CN101189088B - 用于连铸的浸入式水口 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于连铸的浸入式水口，尤其涉及一种用于连铸的浸入式水口(100)，其中水口的一部分的截面形成为具有花纹(103)，以便防止经过浸入式水口(100)的钢液不均匀地流动，并且防止内含物附着于浸入式水口。这种用于连铸的浸入式水口(100)的一部分具有带有多个径向圆形槽的花纹(103)的带花纹部分(B)，以便在连铸中钢液经过水口期间防止钢液不均匀地流动并且防止内含物附着，水口包括内径比经过花纹的最内端引出的圆的内径大1.1～1.5倍的加大内径部分(C)，其中加大内径部分(C)开始于带花纹部分(B)的一端，且带花纹部分(B)与水口顶部间隔预定距离，从而防止钢液不均匀地流动并且防止内含物附着于水口内部，增强连铸的生产能力并稳定模具中的钢液表面以改进钢的质量。

Description

用于连铸的浸入式水口

技术领域

本发明涉及一种用于连铸的浸入式水口，尤其涉及一种用于连铸的浸入式水口，其中水口的一部分的截面形成为具有花纹，以便防止经过浸入式水口的钢液不均匀地流动，并且防止内含物附着于浸入式水口。

背景技术

通常，在连铸中，通过漏斗将钢液连续地从钢包浇铸至模具，然后钢液被固化以便形成铸件。

图1示意性地示出了现有技术中从漏斗向模具进行连铸，其中在从漏斗向模具的连铸中，从钢包1向漏斗2供应钢液，该钢液的流率由漏斗2下方的滑板3调节，并且钢液通过浸入式水口6浇铸到模具7内。

参看图2，在滑板3中具有顶板3a、中板3b以及下板3c。在顶板3a的上方具有上水口4，在下板3c的下方具有浸入式水口6。中板3b沿左/右方向运动以改变允许上水口4和浸入式水口6连通的孔，从而调节从漏斗2向浸入式水口6供应钢液的速度。

根据这点，当钢液连续地撞击于浸入式水口6的内表面上时，通过滑板3向浸入式水口6供应的钢液具有转动力，这产生钢液的不均匀流动和涡旋，从而导致飞溅的产生。

飞溅在水口中引起不均匀的钢液流，导致大量内含物附着至浸入式水口6的内表面。内含物堵塞浸入式水口6的内部，这不仅产生不均匀的流率或流速，并且还形成不光滑的铸件或不稳定的钢液表面，导致铸造率降低，而且，当强烈(intensive)时，将导致产生停止铸造的严重问题，从而降低生产率并最终损害质量。

参看图2，作为一种用于防止钢液不均匀地流动或者防止内含物附着于水口内部的现有技术的方法，浸入式水口10在水口10的内部形成有预定尺寸的台阶部分，以便使得钢液的流速随着钢液经过尺寸由于台阶部分变得更小的水口而增加，从而抑制钢液的不均匀流动和内含物的附着。

然而，利用此类浸入式水口10，只可预期以下效果，其中由于钢液的流速增加，在左、右侧出口12和12流动的钢液变得或多或少均匀，但是不可能完全去除水口中钢液的不均匀流。相反，钢液在台阶部分处淤塞以形成淤塞部分，使内含物聚积于其上，并且内含物的聚集扩展至邻近区域，最终引起钢液的不均匀流动和内含物的再次附着。

同时，参看图3，作为用于防止钢液不均匀地流动或内含物附着的另一种现有技术的水口，已知一种“用于连铸的下水口或浸入式水口”。

浸入式水口20具有带有花纹截面的部分“P”，以便通过朝向花纹的中心作用的向心力抑制钢液的不均匀流，从而将钢液分配至浸入式水口20下侧的出口22，并且浸入式水口20还具有位于带有花纹截面的部分“P”下方的台阶部分21，台阶部分21的内径小于带有花纹截面的部分“P”的内径，以便增加已经过带有花纹截面的部分“P”的钢液的流速，从而抑制内含物附着在水口的内部。

然而，参看图4，同上述浸入式水口10一样，浸入式水口20在完全去除钢液的不均匀流方面具有局限性，因为由于滑板3而不均匀地流动的钢液进入带有花纹截面的部分“P”的侧面上的圆形槽内，并使得钢液向除了某些圆形槽23以外的其它圆形槽23偏转，导致仍然不能解决内含物聚集在台阶部分21上和聚集扩展至邻近区域的问题。

发明内容

技术问题

本发明的目的是提供一种浸入式水口，其具有带花纹部分以便在钢液经过浸入式水口期间防止钢液不均匀地流动和形成涡旋，并且防止内含物附着于水口的内壁。

技术方案

本发明的目的可通过提供用于连铸的浸入式水口来实现，该浸入式水口的一部分具有带有多个径向圆形槽的花纹的带花纹部分，以便在连铸中钢液经过水口期间防止钢液不均匀地流动并且防止内含物附着，该水口包括内径比经过花纹的最内端引出的圆的内径大1.1～1.5倍的加大内径部分，其中该加大内径部分开始于带花纹部分的一端，且带花纹部分与水口顶部间隔预定距离；该带花纹部分包括位于两端的锥形部分，其中各所述锥形部分的内径均为越朝向端部变得越大。

