坯和大方坯所采用的雙側(cè)孔水口主體結(jié)構(gòu)基本相同，均是由垂直方向的內(nèi)腔和與內(nèi)腔相連的左右對(duì)稱的兩個(gè)側(cè)孔組成，澆注時(shí)側(cè)孔對(duì)準(zhǔn)結(jié)晶器窄面中心，側(cè)孔形狀可以為倒角長(zhǎng)方形、圓形、橢圓形和上下為半圓、中間為矩形的近橢圓形。該類型側(cè)孔的一個(gè)突出特點(diǎn)是，側(cè)孔上下壁面與水平方向呈一定的傾角，但左右兩壁面保持水平，與結(jié)晶器寬面相平行。厚板坯結(jié)晶器和大方坯結(jié)晶器采用現(xiàn)有雙側(cè)孔水口澆注時(shí)，由于結(jié)晶器窄面寬度遠(yuǎn)大于水口側(cè)孔的寬度，而側(cè)孔兩側(cè)壁面又與窄面垂直，因而，鋼液從水口運(yùn)行至結(jié)晶器窄面時(shí)，只能射流至窄面中間的部位， 在橫向上不能分布至整個(gè)窄面，使結(jié)晶器橫向上的溫度和成分難以均勻，容易產(chǎn)生縱向裂紋或成分偏析等缺陷。特別是角部，由于本身是二維冷卻，又得不到水口流出高溫鋼液的補(bǔ)充，常常出現(xiàn)結(jié)冷鋼或保護(hù)渣結(jié)塊等問(wèn)題，嚴(yán)重影響了連鑄工藝順行和連鑄坯質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種厚板坯和大方坯結(jié)晶器用浸入式水口，使得厚板坯和大方坯結(jié)晶器內(nèi)得到較好的鋼液流動(dòng)模式，在橫向上得到均勻的溫度和成分分布，有效的避免角部結(jié)冷鋼或保護(hù)渣結(jié)塊等生產(chǎn)問(wèn)題，保證連鑄工藝順行和鑄坯質(zhì)量。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種厚板坯和大方坯結(jié)晶器用浸入式水口，包括側(cè)壁、與側(cè)壁相連的底部，水口上部敞開(kāi)，側(cè)壁與底部圍成垂直方向的中空環(huán)體內(nèi)腔，側(cè)壁上開(kāi)設(shè)兩個(gè)形狀、大小相同，與內(nèi)腔相連通并且沿內(nèi)腔中心線呈軸對(duì)稱的側(cè)孔，側(cè)孔上下壁面為平面且與水平方向呈傾斜角度，側(cè)孔左右兩壁面為平面；其特征在于側(cè)孔左右兩壁面均由內(nèi)向外傾斜、呈外擴(kuò)的喇叭狀。側(cè)孔左右兩壁面均由內(nèi)向外傾斜、傾角范圍為5° 45°。側(cè)孔上下側(cè)面均由內(nèi)向外同時(shí)向下或向上傾斜、并與水平面呈-25° 15°的傾水口的內(nèi)腔截面為圓形、橢圓形或者扁平形；內(nèi)腔下端的水口底部為凸底、平底或者凹底。本發(fā)明的雙側(cè)孔浸入式水口，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，存在如下有益效果由于側(cè)孔左右壁面有外擴(kuò)的傾角，從水口側(cè)孔流出的鋼液可以在外擴(kuò)傾角的導(dǎo)流作用下向窄面靠近角部的兩側(cè)運(yùn)動(dòng)，使鋼液在橫向上能夠均勻的分布至整個(gè)窄面。這樣可以防止鋼液橫向溫度和成分不均勻?qū)е碌牧鸭y或偏析等質(zhì)量缺陷，同時(shí)，還可以使高溫鋼液直接運(yùn)行至結(jié)晶器的角部，有效的避免角部因過(guò)冷產(chǎn)生的結(jié)冷鋼和保護(hù)渣結(jié)塊等澆注問(wèn)題，使結(jié)晶器流場(chǎng)達(dá)到較為理想的狀態(tài)，從而更好的滿足生產(chǎn)需求。


