[實(shí)用新型]一種連鑄用自旋流浸入式水口

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820833647.6
• 申請日: 2018-05-31
• 公開（公告）號: CN208322096U
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李德偉;王強(qiáng);朱曉偉;吳春雷;丸川雄凈;赫冀成
• 申請（專利權(quán)）人: 東北大學(xué)秦皇島分校
• 主分類號: B22D41/50
• 分類號: B22D41/50
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心 21200
• 代理人: 陳玲玉

本實(shí)用新型屬于連續(xù)鑄造技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種連鑄用自旋流浸入式水口。其由浸入式水口和旋流引導(dǎo)裝置組成，其特征在于，旋流引導(dǎo)裝置設(shè)置于浸入式水口內(nèi)，所述的旋流引導(dǎo)裝置為螺旋狀導(dǎo)軌，該螺旋狀導(dǎo)軌的最大外徑等于浸入式水口的內(nèi)徑。本實(shí)用新型能夠充分發(fā)揮旋流連鑄的離心效果。本實(shí)用新型能夠均勻水口的出流，降低結(jié)晶器彎月面處液面波動，抑制水口側(cè)開口上方的負(fù)壓，防止保護(hù)渣的卷入，使結(jié)晶器熔池高溫區(qū)充分地上移，能充分發(fā)揮旋流連鑄的效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于連續(xù)鑄造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種連鑄用自旋流浸入式水口。

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)鋼液通過水冷結(jié)晶器連續(xù)冷卻成具有一定形狀的固態(tài)鑄坯的過程。隨著連鑄技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，特別是由于用戶對鋼材質(zhì)量越來越高的要求及國際市場的激烈競爭，連鑄坯的質(zhì)量越來越受到重視，嚴(yán)格控制鋼液的潔凈度，減小鑄坯缺陷已成為連鑄生產(chǎn)中重要的工作。

結(jié)晶器作為連鑄機(jī)的“心臟”，是連鑄坯大多數(shù)表面缺陷和內(nèi)部質(zhì)量問題的發(fā)源地。有統(tǒng)計表明，鑄坯近80％的表面缺陷起源于結(jié)晶器，同時它也是連鑄諸多工藝環(huán)節(jié)中控制鋼水質(zhì)量的最后一環(huán)，決定連鑄坯的表面質(zhì)量以及非金屬夾雜物含量和分布的關(guān)鍵。而結(jié)晶器內(nèi)鋼液的流動狀態(tài)直接影響著鑄坯的質(zhì)量及非金屬夾雜物含量和分布。目前改善結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動的方式主要是結(jié)晶器電磁攪拌，電磁制動等技術(shù)，由于結(jié)晶器是由通水的銅板制成，磁場受銅板的屏蔽，會產(chǎn)生很大的衰減，嚴(yán)重影響電磁場的作用和效率。

而浸入式水口(submerged entry nozzle)是連續(xù)鑄鋼設(shè)備中安裝在中間包底部并插入結(jié)晶器鋼液面以下的澆注用耐火套管，在連鑄過程中，精煉后的鋼液經(jīng)過中間包處理后，通過浸入式水口被不斷地注入結(jié)晶器接受冷卻和凝固加工。浸入式水口在保護(hù)鋼流、防止鋼水二次氧化的同時，還改變著鋼液在結(jié)晶器內(nèi)的流動狀態(tài)，而連鑄結(jié)晶器內(nèi)流動也對連鑄坯質(zhì)量及產(chǎn)量有重大影響。由于鋼液在浸入式水口內(nèi)的偏流造成每個吐出孔的鋼液排出量不均等，造成結(jié)晶器內(nèi)液面的波動，容易形成卷渣的缺陷，而且液面波動的劇烈程度會隨著連鑄拉速的提高而加劇，這就會限制高速連鑄的實(shí)施，無法獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益。還有非常重要的一點(diǎn)是：由于現(xiàn)有的浸入式水口吐出孔上部拐角，容易限制鋼液流動而形成負(fù)壓區(qū)域，造成鋼液及保護(hù)渣的吸入，并隨鋼液主流重新流入結(jié)晶器，使鋼液中的非金屬夾雜物含量增高，對鑄坯質(zhì)量產(chǎn)生非常不良的影響。

基礎(chǔ)研究表明，在連鑄浸入式水口內(nèi)鋼液的旋轉(zhuǎn)流動可以有效地提高水口出流的均勻性和穩(wěn)定性，改善結(jié)晶器內(nèi)流動狀態(tài)和溫度分布，降低結(jié)晶器內(nèi)彎月面液面波動；但是水口內(nèi)旋流在對結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動產(chǎn)生優(yōu)良影響的同時，也會對結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動帶來不良的影響，例如對結(jié)晶器寬面的沖擊增大等。而現(xiàn)有的連鑄用浸入式水口，既無法完全發(fā)揮旋流的作用，又無法抑制水口內(nèi)旋流對結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動的不良影響，無法完全滿足水口內(nèi)旋流連鑄的需要。

基于上述原因，常規(guī)連鑄常用的近似圓管型的雙側(cè)孔水口由于結(jié)構(gòu)的原因，無法充分發(fā)揮水口旋流作用，也無法對旋流帶來的不良影響進(jìn)行有效的彌補(bǔ)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型是一種能使鋼液流過水口時自動產(chǎn)生旋流的浸入式水口，提供一種連鑄用的自旋流浸入式水口，充分發(fā)揮旋流連鑄的效果，并且不易堵塞，即使某一段旋流引導(dǎo)裝置斷裂也不影響旋流的產(chǎn)生。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：

一種連鑄用自旋流浸入式水口，由浸入式水口和旋流引導(dǎo)裝置組成，旋流引導(dǎo)裝置設(shè)置于浸入式水口內(nèi)，所述的旋流引導(dǎo)裝置為螺旋狀導(dǎo)軌，該螺旋狀導(dǎo)軌的最大外徑不大于浸入式水口的內(nèi)徑。

進(jìn)一步地，上述旋流引導(dǎo)裝置為一條螺旋狀導(dǎo)軌或者兩條及以上螺旋狀導(dǎo)軌交疊而成。

進(jìn)一步地，上述螺旋狀導(dǎo)軌為變徑結(jié)構(gòu)，自中間向兩端的螺旋半徑逐漸減小。

進(jìn)一步地，上述螺旋狀導(dǎo)軌的中間最大螺旋半徑區(qū)域長度為螺旋狀導(dǎo)軌總長度的1/4至3/4。