[發明專利]板坯連鑄用浸入式水口

無效

• 申請號: 201210005473.1
• 申請日: 2012-01-10
• 公開（公告）號: CN103192041A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 職建軍;王洪亮;于燕文;劉國強
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: B22D11/10
• 分類號: B22D11/10;B22D41/50
• 代理公司: 上海科琪專利代理有限責任公司 31117
• 代理人: 伍賢喆;朱麗琴

技術領域

本發明涉及鋼水連鑄領域，尤其涉及一種板坯連鑄用浸入式水口。

背景技術

目前，鋼水連鑄是將鋼包中的鋼水通過中間包過渡，再澆入結晶器進行冷卻并連續凝固成坯殼的技術。為防止連鑄過程中鋼水的氧化，需進行全封閉澆注，其中在中間包到結晶器過程中需要采用浸入式水口進行保護。浸入式水口作為連鑄關鍵功能耐火材料，其質量好壞以及設計是否合理直接關系到連鑄工藝的順行和產品質量。目前的水口設計改進都是基于減少堵塞或減少鋼流的沖擊強度來進行的，如將傳統的直腔式結構水口改進成階梯環狀式內腔水口，從理論上分析，采用該結構以后，由于階梯環的束流作用，h面以下的內壁不會受鋼水流直接沖刷，從而減輕了A1₂O₃等夾雜物粘附。但實際生產中效果并不理想。還有的設計就是通過改變吐出孔的角度來減少沖擊深度，從而促進夾雜物上浮。也有通過在水口內腔加裝一個螺旋葉片來減弱出口處的鋼流沖擊強度或水口內壁設計成帶有凸起的來減弱鋼流速度，從而改善質量。但這些設計對結晶器內的流場很難起到根本性的改善作用?，F有技術的水口如圖1、2所示，其吐出孔3大多設置在水口本體2底部兩側，一對吐出孔3對稱設置在兩側壁的中線處，其澆鑄時結晶器4內的流場如圖3所示，結晶器4內靠近中線的區域，此處兩個相對方向流動的鋼水產生碰撞，變為流動死區1，所以無法使鋼流在結晶器4內產生攪拌效果的流場。隨著連鑄工藝技術特別是電磁冶金技術的發展，如圖4所示，在結晶器4內通過電磁攪拌裝置5促使鋼流攪拌，可以起到減少皮下夾雜、氣泡的良好效果，而且在工業大生產中已得到證明，但對于沒有電磁攪拌裝備的連鑄機來說，要達到這種效果很難或要增加較大的投資對連鑄結晶器進行改造，成本很高，而且電磁攪拌裝備工作時功率利用效率非常低，使用成本也很高，并且浪費了大量的能源。

能產生類似電磁場攪拌效果的水口如專利99101507.X中公開了一種能使結晶器內鋼水自旋轉的“X”形浸入式水口，通過在水口內設置兩個呈X形布置的圓弧板，使流出的鋼水產生漩渦，起到對結晶器內的鋼水攪拌的作用；但是這種水口內部增加的導流板不但制作難度大，而且其依靠向下的吐出孔產生鋼流旋轉，受鋼水流速影響僅能在水口附近有效，離水口距離遠的地方就無效果。所以其對板坯這樣的大體積澆鑄而言，是攪不動的，顯然在工業大生產中無法實施，沒有可行性。而且其為了產生漩渦式的鋼水流，吐出孔向下，對板坯而言沒有側面出孔，會導致結晶器彎月面鋼水溫度低，出現嚴重熱量不足，保護渣熔化不良，會產生漏鋼事故或嚴重表面的缺陷；水口內部增加導流板，增加了鋼水的流動阻力，這種水口很快就會因夾雜物在導流板上的粘附和聚集而堵塞，造成澆鑄終斷；一旦導流板固定不牢而脫落，會進入鋼水中無法上浮，成為大型夾雜物，對產品危害極大。

發明內容

本發明所要解決的技術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，在結晶器內形成攪拌流場，可以起到減少皮下夾雜、氣泡的良好效果。

本發明是這樣實現的：一種板坯連鑄用浸入式水口，水口本體底部兩側設有一對吐出孔，所述的一對吐出孔偏心設置，兩個吐出孔分別在水口本體底部中線的兩邊，其中一個吐出孔貼近水口本體底部的一側內壁，另一個吐出孔貼近水口本體底部對角線的另一側內壁。

所述吐出孔向下傾斜，吐出孔與水平面角度為0~30°。

所述吐出孔向下傾斜，吐出孔與水平面角度為15°。

本發明板坯連鑄用浸入式水口通過水口吐出孔布局改進，在結晶器內形成攪拌流場，形成類似于電磁攪拌裝置產生的鋼液流動，可以起到減少皮下夾雜、氣泡的良好效果，同時消除了流動死區，能均勻鋼液溫度，有利于保護渣的熔化和均勻流入，從而提高板坯表面質量；吐出孔在側面，非常適合板坯連鑄的澆鑄狀況，結晶器彎月面熱量充足，有利于保護渣熔化，潤滑良好，確保安全生產，適于大規模工業生產。本發明的水口內部結構簡單，與傳統大生產水口一樣，無導流裝置等障礙物，不會導致水口內部堵塞，可靠性高；本發明與電磁攪拌裝備相比，可以大幅度減少投資，同時也容易在現有的鑄機上的實現，無需對連鑄機結晶器進行復雜的改造，改造和使用成本都很低，節能環保，具有廣泛的推廣應用價值。

附圖說明

圖1為現有的浸入式水口結構示意圖；

圖2為圖1的A-A剖視圖；

圖3為現有浸入式水口澆鑄時結晶器內鋼水流場示意圖；

圖4為現有浸入式水口澆鑄中同時使用電磁攪拌裝置的結晶器內鋼水流場示意圖；

圖5為本發明板坯連鑄用浸入式水口結構示意圖；