[實(shí)用新型]一種方、圓坯連鑄用過熱耗散浸入式水口

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420446291.2
• 申請(qǐng)日: 2014-08-08
• 公開（公告）號(hào): CN204052883U
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫海波;程曉文;丘文生;曾令宇;劉志明;張波;郭峻宇;周攀;葉德新;余大華;萬翔;吳學(xué)興
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東韶鋼松山股份有限公司
• 主分類號(hào): B22D41/50
• 分類號(hào): B22D41/50
• 代理公司: 韶關(guān)市雷門專利事務(wù)所 44226
• 代理人: 周勝明

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于連鑄技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種方、圓坯連鑄用過熱耗散浸入式水口。

背景技術(shù)

連鑄生產(chǎn)過程中，鑄坯中心偏析及其伴隨的疏松和縮孔一直是限制其產(chǎn)品質(zhì)量升級(jí)的瓶頸，特別是對(duì)于高碳、高合金鋼種，如滾珠軸承鋼、硬線用鋼、模具鋼等。為控制和改善鑄坯內(nèi)部質(zhì)量，目前常用的控制措施主要包括：低過熱度澆注技術(shù)、電磁攪拌技術(shù)、輕壓下技術(shù)、連續(xù)鍛造技術(shù)及末端強(qiáng)冷技術(shù)等。其中，對(duì)于方、圓坯合金鋼澆鑄過程，低過熱度澆鑄技術(shù)是改善鑄坯中心偏析和疏松是最常用的重要途徑之一。

對(duì)于低過熱度澆鑄技術(shù)，最直接的方法就是降低大包鋼液溫度，但該方法不利于中間包中鋼液內(nèi)夾雜物的上浮和去除，且易引起水口堵塞的產(chǎn)生。對(duì)于間接法，有申請(qǐng)人申請(qǐng)了名為“一種電磁旋流水口”（專利號(hào)200510047290）的發(fā)明專利和名為“一種連鑄用電磁旋流水口”（專利號(hào)201320125720.1）的實(shí)用新型專利；該專利產(chǎn)品特征為在浸入式水口的外部施加至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，以在水口內(nèi)部獲得旋流狀態(tài)，進(jìn)而達(dá)到過熱耗散的冶金效果。然而，該項(xiàng)技術(shù)的實(shí)施需對(duì)現(xiàn)有連鑄操作平臺(tái)進(jìn)行改造，如需調(diào)整中間包和結(jié)晶器之間距離以便安裝和維護(hù)，還需在原有設(shè)備上添加固定裝置以固定電磁裝置等等；此外，該增添的設(shè)備服役環(huán)境為高溫條件，其冷卻方式易造成安全隱患。

為此，當(dāng)前連鑄生產(chǎn)過程中，多采用直通式水口加結(jié)晶器電磁攪拌技術(shù)（專利號(hào)為CN2003229279）來間接獲得低過熱度澆鑄技術(shù)，然而，結(jié)晶器電磁攪拌設(shè)備昂貴，且其安裝、日常使用和維護(hù)費(fèi)用較高。

為降低生產(chǎn)成本，有申請(qǐng)人申請(qǐng)了名為“一種連鑄用浸入式旋流水口”（專利號(hào)?為?CN201220072913.0）的實(shí)用新型專利，該專利產(chǎn)品特征為在浸入式水口內(nèi)壁上開有螺旋狀溜槽，以在水口內(nèi)部獲得旋流和過熱耗散效果。然而，生產(chǎn)過程中，凹凸不平的水口內(nèi)壁將易引起水口堵塞的產(chǎn)生，不利于生產(chǎn)順行；此外，與電磁攪拌技術(shù)相比，該項(xiàng)技術(shù)僅能在水口內(nèi)部產(chǎn)生旋流，過熱耗散效果較差。

有申請(qǐng)人申請(qǐng)了專利名為“具有旋轉(zhuǎn)攪拌作用的浸入式水口”（專利號(hào)為CN03215867.X）的實(shí)用新型。該專利產(chǎn)品特征為具有至少兩個(gè)以上均勻分布的側(cè)孔，側(cè)孔與在水口本體圓周方向上存在一定夾角，且側(cè)孔的一條線或一個(gè)面與水口內(nèi)孔相切,然而，該產(chǎn)品在澆鑄方、圓坯時(shí)，由于水口側(cè)孔為直通型，其流股將可能加劇對(duì)沖擊區(qū)域范圍內(nèi)初生坯殼的溶蝕，進(jìn)而引起初生坯殼在周向上的不均勻性，增加了鑄坯表面裂紋和拉漏事故發(fā)生的幾率。此外，當(dāng)采用該專利公開的側(cè)孔數(shù)為2或3個(gè)的水口澆鑄方坯或矩形坯時(shí)，結(jié)晶器內(nèi)無法形成有效的水平旋流，且將會(huì)導(dǎo)致具有一定過熱度的側(cè)孔流股直沖至結(jié)晶器角部區(qū)域，易造成鑄坯角部裂紋、拉漏等事故的發(fā)生；當(dāng)采用側(cè)孔數(shù)為4個(gè)的水口澆鑄方坯或矩形坯時(shí)，由于側(cè)孔與水口內(nèi)孔的相切特征，其將導(dǎo)致相鄰側(cè)孔之間形成角度為銳角的耐材區(qū)域或在水口內(nèi)孔圓周上產(chǎn)生弧長(zhǎng)較小的耐材區(qū)域，易引起水口堵塞和偏流現(xiàn)象的發(fā)生，不利于生產(chǎn)順行和初生坯殼均勻性的提高，且該工況下的具體使用條件、實(shí)施方法及適用范圍在專利中均尚未明確；當(dāng)水口側(cè)孔數(shù)大于4個(gè)時(shí)，其加工困難，且隨著側(cè)孔數(shù)的增加，為保證一定出孔面積比（側(cè)孔橫截面面積之和與水口中孔面積之比，一般取2～2.3），由于中孔面積不變，單個(gè)側(cè)孔橫截面面積會(huì)不斷減小，這將易導(dǎo)致水口堵塞的發(fā)生，即無實(shí)用價(jià)值；同樣地，發(fā)明專利名為“浸入式水口”（專利號(hào)為CN201180032653.2）亦存在上述不足之處。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提供一種方、圓坯連鑄用過熱耗散浸入式水口，它能夠克服和避免現(xiàn)有旋流水口在澆鑄過程中存在的易發(fā)生堵塞、因側(cè)孔射流沖擊引起的初生坯殼周向不均勻、由相鄰側(cè)孔之間耐材區(qū)域的銳角特征造成的偏流現(xiàn)象及其適用范圍和具體實(shí)施方法不明確等不足，同時(shí)。在連鑄過程中，采用該水口不僅可在結(jié)晶器區(qū)域形成有效的水平旋流，促進(jìn)鋼液的過熱耗散，利于夾雜物的碰撞、聚集、上浮和去除，穩(wěn)定鋼液面、活化彎月面和促進(jìn)化渣效果，進(jìn)而獲得類似結(jié)晶器電磁攪拌的綜合冶金效果，還可有效地提高初生坯殼周向均勻性，防止和避免水口堵塞和偏流現(xiàn)象的發(fā)生。