專利名稱：板坯連鑄用浸入式水口的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋼水連鑄領(lǐng)域，尤其涉及一種板坯連鑄用浸入式水口。
背景技術(shù)：
目前，鋼水連鑄是將鋼包中的鋼水通過中間包過渡，再澆入結(jié)晶器進(jìn)行冷卻并連續(xù)凝固成坯殼的技術(shù)。為防止連鑄過程中鋼水的氧化，需進(jìn)行全封閉澆注，其中在中間包到結(jié)晶器過程中需要采用浸入式水口進(jìn)行保護(hù)。浸入式水口作為連鑄關(guān)鍵功能耐火材料，其質(zhì)量好壞以及設(shè)計(jì)是否合理直接關(guān)系到連鑄工藝的順行和產(chǎn)品質(zhì)量。目前的水口設(shè)計(jì)改進(jìn)都是基于減少堵塞或減少鋼流的沖擊強(qiáng)度來進(jìn)行的，如將傳統(tǒng)的直腔式結(jié)構(gòu)水口改進(jìn)成階梯環(huán)狀式內(nèi)腔水口，從理論上分析，采用該結(jié)構(gòu)以后，由于階梯環(huán)的束流作用，h面以下的內(nèi)壁不會(huì)受鋼水流直接沖刷，從而減輕了 Al2O3等夾雜物粘附。但實(shí)際生產(chǎn)中效果并不理想。還有的設(shè)計(jì)就是通過改變吐出孔的角度來減少?zèng)_擊深度，從而促進(jìn)夾雜物上浮。也有通過在水口內(nèi)腔加裝一個(gè)螺旋葉片來減弱出口處的鋼流沖擊強(qiáng)度或水口內(nèi)壁設(shè)計(jì)成帶有凸起的來減弱鋼流速度，從而改善質(zhì)量。但這些設(shè)計(jì)對(duì)結(jié)晶器內(nèi)的流場(chǎng)很難起到根本性的改善作用。現(xiàn)有技術(shù)的水口如圖1、2所示，其吐出孔3大多設(shè)置在水口本體2底部?jī)蓚?cè)，一對(duì)吐出孔3對(duì)稱設(shè)置在兩側(cè)壁的中線處，其澆鑄時(shí)結(jié)晶器4內(nèi)的流場(chǎng)如圖3所示，結(jié)晶器4內(nèi)靠近中線的區(qū)域，此處兩個(gè)相對(duì)方向流動(dòng)的鋼水產(chǎn)生碰撞，變?yōu)榱鲃?dòng)死區(qū)1，所以無法使鋼流在結(jié)晶器4內(nèi)產(chǎn)生攪拌效果的流場(chǎng)。隨著連鑄工藝技術(shù)特別是電磁冶金技術(shù)的發(fā)展，如圖4所示，在結(jié)晶器4內(nèi)通過電磁攪拌裝置5促使鋼流攪拌，可以起到減少皮下夾雜、氣泡的良好效果，而且在工業(yè)大生產(chǎn)中已得到證明，但對(duì)于沒有電磁攪拌裝備的連鑄機(jī)來說，要達(dá)到這種效果很難或要增加較大的投資對(duì)連鑄結(jié)晶器進(jìn)行改造，成本很高，而且電磁攪拌裝備工作時(shí)功率利用效率非常低，使用成本也很高，并且浪費(fèi)了大量的能源。能產(chǎn)生類似電磁場(chǎng)攪拌效果的水口如專利99101507.X中公開了一種能使結(jié)晶器內(nèi)鋼水自旋轉(zhuǎn)的“X”形浸入式水口，通過在水口內(nèi)設(shè)置兩個(gè)呈X形布置的圓弧板，使流出的鋼水產(chǎn)生漩渦，起到對(duì)結(jié)晶器內(nèi)的鋼水?dāng)嚢璧淖饔茫坏沁@種水口內(nèi)部增加的導(dǎo)流板不但制作難度大，而且其依靠向下的吐出孔產(chǎn)生鋼流旋轉(zhuǎn)，受鋼水流速影響僅能在水口附近有效，離水口距離遠(yuǎn)的地方就無效果。所以其對(duì)板坯這樣的大體積澆鑄而言，是攪不動(dòng)的，顯然在工業(yè)大生產(chǎn)中無法實(shí)施，沒有可行性。