优选地，该距离为50mm～300mm。

优选地，该带花纹部分的长度为50mm～400mm。

带花纹部分可包括位于两端的锥形部分，其中每个锥形部分的内径均为越朝向端部变得越大。

浸入式水口还可包括减小内径部分，该减小内径部分位于该加大内径部分结束处的水口的下侧，并弯曲以使其内径越朝向其两端变得越大。

优选地，花纹的圆形槽相对地形成为偶数个。

有益效果

本发明的浸入式水口通过在离水口顶部预定距离的位置处形成带花纹部分、以便使得经过水口的钢液自然地聚集至水口的内侧部分且使得钢液能够均匀地进入带花纹部分中，并且通过形成内径比位于带花纹部分端部的带花纹部分的内径大1.1至1.5倍的加大内径部分、以便使得钢液的流速增加至适当的水平，从而有效地防止钢液不均匀地流动并且防止内含物附着，由此改进连铸的加工性能并且稳定模具中钢液的表面以改进钢的质量。

附图说明

所包含的附图提供对本发明的进一步理解，其示出了本发明的实施例并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：

图1示意性地示出了现有技术的从漏斗向模具的连铸；

图2示出了示例性现有技术的、用于连铸的浸入式水口的纵向剖面图，该浸入式水口的内部具有台阶部分；

图3示出了另一个示例性现有技术的、用于连铸的浸入式水口的纵向剖面图，该浸入式水口既具有带花纹截面又在内部具有台阶部分；

图4示出了另一个示例性现有技术的、用于连铸的浸入式水口的剖面图，该浸入式水口既具有带花纹截面又在内部具有台阶部分；

图5示出了根据本发明一个优选实施例用于连铸的浸入式水口的纵向剖面图；并且

图6示出了根据本发明一个优选实施例用于连铸的浸入式水口的带花纹截面。

具体实施方式

现在将详细地参考本发明的优选实施例，其实例示于附图中。在所有附图中将尽可能使用相同的附图标记来表示相同或相似的零件。

按照说明书和权利要求书中使用的词的概念可限定成使得发明人可以最好地解释发明人的发明的原理，说明书和权利要求书中使用的词需要理解为在某种意义上符合本发明的技术方案。

参看图5和图6，用于连铸的浸入式水口100安装成与漏斗2下方的滑板3的下板3c的下侧紧密接触，并且包括具有径向圆形槽的带花纹截面的部分“B”，以便在钢液经过浸入式水口100期间防止钢液不均匀地流动并且防止内含物附着于浸入式水口100的内部。

由于本发明的花纹与现有技术的花纹相同，因此将省略其详细描述。

在本发明中，为了有效地防止钢液在浸入式水口100中不均匀地流动，带花纹部分“B”形成在离开水口顶部预定距离“A”的位置处。如果带花纹部分“B”形成在离开水口顶部预定距离“A”的位置处，就能够防止不能完全去除钢液的不均匀流的情况产生，而这种情况是由在钢液经过滑板3的过程中钢液不均匀地流动至水口内部的一侧从而开始进入花纹的一侧所引起的。

就是说，由于钢液经过预定距离“A”，因而引入浸入式水口100顶部的钢液自然地聚集至水口的内侧部分，以便使得当钢液经过带花纹部分“B”时，钢液均匀地聚集在花纹的整个区域的上方，这抑制了钢液在带花纹部分“B”处的不均匀流。

表1

表1示出了水口顶部的涡旋状态、模具中钢液的表面状态和每秒从浸入式水口的左/右侧出口排出的钢液量的差别的试验结果，该浸入式水口分别具有在与各自的浸入式水口的顶部相距不同的距离处形成的带花纹部分。

从表1可知，如果带花纹部分“B”靠近浸入式水口的顶部50mm以下，或者离其超过300mm，则钢液的涡旋过大，以致产生严重不均匀的钢液流。

因此可知，带花纹部分“B”形成在离浸入式水口6的顶部50mm～300mm的距离处。

连同这点，通过重复试验可知，带花纹部分“B”的长度改变，且当带花纹部分“B”在50mm～400mm长度上形成时，可获得最好的结果。

这是因为如果形成的带花纹部分“B”短于50mm，则由于带花纹部分“B”的长度太短，在钢液经过带花纹部分“B”期间不能完全去除钢液的不均匀流，并且，如果形成的带花纹部分“B”长于400mm，则因为浸入式水口100的带花纹部分“B”下端和出口之间的距离变得太短，导致经过带花纹部分“B”的钢液的速度比从出口120快速排出的适当速度更快，导致模具中的钢液的表面不稳定。