圖1是本發(fā)明雙側(cè)孔浸入式水口的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是側(cè)孔A向視圖；圖3是浸入式水口 B-B向剖視圖；附圖中標(biāo)號(hào)如下，1-側(cè)壁，2-底部，3-內(nèi)腔，4-側(cè)孔。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例及附圖1-3對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但不限定本發(fā)明。參見(jiàn)圖1 圖3，一種厚板坯和大方坯用浸入式水口，包括水口側(cè)壁1，所述水口側(cè)壁1最下端為封閉的底部2，底部2可以為凸形、平形或者凹形。側(cè)壁1與底部2圍成的中心空間為內(nèi)腔3，所述內(nèi)腔的截面形狀可以為圓形、橢圓形或者扁平型。位于水口本體1的底部2上側(cè)開(kāi)有一對(duì)側(cè)孔4，兩側(cè)孔4與水口內(nèi)腔3相通，大小相等，且沿內(nèi)腔3中心線呈軸對(duì)稱。側(cè)孔4上下壁面同時(shí)由內(nèi)向外往下傾斜，并與水平方向呈-25° 15°的夾角，如在 0°時(shí)上下壁面水平。所述側(cè)孔4兩側(cè)壁面由內(nèi)向外存在一定的角度β (5°)， 形成一種兩側(cè)壁面向外傾斜的、呈外擴(kuò)的喇叭狀側(cè)孔，具體如圖3所示。以上所揭露的僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來(lái)限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所作的等效變化，仍屬本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種厚板坯和大方坯結(jié)晶器用浸入式水口，包括側(cè)壁、與側(cè)壁相連的底部，水口上部敞開(kāi)，側(cè)壁與底部圍成垂直方向的中空環(huán)體內(nèi)腔，側(cè)壁上開(kāi)設(shè)兩個(gè)形狀、大小相同，與內(nèi)腔相連通并且沿內(nèi)腔中心線呈軸對(duì)稱的側(cè)孔，側(cè)孔上下壁面為平面且與水平方向呈傾斜角度，側(cè)孔左右兩壁面為平面；其特征在于側(cè)孔左右兩壁面均由內(nèi)向外傾斜、呈外擴(kuò)的喇叭狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水口，其特征在于側(cè)孔左右兩壁面均由內(nèi)向外傾斜、傾角范圍為5° 45°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水口，其特征在于側(cè)孔上下側(cè)面均由內(nèi)向外同時(shí)向下或向上傾斜、并與水平面呈-25° 15°的傾角。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水口，其特征在于水口的內(nèi)腔截面為圓形、橢圓形或者扁平形；內(nèi)腔下端的水口底部為凸底、平底或者凹底。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水口，其特征在于水口的內(nèi)腔截面為圓形、橢圓形或者扁平形；內(nèi)腔下端的水口底部為凸底、平底或者凹底。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種厚板坯和大方坯結(jié)晶器用浸入式水口，包括側(cè)壁、與側(cè)壁相連的底部，側(cè)壁與底部圍成的垂直方向的內(nèi)腔或中心孔、以及側(cè)壁上與內(nèi)腔相連的左右對(duì)稱的兩側(cè)孔。所述側(cè)孔上下壁面與水平方向呈傾斜角度，其特征在于側(cè)孔左右兩壁面均由內(nèi)向外傾斜、呈外擴(kuò)的喇叭狀。由于側(cè)孔左右壁面外擴(kuò)，從水口側(cè)孔流出的鋼液可在外擴(kuò)傾角的導(dǎo)流作用下向窄面靠近角部的兩側(cè)運(yùn)動(dòng)，使鋼液在橫向上能夠均勻分布至整個(gè)窄面。能防止鋼液橫向溫度和成分不均勻?qū)е碌牧鸭y或偏析等質(zhì)量缺陷，同時(shí)還能使高溫鋼液直接運(yùn)行至結(jié)晶器的角部，有效的避免角部因過(guò)冷產(chǎn)生的結(jié)冷鋼和保護(hù)渣結(jié)塊等問(wèn)題。
文檔編號(hào)B22D41/50GK102274962SQ20111025416
公開(kāi)日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月31日
發(fā)明者葉理德, 徐海倫, 邵遠(yuǎn)敬, 馬春武 申請(qǐng)人:中冶南方工程技術(shù)有限公司