[實(shí)用新型]帶有鋼水緩沖的高拉速連鑄浸入式水口

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220300937.7
• 申請日: 2012-06-26
• 公開（公告）號: CN203343395U
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐海倫;青雪梅;馬春武;幸偉;徐永斌
• 申請（專利權(quán)）人: 中冶南方工程技術(shù)有限公司
• 主分類號: B22D11/10
• 分類號: B22D11/10;B22D41/50
• 代理公司: 北京匯澤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11228
• 代理人: 劉付興

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于鋼的連續(xù)鑄造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及板坯和斷面尺寸大于200mm×200mm的大方坯連鑄結(jié)晶器用的帶有鋼水緩沖的高拉速連鑄浸入式水口。

背景技術(shù)

鋼的連續(xù)鑄造是將具有一定過熱度的液態(tài)鋼水，通過水冷結(jié)晶器連續(xù)冷卻成具有一定形狀的固態(tài)坯殼的過程，在連續(xù)鑄鋼過程中，一個(gè)非常重要的步驟就是采用由耐火材料制作的浸入式水口裝置將中間包內(nèi)的鋼液連續(xù)注入結(jié)晶器內(nèi)，浸入式水口是安裝在中間包底部并插入結(jié)晶器液面以下的耐火材料套管，其主要作用是防止鋼液的二次氧化、氮化、噴濺，同時(shí)避免液面卷渣、調(diào)節(jié)結(jié)晶器內(nèi)鋼液的流動(dòng)模式和溫度分布，從而促使結(jié)晶器內(nèi)的坯殼均勻無缺陷生長，并盡量減少鋼液中的氣體和非金屬夾雜物。由于浸入式水口對于提高鑄坯質(zhì)量、改善勞動(dòng)條件、穩(wěn)定連鑄操作和防止鑄坯表面和內(nèi)部質(zhì)量缺陷等方面均有顯著的效果，因此在世界各國的連鑄機(jī)上被廣泛應(yīng)用。

在通常情況下，浸入式水口的結(jié)構(gòu)形狀應(yīng)滿足如下要求：（1）水口出口的注流運(yùn)動(dòng)應(yīng)能緩和而均勻的沖洗凝固前沿；（2）盡量降低注流的沖擊深度而不引起結(jié)晶器液面的劇烈翻滾；（3）始終保持結(jié)晶器液面的高溫；（4）澆注過程不得吸入空氣；但是，要使得浸入式水口能夠較好的發(fā)揮其冶金作用，就必須設(shè)計(jì)合理的浸入式水口結(jié)構(gòu)形狀，特別是在連鑄拉速不斷提升、鑄坯質(zhì)量要求不斷提高的今天，浸入式水口的結(jié)構(gòu)類型也應(yīng)該進(jìn)行不斷的優(yōu)化和改進(jìn)。

在現(xiàn)有技術(shù)中，板坯連鑄結(jié)晶器主要采用雙側(cè)孔浸入式水口澆注，鑄坯斷面尺寸大于200mm×200mm的大方坯連鑄結(jié)晶器可以采用雙側(cè)孔水口或者四側(cè)孔水口進(jìn)行澆注。目前的板坯和大方坯結(jié)晶器所采用的側(cè)開孔浸入式水口主體結(jié)構(gòu)是耐火材料壓制而成的上端開口、底端封閉、側(cè)面開孔的空心管道，上端開孔的中心內(nèi)腔和靠近底部的側(cè)開孔相互連通，并構(gòu)成澆注時(shí)鋼液的流動(dòng)通道。

現(xiàn)有技術(shù)中的側(cè)開孔浸入式水口具有兩個(gè)顯著的特點(diǎn)，第一，浸入式水口內(nèi)腔的底面呈光滑的平面或光滑的斜面；第二，所開側(cè)孔四周的壁面呈光滑的平面或斜面。上述特點(diǎn)造成浸入式水口在澆注時(shí)存在以下不利因素：其一，由于水口內(nèi)腔的底面是光滑的平面或斜面，使得鋼液沖擊底面后，造成較為強(qiáng)烈的沖擊反彈，無論水口底部是凸底、平底還是凹底，對鋼液的緩沖和動(dòng)能消耗都比較小，高拉速澆注時(shí)鋼液沖擊較強(qiáng)，使得出口流股對初生凝固坯殼沖擊較大，同時(shí)，液面波動(dòng)也很劇烈，不利于坯殼的正常生長。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種帶有鋼水緩沖的高拉速連鑄浸入式水口，通過本技術(shù)方案，能夠緩沖鋼液的沖擊能量，降低流股的沖擊強(qiáng)度，削弱鋼液對初生凝固坯殼的破壞和對結(jié)晶器液面的擾動(dòng)，促進(jìn)結(jié)晶器內(nèi)坯殼的均勻合理生長。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種帶有鋼水緩沖的高拉速連鑄浸入式水口，包括有側(cè)壁和封底，所述側(cè)壁的外表面上設(shè)置有渣線，所述封底封裝在側(cè)壁下端上，所述側(cè)壁圍成具有垂直方向上開口的內(nèi)腔，靠近封底上方的側(cè)壁上開設(shè)有一個(gè)以上的側(cè)孔，所述側(cè)孔與側(cè)壁內(nèi)腔相連通，所述側(cè)壁內(nèi)腔底部上表面低于任意一個(gè)側(cè)孔下沿，使側(cè)壁內(nèi)腔底部形成凹型，側(cè)壁內(nèi)腔底部上表面水平方向設(shè)置有橫直交錯(cuò)的波浪形凹槽，鋼液經(jīng)側(cè)壁內(nèi)腔的上開口流入，沖擊側(cè)壁內(nèi)腔底部的波浪形凹槽后反彈，并從側(cè)壁的側(cè)孔中流出。

所述側(cè)壁內(nèi)腔底部上表面設(shè)置的波浪形凹槽的寬度為2～5mm，長度貫穿整個(gè)底部上表面到側(cè)壁的內(nèi)表面為止。

所述波浪形凹槽從側(cè)壁內(nèi)腔底部到波谷底部的波谷深度為2～10mm，從側(cè)壁內(nèi)腔底部到波峰頂部的波峰高度為1～2mm，相鄰波谷和相鄰波峰之間間距相等，每個(gè)波谷和波峰之間均是以弧形面連接。

所述波浪形凹槽呈等間距分布，位于縱向和橫向相鄰兩個(gè)波浪形凹槽6的間距均為3～8mm。

所述側(cè)壁構(gòu)成的外表面和側(cè)壁內(nèi)腔構(gòu)成的內(nèi)表面的截面形狀分別為圓形、帶有倒角的矩形或前后面為平面、左右兩側(cè)為弧面的馬鞍型。

所述位于側(cè)壁上的側(cè)孔中心線與水平面間的夾角為-25°～15°。