[實用新型]一種方圓坯用多孔連鑄浸入式水口

有效

• 申請號: 201220528246.2
• 申請日: 2012-10-16
• 公開（公告）號: CN203292474U
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 徐海倫;青雪梅;馬春武;幸偉;徐永斌
• 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: 張瑾

技術領域

本實用新型涉及鋼的連續鑄造技術領域，尤其涉及一種用于方坯和圓坯連鑄結晶器用的多孔浸入式水口裝置。?

背景技術

浸入式水口是冶金領域常用的裝置，其主要作用是防止鋼液的二次氧化、氮化、噴濺，同時避免液面卷渣、調節結晶器內鋼液的流動模式和溫度分布，從而促使結晶器內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量、改善勞動條件、穩定連鑄操作和防止鑄坯表面和內部質量缺陷等方面均有顯著的效果，因此在世界各國的連鑄機上被廣泛應用。但是，要使得浸入式水口能夠較好的發揮其冶金作用，就必須設計合理的浸入式水口結構形狀。

目前的板坯和大方坯結晶器所采用的側開孔浸入式水口主體結構是耐火材料壓制而成的上端開口、底端封閉、側面開孔的空心管道，上端開孔的中心內腔和靠近底板的側開孔相互連通，并構成澆注時鋼液的流動通道。實際澆注時，上游冶金容器的鋼液從浸入式水口的內腔上開口流入，從靠近底面的側壁上的側孔流出，并進去結晶器內。通過對鋼液流動行為的分析可以發現，現用的側開孔浸入式水口其實存在以下兩個不利因素：第一，水口側孔數量有限，不能很好的使鋼液分散流入結晶器中，使得鋼液對初生凝固坯殼的沖擊較大，容易破壞初生坯殼的形成，特別是鋼液流量較大，這種問題就會更突出。而對于常澆的板坯和方坯用浸入式水口而言，在同一高度的側壁開多個孔會破壞水口壁面強度，增加水口損壞幾率，同時，為了保證較好的流場，在浸入式水口同一高度的側壁上，一般板坯開孔為雙孔，方坯最多為四孔。第二，對于現有的浸入式水口結構而言，當側孔面積較小時，鋼液流股的沖擊強度就會很大，對初生坯殼的沖擊力和對液面的干擾也會很強；而當側孔的面積較大時，鋼液由于受重力作用，總是會從側孔下部分流出來，側孔上部分鋼液流動速度很小，甚至不流動，這種情況就是通常所說的側孔填充度很低，也就是側孔的有效利用面積很小，因此，在鋼液流量較大時，僅僅增大側孔面積并不能真正的增大鋼液的出口面積，減少鋼液的沖擊力度，避免初始凝固坯殼的破壞和液面劇烈波動。

在授權公告號為CN201603853U的實用新型專利中，公開了一種用于澆注常規板坯的放鋼液湍流的四孔浸入式水口，該浸入式水口的主要技術方案是：水口本體的下部管壁上分別設置有不在同一高度的一對鋼液上吐出孔和一對鋼液下吐出孔。這種浸入式水口的上下不同高度的側孔對于分散鋼液有一定的作用，但由于鋼液受重力作用，總是向下流動，因此下面側孔的鋼液流股沖擊依然很強，上面側孔流出的鋼液很少，鋼液并不能很好的均勻分散至各個側孔。即使下面的側孔很小，在自上而下的鋼液重力壓迫下，下面側孔鋼液的沖擊力很強。因此，這種設計方式并不能很好分配出口的鋼液流動，減少鋼液對坯殼的沖擊破壞作用。

發明內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種能夠使澆注的鋼液從多個側孔均勻穩定的流出，使結晶器橫向保持均勻的溫度場和流場，同時，還能減輕鋼液對結晶器壁面處初生凝固坯殼的沖擊，有利于鑄坯的合理凝固和鑄坯質量的改善的浸入式水口。

為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種方圓坯用多孔連鑄浸入式水口：包括由側壁和封閉的底板圍成的上端開口的水口本體，所述本體限定了一個垂直的內腔，所述側壁靠近底板上方的位置上開設有貫通側壁的側孔，所述底板上表面中心處設置有向內腔凸出的凸臺，所述凸臺與側壁之間限定了一個可將鋼液直線流動方式變為環形流動方式的環形空隙；所述側孔為多個，均勻分布在高于底板上表面且低于或等于凸臺上表面的側壁上。本實用新型采用一個底板中心凸出的凸臺配合側壁形成的環形空隙在水口內腔底板營造了一個緩流鋼液的環形通道，將鋼液的豎直方向直線流動變為橫向環形流動，能夠使澆注的鋼液從多個側孔均勻穩定的流出，使結晶器橫向保持均勻的溫度場和流場，同時，還能減輕鋼液對結晶器壁面處初生凝固坯殼的沖擊，有利于鑄坯的合理凝固和鑄坯質量的改善，充分發揮了多側孔的優勢。而且，本實用新型浸入式水口保證了良好的密封效果，澆注過程不會吸入空氣；水口出口的注流運動能緩和而均勻的沖洗凝固前沿，不會對初生坯殼產生過大沖擊；降低了注流的沖擊深度而不引起結晶器液面的劇烈翻滾，壁面液面卷渣和彎月面過大波動；可始終保持結晶器液面的高溫,促進坯殼合理生長；提高了結晶器橫向溫度和成分的均勻性。

作為優選，所述多個側孔分為三組，縱向布置在側壁上，從上至下依次為第一組側孔、第二組側孔和第三組側孔，所述每一組側孔均處于同一高度，其中第一組側孔的上沿低于或等于凸臺的高度。該結構可使鋼液能夠較好的分配至各組側孔內。