同时，本发明的浸入式水口6包括加大内径部分“C”，该加大内径部分“C”的内径d2大于经过始于带花纹部分“B”的端部的花纹的最内端的圆的内径d1。

如果加大内径部分“C”的内径d2等于或小于花纹的内径d1，则经过部分“C”的钢液的流速变得更快，由于钢液速度的突然增加而形成钢液的淤塞区域，导致模具中的钢液的表面状态不稳定，并且导致内含物粘至水口的内表面。

另一方面，如果加大内径部分“C”的内径d2大于花纹的内径d1超过适当范围，则由于钢液的速度突然降低，内含物易于粘在水口的内表面。

因此，要求加大内径部分“C”具有恰当范围的直径，以便使得钢液的流速不会突然减小。通过多次重复试验，发明人获得了以下结果，在加大内径部分“C”的内径比花纹的最内端的内径d1大1.1至1.5倍的情况下，钢液流动最稳定并且内含物附着最少。

同时，优选的是，带花纹部分的两端为锥形，其内径越朝向端部变得越大。带花纹部分“B”的两端处的锥形部分101使得钢液聚集至中心，以便更有效地消除涡旋和钢液的不均匀流，并且防止来自带花纹部分“B”的钢液的速度突然减小/增加，从而能够保持钢液的稳定流动。

根据本发明，在加大内径部分“C”结束处的水口的下侧，可以设置减小内径部分“D”，其内径d3小于加大内径部分“C”的内径。

因为顺次经过带花纹内径部分“B”和加大内径部分“C”的钢液在流速适当增加的情况下聚集至水口的中心，因而减小内径部分“D”第二次除去钢液的不均匀流，以便完全除去已随着钢液经过带花纹部分“B”和加大内径部分“C”第一次除去不均匀流的更细的不均匀流。

在这种情况下，优选的是减小内径部分“D”弯曲，以便使得其内径越朝向其两端变得越大，从而使得钢液能够顺利地从加大内径部分“C”进入减小内径部分“D”，以防止钢液淤塞，因而防止内含物在入口处附着至减小内径部分“D”。

根据需要可以形成多个减小内径部分“D”。

同时，优选的是带花纹部分“B”处的花纹103的圆形槽相对地形成为偶数个。

如果花纹103的圆形槽形成为奇数个，就不能在浸入式水口6下端处的相对出口120的上方设置花纹103的圆形槽，钢液就不能顺利地从花纹103的圆形槽的下端流至出口120，而是由于流动的钢液碰撞而在出口120的入口处形成涡旋。涡旋造成钢液不顺利地排出，增加不均匀流，由于淤塞的形成，容易产生内含物附着的情况。

因此，花纹103相对地形成为偶数个有效地防止了上述问题。

表2

表2示出了在改变测量位置的情况下，内含物附着至本发明的浸入式水口100和在水口内部一侧具有台阶部分11或21或带花纹部分“P”的浸入式水口10或者20的比较试验的结果。

试验的对比例1示出了具有台阶部分11以便使得内径更小的现有技术的浸入式水口10(请看图2)的试验结果，而试验的对比例2示出了具有带花纹部分“P”和台阶部分21的现有技术的浸入式水口20(请看图3和图4)的测验结果。

由表2可知，附着至本发明的浸入式水口内部的内含物最少，表明本发明的浸入式水口比现有技术的浸入式水口10和20更有效地防止钢液的不均匀流动和内含物的附着。

对于本领域的普通技术人员来说，显而易见的是，在不脱离本发明的构思或范围的情况下，在本发明中能够进行各种改进和变化。因此，本发明覆盖属于所附权利要求书及其等同物的范围内的所有改型和变型。

工业实用性

本发明的用于连铸的浸入式水口因为适当地增加了钢液流速的钢液的均匀流动而防止钢液不均匀地流动并且防止内含物附着于水口内部，所以具有相当高的工业实用性。

Claims (5)

1.一种用于连铸的浸入式水口，该水口的一部分具有带有多个径向圆形槽的花纹的带花纹部分，以便在连铸中钢液经过该水口期间防止钢液不均匀地流动并且防止内含物附着，该水口包括：

加大内径部分，其内径比经过该花纹的最内端引出的圆的内径大1.1～1.5倍；

其中该加大内径部分开始于该带花纹部分的一端，且该带花纹部分与该水口的顶部间隔预定距离；

该带花纹部分包括位于两端的锥形部分，其中各所述锥形部分的内径均为越朝向端部变得越大。

2.根据权利要求1所述的浸入式水口，其中该距离为50mm～300mm。

3.根据权利要求1或2所述的浸入式水口，其中该带花纹部分的长度为50mm～400mm。

4.根据权利要求1所述的浸入式水口，其中还包括减小内径部分，该减小内径部分位于该加大内径部分结束处的水口的下侧，并弯曲以使其内径越朝向其两端变得越大。

5.根据权利要求1所述的浸入式水口，其中该花纹的圆形槽相对地形成为偶数个。

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