CN101733373A - 一种薄板坯连铸结晶器用浸入式水口 - Google Patents

Abstract

本发明公开了薄板坯连铸结晶器用浸入式水口，包括上端和过渡段，过渡段在上端的下面，过渡段是圆柱形等截面形状，过渡段的下面是上扁平段和下扁平段；在下扁平段的正下方设置有两块对称的第一导流板和第二导流板，下扁平段的下端与第一导流板和第二导流板之间形成两个水口出口，第一导流板和第二导流板是长方体形状；在第一导流板和第二导流板下面的中间位置，设置有圆锥体形状的分流体。本发明的浸入式水口，在内部加入两个导流板起到改变钢液流出水口的角度和速度的作用，从而使结晶器液面在高流速下保持稳定，以达到保护渣分布均匀，有效防止卷渣，抑制铸坯裂纹产生；可使钢液在结晶器内流动均匀，具有合理的液面速度和保护渣覆盖。

Description

一种薄板坯连铸结晶器用浸入式水口

技术领域

本发明涉及一种薄板坯连铸技术领域，特别提供了一种可以保证CSP薄板坯连铸结晶器内钢液流动均匀、液面稳定和保护渣分布均匀的浸入式水口。

背景技术

连续铸钢是将钢液连续冷凝成铸坯的技术，其中水冷铜制模具作为结晶器，耐火材料制成的水口将其将其连接在一起，钢液则通过水口被连续不断地注入结晶器内冷却。由于薄板坯结晶器空间小，拉速快，因而结晶器内钢液流动剧烈，给结晶器内钢液液面的稳定、凝固坯壳的均匀形成和连铸工艺的顺行带来诸多问题。因此，控制钢液在结晶器中的流动，合理地解决浸入式水口的结构，已成为改善连铸坯质量的一个重要研究内容。而评价薄板坯浸入式水口的合理性主要从以下几个方面进行：(1)结晶器液面波动状况；(2)保护渣覆盖均匀性；(3)结晶器内流场均匀性。

现有技术中，CSP薄板坯漏斗形结晶器浸入式水口目前采用扁形的双侧孔或四孔水口，在72mm×1320mm断面条件下，使用双侧孔水口时结晶器液面波动小，保护渣液面较死，不利于保护渣的融化。在72mm×1550mm断面条件下，四孔水口使得结晶器液面波动剧烈，容易出现裸露，造成钢液的二次氧化。因此，原有的浸入式水口已经不能满足生产的要求，为此，需要一种能够控制结晶器液面速度，确保合理的保护渣覆盖和结晶器内流场均匀性的CSP薄板坯连铸结晶器用浸入式水口。

在名称为“一种中板坯连铸用浸入式水口”、专利申请号为200810054403.9的发明专利申请文件中，公开了由圆管形钢液流入端、扁平状钢液流出端、以及连接钢液流入端和钢液流出端的一个光滑连续过渡的细长筒状过渡段三部分组成的浸入式水口，钢液流出端设有两个左右对称的钢水吐出孔，钢水吐出孔下缘为向下倾斜的斜面，该斜面与水平方向构成导流倾角α，α角取值范围为10°～20°；该种浸入式水口，在满足钢水高通量前提下，可使结晶器熔池高温区充分地上移并使液面波动得到有效控制。但，该种浸入式水口，在控制钢水的出口角度和流动速度方面效果不太理想，仍然需要作进一步的改进，以保证合理的液面速度和保护渣覆盖。

发明内容

本发明针对现有技术CSP薄板坯连铸结晶器用浸入式水口的上述不足，其目的在于提供一种CSP薄板坯连铸结晶器用浸入式水口，该水口内具有两个导流板和一个分流体，可使钢液在结晶器内流动均匀，具有合理的液面速度和保护渣覆盖。

本发明的技术方案是：一种薄板坯连铸结晶器用浸入式水口，包括上端和过度段，过度段在上端的下面，过度段是圆柱形等截面形状，其特征在于：过度段的下面是上扁平段，上扁平段的下面是下扁平段；在下扁平段的正下方设置有两块对称的第一导流板和第二导流板，下扁平段的下端与第一导流板和第二导流板之间形成两个水口出口，第一导流板和第二导流板是长方体形状；在第一导流板和第二导流板下面的中间位置，设置有圆锥体形状的分流体。