而且其為了產(chǎn)生漩渦式的鋼水流，吐出孔向下，對(duì)板坯而言沒有側(cè)面出孔，會(huì)導(dǎo)致結(jié)晶器彎月面鋼水溫度低，出現(xiàn)嚴(yán)重?zé)崃坎蛔悖Ｗo(hù)渣熔化不良，會(huì)產(chǎn)生漏鋼事故或嚴(yán)重表面的缺陷；水口內(nèi)部增加導(dǎo)流板，增加了鋼水的流動(dòng)阻力，這種水口很快就會(huì)因夾雜物在導(dǎo)流板上的粘附和聚集而堵塞，造成澆鑄終斷；一旦導(dǎo)流板固定不牢而脫落，會(huì)進(jìn)入鋼水中無法上浮，成為大型夾雜物，對(duì)產(chǎn)品危害極大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種板坯連鑄用浸入式水口，本浸入式水口通過水口吐出孔布局改進(jìn)，在結(jié)晶器內(nèi)形成攪拌流場(chǎng)，可以起到減少皮下夾雜、氣泡的良好效果O本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種板坯連鑄用浸入式水口，水口本體底部?jī)蓚?cè)設(shè)有一對(duì)吐出孔，所述的一對(duì)吐出孔偏心設(shè)置，兩個(gè)吐出孔分別在水口本體底部中線的兩邊，其中一個(gè)吐出孔貼近水口本體底部的一側(cè)內(nèi)壁,另一個(gè)吐出孔貼近水口本體底部對(duì)角線的另一側(cè)內(nèi)壁。所述吐出孔向下傾斜，吐出孔與水平面角度為(Γ30°。所述吐出孔向下傾斜，吐出孔與水平面角度為15°。本發(fā)明板坯連鑄用浸入式水口通過水口吐出孔布局改進(jìn)，在結(jié)晶器內(nèi)形成攪拌流場(chǎng)，形成類似于電磁攪拌裝置產(chǎn)生的鋼液流動(dòng)，可以起到減少皮下夾雜、氣泡的良好效果，同時(shí)消除了流動(dòng)死區(qū)，能均勻鋼液溫度，有利于保護(hù)渣的熔化和均勻流入，從而提高板坯表面質(zhì)量；吐出孔在側(cè)面，非常適合板坯連鑄的澆鑄狀況，結(jié)晶器彎月面熱量充足，有利于保護(hù)渣熔化，潤(rùn)滑良好，確保安全生產(chǎn)，適于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。本發(fā)明的水口內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，與傳統(tǒng)大生產(chǎn)水口一樣，無導(dǎo)流裝置等障礙物，不會(huì)導(dǎo)致水口內(nèi)部堵塞，可靠性高；本發(fā)明與電磁攪拌裝備相比，可以大幅度減少投資，同時(shí)也容易在現(xiàn)有的鑄機(jī)上的實(shí)現(xiàn)，無需對(duì)連鑄機(jī)結(jié)晶器進(jìn)行復(fù)雜的改造，改造和使用成本都很低，節(jié)能環(huán)保，具有廣泛的推廣應(yīng)用價(jià)值。


圖1為現(xiàn)有的浸入式水口結(jié)構(gòu)示意 圖2為圖1的A-A剖視 圖3為現(xiàn)有浸入式水口澆鑄時(shí)結(jié)晶器內(nèi)鋼水流場(chǎng)示意 圖4為現(xiàn)有浸入式水口澆鑄中同時(shí)使用電磁攪拌裝置的結(jié)晶器內(nèi)鋼水流場(chǎng)示意 圖5為本發(fā)明板坯連鑄用浸入式水口結(jié)構(gòu)示意 圖6為圖5的B-B剖視 圖7為本發(fā)明板坯連鑄用浸入式水口澆鑄時(shí)結(jié)晶器內(nèi)鋼水流場(chǎng)示意圖。
圖中:1流動(dòng)死區(qū)、2水口本體、3吐出孔、4結(jié)晶器、5電磁攪拌裝置、21渣線區(qū)域。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明表述的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。實(shí)施例1
