[實用新型]用于量產的制動式浸入水口

有效

• 申請號: 201320687444.8
• 申請日: 2013-11-01
• 公開（公告）號: CN203541470U
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 蘇旺
• 申請（專利權）人: 中天鋼鐵集團有限公司
• 主分類號: B22D11/10
• 分類號: B22D11/10;B22D41/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種浸入水口，尤其涉及一種用于量產的制動式浸入水口。

背景技術

目前，方、矩、圓形及板坯（含薄板坯）連鑄機采用的結晶器浸入式水口，普遍采用的是帶導流孔的直管形，根據連鑄斷面形狀或單孔、或多孔；為滿足結晶器內鋼水的流動合理性，在孔型角度設計時，在垂直方向設計有一定角度；但這些水口在設計時均僅結晶器內的流場盡量合理化，而未考慮在連鑄過程中因結晶器電磁攪拌的影響而造成卷渣的可能性，從而導致連鑄坯質量不穩定。

隨著高效、優質、環保、節能型鑄機的開發，高拉速必定加大了結晶器內鋼水流股的流量和流速，在鑄坯凝固過程中，必將增加了鋼水在液相穴中的沖擊深度和彎月面處鋼液駝峰高度的不穩定性，即使采用優化后的傳統式浸入式水口，也未必能對鑄坯質量有充分的改善或優化，不管怎樣，在現有條件下，無論采用何種傳統方式或結構的水口，同樣避免不了因電磁攪拌對結晶器上部回流鋼水對結晶器保護渣液渣層的攪動，勢必導致結晶器液面的波動值升高，造成卷渣而最終影響鑄坯質量，同時，對結晶器內鋼水中夾雜物的上浮也很不利。因此，在不增加設備投入的前提下，單靠目前的工藝技術挖潛是有限的。為適應行業對鑄坯質量等級標準不斷提高的要求，研究和應用新型浸入式水口，很有必要。

自從電磁攪拌技術應用于連鑄工藝以來，為鑄坯質量的提升找到了一個新平臺，因此，在現代連鑄機的整體構成中幾乎都配有一定形式的電磁攪拌系統，而最新的電磁攪拌技術的應用成果就是結晶器中電磁制動技術的采用。

結晶器內的流體是在注流的沖擊作用下，遇到結晶器壁后分離成上、下兩個回流區。上回流區沿結晶器側壁向上返流到結晶器鋼液面附近，再向水口方向流動；下回流區流股在沖擊結晶器側壁后，由于慣性和重力的作用，在向下沖擊一定深度后又分離成兩部分，一部分在遇到凝固“珊瑚”界面后，改變其流動方向向結晶器中心區流動回流到水口附近，另一部分則加入到凝固過程和向下流動；而這一部分鋼液在向下流動過程中，又可能分離成兩股，甚至更多，經過結晶器電磁攪拌區域后，由于受到電磁力的作用減緩或衰減其向下或流向中心的能量，直到鋼液慢慢凝固、流動接近終止時，回流過程才逐漸消失。在這一流動過程中，流股受沖擊力的作用沖擊結晶器側壁，嚴重影響結晶器側壁坯殼的均勻性生長及上下回流速度的大小。上回流速度增加又直接影響結晶器液面的平穩程度和水口兩側回流互相作用產生漩渦的大小。

由于結晶器液面受回流鋼水的作用產生波動，波動太小勢必影響保護渣的傳熱與熔化，形成不了穩定而又有足夠厚度的熔渣層，從而影響渣膜的潤滑效果與吸附夾雜物的能力；而波動太大則又會造成保護渣或剛剛被吸附的夾雜物卷入鋼中，影響鑄坯質量。同時，由于水口附近兩個回流區的相互碰撞與擠壓，形成漩渦，只有當漩流足夠小時產生的微弱旋動，才不會影響保護渣卷入鑄坯；但當旋動嚴重時則會產生較大的漏斗漩渦，使鋼液面上的保護渣直接卷到水口出口處，在連鑄過程中對鋼水造成二次污染，這將嚴重影響鋼水的潔凈度。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是：為了解決電磁制動造成的能源浪費，以及安裝完后的不可調的問題，本實用新型提供一種用于量產的制動式浸入水口來解決上述問題。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：一種用于量產的制動式浸入水口，包括水口側壁、與側壁一體的底部以及側壁與底部圍成的頂端開口的內孔，所述的內孔的上口徑到下口徑均勻縮小，所述的內孔切線方向的側壁上周向開設有多個均布的第一流道孔，所述的第一流道孔的入口與內孔連通。通過第一流道孔，來給結晶器上部鋼水增加一個外來旋轉制動力，與原結晶器內電磁攪拌產生的力矩力方向相反，以阻尼原有旋轉力，能使結晶器液面更加趨于平穩，不讓已被結晶器保護渣吸附的夾雜物重返鋼水，大大提高鑄坯質量；內孔的上口徑到下口徑均勻縮小，使得回流區變小，同時沖擊深度也變小，因鋼水從內孔出流前就具有一定的旋轉量，在撞擊窄面后開始沿結晶器螺旋運動得到進一步加強，在進入窄面附近區域后旋轉速度最大，最大限度抑制一次渦流；同時，在向外離心力作用下心部液體被甩出洗刷結晶器內表面，結晶器下回流區的減小及液體的旋轉運動有利于夾雜物的上浮，減少鑄坯夾雜。

一種實施方式：所述的第一流道孔有4個，截面為橢圓形，4個第一流道孔沿著內孔的同一水平截面周向均布，4個第一流道孔均向下傾斜。

為了產生更好的效果，所述的第一流道孔的出口處長軸大于內孔的半徑且小于內孔的直徑。

4個第一流道孔向下傾斜的角度為20°-25°。根據實驗得出，本實用新型的第一流道孔向下傾斜的角度設置在這個范圍，效果最好。