进一步的特征是：所述上扁平段和下扁平段的水口内部截面积双向变化，其横截面面积由上至下逐渐扩大，纵截面面积由上至下逐渐缩小。

第一导流板和第二导流板的导流面为一段平面，相互对称设置，其长度相同；第一导流板和第二导流板底部位于距水口底部的同一高度处。

本发明的CSP薄板坯连铸结晶器用浸入式水口，相对于现有技术，具有如下特点：

1、在内部加入两个导流板起到改变钢液流出水口的角度和速度的作用，从而使结晶器液面在高流速下保持稳定，以达到保护渣分布均匀，有效防止卷渣，抑制铸坯裂纹产生。

2、在浇注断面尺寸72mm×1320～1550mm和拉速2.5～5.0m/min.条件下可使钢液在结晶器内流动均匀，具有合理的液面速度和保护渣覆盖。

附图说明

图1是本发明薄板坯连铸结晶器用浸入式水口的结构示意图；

图2是图1的A-A剖面图。

图中，1-上端，2-过度段，3-上扁平段，4-第一导流板，5-第二导流板，6-水口出口，7-分流体，8-下扁平段。

具体实施方式

如图1、2中，本发明薄板坯连铸结晶器用浸入式水口，主要包括上端1、过度段2、上扁平段3、水口出口6和下扁平段8，上端1在最上段，呈圆锥漏斗形状，过度段2连接在上端1的下面，过度段2是圆柱形等截面形状，过度段2的下面是上扁平段3，上扁平段3的下面是下扁平段8，上扁平段3和下扁平段8都是水口内部截面积双向变化的扁形扁平段，其横截面积逐渐收缩和纵截面积逐渐扩展，上扁平段3和下扁平段8的横截面积收缩度和纵截面积扩展度可以相同，也可以不同，保证其保持连续平滑过渡即可；在下扁平段8的正下方设置有两块对称的第一导流板4和第二导流板5，下扁平段8的下端与第一导流板4和第二导流板5之间形成两个水口出口6，第一导流板4和第二导流板5是长方体形状；在第一导流板4和第二导流板5下面的中间位置，设置有圆锥体形状的分流体7，分流体7为一圆锥体轮廓，顶部为半径为8mm的半圆，高度为75mm，其作用是将钢水分成两股和控制冲击深度。

过渡段2长度为400mm，上扁平段3上部的长度为385mm，下扁平段8下部的长度为153mm。上扁平段3和下扁平段8其横截面面积由上至下逐渐扩大，纵截面面积由上至下逐渐缩小。

水口出口6内设有第一导流板4和第二导流板5，两块导流板的导流面为一段平面，相互对称设置；其长度相同均为85mm，宽度为15mm；第一导流板4和第二导流板5底部位于距水口底部的同一高度处。两导流板上部间距K为22.52mm，下部间距N为94.36mm，其作用是通过对导流板间距和高度的调整设计，可对钢液的流动方向，冲击深度和流场的分布起到重要的控制作用；两块导流板与水口底部的距离为110mm。

Claims (3)

1.一种薄板坯连铸结晶器用浸入式水口，包括上端(1)和过度段(2)，过度段(2)设置在上端(1)的下面，过度段(2)是圆柱形等截面形状，其特征在于：过度段(2)的下面是上扁平段(3)，上扁平段(3)的下面是下扁平段(8)；在下扁平段(8)的正下方设置有两块对称的第一导流板(4)和第二导流板(5)，下扁平段(8)的下端与第一导流板(4)和第二导流板(5)之间形成两个水口出口(6)，第一导流板(4)和第二导流板(5)是长方体形状；在第一导流板(4)和第二导流板(5)下面的中间位置，设置有圆锥体形状的分流体(7)。

2.根据权利要求1所述的薄板坯连铸结晶器用浸入式水口，其特征在于：所述上扁平段(3)和下扁平段(8)的水口内部截面积双向变化，其横截面面积由上至下逐渐扩大，纵截面面积由上至下逐渐缩小。

3.根据权利要求1或2所述的薄板坯连铸结晶器用浸入式水口，其特征在于：所述第一导流板(4)和第二导流板(5)的导流面为一段平面，相互对称设置，其长度相同；第一导流板(4)和第二导流板(5)底部位于距水口底部的同一高度处。

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