[實用新型]大方坯連鑄結晶器用浸入式水口的布置結構

有效

• 申請號: 201220020544.0
• 申請日: 2012-01-17
• 公開（公告）號: CN202527701U
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 徐海倫;潘國友;邵遠敬;馬春武;幸偉;徐永斌;葉理德
• 申請（專利權）人: 中冶南方工程技術有限公司
• 主分類號: B22D41/50
• 分類號: B22D41/50
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 劉付興

技術領域

本實用新型屬于鋼的連續技術領域，更確切的說，涉及方坯斷面尺寸大于200mm×200mm的大方坯連鑄結晶器用浸入式水口裝置在大方坯結晶器內的布置結構。

背景技術

鋼的連續澆鑄是將精煉好的鋼水用鋼包運送至澆鑄區域，把鋼水注入連鑄中間包內，再由中間包底部的水口將鋼液分配至各個結晶器內進行連續冷卻凝固，在此過程中,為提高鑄坯質量,在中間包與結晶器之間設有浸入式水口,?浸入式水口是中間包和結晶器之間的連通裝置，其功能就是在密閉條件下連續不斷的將中間包內的鋼液輸送至結晶器內，這樣可以實現以下四個方面的作用:1）防止鋼水二次氧化、氮化和鋼水的飛濺；2）調節鋼水流動狀態和注入速度；3）防止保護渣和非金屬夾雜物卷入鋼水中,促進鋼水中夾雜物的上浮；?4）對連鑄拉坯成材率和鑄坯質量有決定性影響；在澆鑄過程中，只要將浸入式水口連接處密封好，就能有效防止鋼水的二次氧化、氮化、以及鋼液的噴濺，但是，要防止卷渣、促進夾雜物上浮、并保證良好的鑄坯質量，這就需要設計非常合理浸入式水口類型尺寸和布置結構。

通常情況下，衡量浸入式水口類型尺寸和布置結構是否合理就是看澆鑄時結晶器內是否能得到較好的流動模式，而好的流動模式一般要滿足以下三點：1）結晶器液面波動和表面流速合適且穩定；在實際澆鑄過程中，結晶器液面波動一般要控制在±3mm以內，過大的液面波動和表面流速會造成卷渣和彎月面處的裂紋，值得注意的是，結晶器內液面波動也并非越小越好，過死的液面會造成化渣不良，導致保護渣結殼和流入不暢，同樣可能引起裂紋缺陷；2）結晶器橫向斷面上具有均勻的流場和溫度場；要保證溫度場均勻，流場就必須均勻，這樣可以避免鋼液成分不均，更重要是可以防止溫差較大產生的熱應力裂紋；3）結晶器縱向上合理的溫度梯度；為了促進坯殼較好的凝固，在保證上述兩個條件下應該盡量提高鋼液的熱中心，使結晶器內形成上部溫度高下部溫度低的合理溫度梯度，這樣既可以盡量提高鑄坯內部質量，又可以防止下部坯殼過薄而漏鋼；總而言之，合理的結晶器流動模式就是既要滿足連鑄工藝的順行，同時又要盡量保證良好的鑄坯質量。

現有技術下，大方坯連鑄結晶器浸入式水口的常用類型有三種：直通型水口、雙側孔水口和四孔水口，由于四孔水口可以將鋼液流股分散，減少液面波動和表面流速，同時降低了鋼液的沖擊深度，提高了鋼液的熱中心，有助于鑄坯內部質量的改善，因此，對于鑄坯質量要求較高的鋼種通常會采用四孔浸入式水口。常見的四孔浸入式水口中間是豎直的中孔，底面封閉，底面以上的側壁面上均勻分布四個側孔，澆鑄時，鋼液從中孔流入，從四個側孔流出。現有的四孔浸入式水口在大方坯結晶器內布置時，均是將浸入式水口四個側孔中心對準結晶器四個側面的中心，澆鑄時鋼液從側孔流出后先沖擊側面中心的坯殼，然后再反彈并擴散至整個結晶器橫斷面。采用這種布置結構時，具有以下兩個弊端：其一，水口側孔離結晶器側面中心的距離最近，鋼液流出時對坯殼中心沖擊很大，不利于初生凝固坯殼的生長；其二，鋼液在結晶器內凝固時，由于結晶器角部受兩個面的冷卻，即二維冷卻，因此冷卻強度最大，結晶器角部的鋼液溫度也會最低，嚴重時還會出現結晶器角部結冷鋼的現象，側面中心由于遠離結晶器角部，冷卻強度通常最小，而上述布置方式使從水口流出的高溫鋼液先到達溫度高的側面中心，最后才會擴散至溫度最低的結晶器角部區域，這樣明顯會導致結晶器橫向的溫度不均勻性，導致坯殼凝固不均勻、結晶器角部過冷以及縱向裂紋等缺陷問題，難以保證鑄坯的凝固質量。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型要解決的技術問題是，針對現有技術的上述不足而提供一種大方坯連鑄結晶器用浸入式水口的布置結構，使得結晶器內得到較好的流場和溫度場，減小鋼液對坯殼的沖擊，強化結晶器內橫向溫度均勻性，促進初生坯殼的正常生長和均勻凝固。

為解決上述技術問題，本實用新型的技術解決方案是：一種大方坯結晶器用浸入式水口的布置結構，在大方坯結晶器中心設置一個四孔浸入式水口，其特征在于，所述浸入式水口四個側孔的中心線在水平方向對準大方坯結晶器的四個結晶器角部，現場澆鑄時，使鋼液從浸入式水口側孔流出后先到達結晶器角部區域，再反彈或擴散至結晶器的側面。

所述浸入式水口上端和中間包底部構成密封狀態連接，所述浸入式水口的四個側孔浸沒在結晶器液面以下。

所述浸入式水口，包括側壁、與側壁相連的底部，所述水口上部敞開，側壁與底部圍成垂直方向的中空體內腔，側壁上開設四個側孔的形狀和大小相同，并且與內腔相連通。

所述四個側孔處于浸入式水口的同一高度，側孔的上下沿相互平齊。

所述四個側孔可以為圓形、橢圓形或倒角方形。