如圖5、6所示，一種板坯連鑄用浸入式水口，水口本體2中部為渣線區(qū)域21，水口本體2的上半部分是圓形的，為的是與中間包滑動(dòng)水口能夠很好銜接，下半部分逐漸過渡成扁型的，水口本體2的材質(zhì)是鋁碳質(zhì)，通過浸入式水口將鋼水從中間包澆鑄到結(jié)晶器內(nèi)，起到了將鋼流隔絕空氣、防止鋼水二次氧化的作用，可以提高鋼水的純凈度；水口本體2底部?jī)蓚?cè)設(shè)有一對(duì)吐出孔3，所述的一對(duì)吐出孔3偏心設(shè)置，兩個(gè)吐出孔3分別在水口本體2底部中線的兩邊，其中一個(gè)吐出孔3貼近水口本體2底部的一側(cè)內(nèi)壁，另一個(gè)吐出孔3貼近水口本體2底部對(duì)角線的另一側(cè)內(nèi)壁；如圖7所示，這種不對(duì)稱的位于水口本體2底部對(duì)角線兩端的一對(duì)吐出孔3在澆鑄時(shí)能實(shí)現(xiàn)鋼流出來后在結(jié)晶器4內(nèi)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在結(jié)晶器4內(nèi)形成攪拌流場(chǎng)，產(chǎn)生了電磁攪拌裝置所起的減少皮下夾雜、氣泡的效果，同時(shí)攪拌流場(chǎng)清除了流動(dòng)死區(qū)，均勻了溫度場(chǎng)，有利于保護(hù)渣的熔化和均勻流入，減少縱裂缺陷，提高了鑄坯的質(zhì)量。本發(fā)明可進(jìn)一步描述為所述吐出孔3向下傾斜，吐出孔3與水平面角度為(Γ30°，作為優(yōu)選，本實(shí)施例中吐出孔 3與水平面角度為15°，吐出孔3高度為10(Tl50mm，吐出孔3寬度為30 60mm,吐出孔3偏離中心線的距離為15 25mm,吐出孔3的角部半徑為15mm。
權(quán)利要求
1.一種板坯連鑄用浸入式水口，水口本體(2)底部?jī)蓚?cè)設(shè)有一對(duì)吐出孔(3)，其特征是:所述的一對(duì)吐出孔(3)偏心設(shè)置，兩個(gè)吐出孔(3)分別在水口本體(2)底部中線的兩邊，其中一個(gè)吐出孔⑶貼近水口本體⑵底部的一側(cè)內(nèi)壁，另一個(gè)吐出孔⑶貼近水口本體(2)底部對(duì)角線的另一側(cè)內(nèi)壁。
2.如權(quán)利要求1所述的板坯連鑄用浸入式水口，其特征是:所述吐出孔(3)向下傾斜，吐出孔(3)與水平面角度為(Γ30°。
3.如權(quán)利要求2所述的板坯連鑄用浸入式水口，其特征是:所述吐出孔(3)向下傾斜，吐出孔(3)與水平面角 度為15°。
全文摘要
本發(fā)明涉及鋼水連鑄領(lǐng)域，尤其涉及一種板坯連鑄用浸入式水口。一種板坯連鑄用浸入式水口，水口本體底部?jī)蓚?cè)設(shè)有一對(duì)吐出孔，所述的一對(duì)吐出孔偏心設(shè)置，兩個(gè)吐出孔(3)分別在水口本體底部中線的兩邊，其中一個(gè)吐出孔貼近水口本體底部的一側(cè)內(nèi)壁，另一個(gè)吐出孔貼近水口本體底部對(duì)角線的另一側(cè)內(nèi)壁。本發(fā)明偏心設(shè)置的一對(duì)吐出孔，澆鑄時(shí)能在結(jié)晶器內(nèi)形成攪拌流場(chǎng)，可以起到減少皮下夾雜、氣泡的良好效果，同時(shí)消除了流動(dòng)死區(qū)，能均勻鋼液溫度，有利于保護(hù)渣的熔化和均勻流入，從而提高板坯表面質(zhì)量；與電磁攪拌裝備相比，可以大幅度減少投資，同時(shí)也容易在現(xiàn)有的鑄機(jī)上的實(shí)現(xiàn)，無需對(duì)連鑄機(jī)結(jié)晶器進(jìn)行復(fù)雜的改造，改造和使用成本都很低，節(jié)能環(huán)保，具有廣泛的推廣應(yīng)用價(jià)值。
文檔編號(hào)B22D41/50GK103192041SQ20121000547
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2012年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月10日
發(fā)明者職建軍, 王洪亮, 于燕文, 劉國(guó)強(qiáng) 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司