CN101932395B

CN101932395B - 用于连续铸造的浸渍管

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Publication number: CN101932395B
Application number: CN2009801039896A
Authority: CN
Inventors: 城户孝治; 栗栖让二; 大塚博; 沟部有人; 黑田贵宏
Original assignee: Krosaki Harima Corp
Current assignee: Krosaki Harima Corp
Priority date: 2008-03-27
Filing date: 2009-03-09
Publication date: 2012-12-05
Anticipated expiration: 2029-03-09
Also published as: KR101035337B1; EP2279816A4; BRPI0906712A2; EP2279816A1; RU2433884C1; CA2708662A1; KR20100087770A; MX2010008244A; WO2009119301A1; CN101932395A; BRPI0906712B1; AU2009230356B2; US8037924B2; ES2386332T3; CA2708662C; EP2279816B1; AU2009230356A1; US20090242163A1

Abstract

一种用于连续铸造的浸渍管(10)，该浸渍管减少从其出口(14)流出的钢液的漂移和钢液表面的水平波动，并且易于制造。浸渍管(10)包括：具有底部的管状体(11)，该管状体具有布置在上端的用于钢液进入的入口(13)和在管状体内部从入口向下延伸的通道(12)；一对相对的出口(14)，该对相对的出口(14)布置在管状体(11)下部的侧壁上以与通道(12)连通，喷管(10)的特征在于一对相对凸脊(16)，在内壁上水平地延伸且从一对出口(14)之间的内壁(18)向通道(12)内突出，内壁(18)限定通道(12)。

Description

用于连续铸造的浸渍管

技术领域

本发明涉及一种用于从漏斗向铸模中浇注钢液的连续铸造浸渍管。

背景技术

在通过连续地冷却和凝固钢液用于生产预定形状的铸钢的连续铸造处理中，钢液通过定位于漏斗底部的连续铸造浸渍管(以下也称为“浸渍管”)被浇注到铸模中。

通常，浸渍管包括具有底部的管状体和布置在管状体下部的侧壁上的一对出口。管状体具有布置在上端的用于钢液进入的入口和在管状体的内部从入口向下延伸的通道。一对出口与通道连通。浸渍管利用其下部浸入铸模中的钢液以防止浇注的钢液的飞花进入空气中并且与空气接触而氧化。此外，使用浸渍管允许调节流入铸模的钢液，从而防止漂浮在钢液表面的诸如炉渣和非金属夹杂物的杂质卷入钢液中。

近些年来，在连续铸造处理中已经存在改进钢的质量和生产率的要求。利用现有生产设备提高钢的生产率需要提高浇注速率(流量)。因此，为了增加通过浸渍管的钢液量，已经作出尝试在铸模的有限空间内增大喷嘴通道的直径和出口的尺寸。

增加出口尺寸导致从出口的下部和上部排出的排出流之间、以及从右出口和左出口排出的排出流之间分配的流速不均衡。这种不均衡流动(漂移)撞击铸模的狭窄侧壁，进而引起流入铸模中的钢液的不稳定型式。结果，过度逆流导致钢液表面的水平波动，钢质量由于夹杂炉渣而降低，同时还存在发生破裂的问题。

例如，专利文件1揭示了包含管状体的浸渍管，该管状体在其下部的侧壁上具有一对相对的出口。该相对的出口中的每一个被向内突出的凸起分成两个或三个垂直排列的部分，从而总共形成四个或六个出口(见图18(A)和(B))。专利文件1描述了浸渍管抑制堵塞并且产生更加稳定和受控制的排出流，该浸渍管允许更加均衡的流速并且显著减少了旋转和漩涡。

[专利文件1]国际公布号2005/049249

发明内容

本发明所要解决的问题

本发明人对专利文件1的浸渍管、传统类型浸渍管和传统类型浸渍管的改进型(见图19)进行水模型测试，以研究从每个浸渍管流过的钢液的模式的变化。传统类型浸渍管包括管状体，该管状体在下部的侧壁上具有一对相对的出口。改进类型的浸渍管包括向通道内凸出的相对的凸脊，该凸脊布置在相对的出口之间的通道的中间。

图20(A)和(B)显示关于浸渍管的水模型测试的结果。在图20(A)和(B)中，横坐标表示沿铸模的狭窄侧壁看时，浸渍管右侧和左侧的逆流速度的标准偏差的平均值σ_av。在图20(A)中，纵坐标表示右侧和左侧逆流速度的标准偏差之差Δσ。在图20(B)中，纵坐标表示右侧和左侧逆流速度的平均值Vav。另外，样本A与专利文件1的浸渍管(四出口型喷管)相对应，样本B与传统类型浸渍管相对应，样本C与包含位于通道中间(喷管的内壁上且通道宽度的中间)的凸脊的改进型浸渍管相对应。

图20(A)表明传统类型的浸渍管右侧和左侧逆流速度的标准偏差之间呈现最大的差值Δσ，即，右侧和左侧逆流速度之间的最大差值，而专利文件1的浸渍管和管道中间具有凸脊的改进型浸渍管的右侧和左侧逆流速度之间呈现较小差值。另一方面，图20(B)表明传统浸渍管和专利文件1的浸渍管的右侧和左侧逆流速度的平均值V_av较大，管道中间具有凸脊的改进型浸渍管的平均值V_av较小。

右侧和左侧逆流速度的标准偏差之差Δσ以及右侧和左侧逆流速度的平均值V_av随着流量的提高而增加。从改进钢质量的观点出发，期望Δσ小于等于2cm/sec(厘米/秒)，V_av为10cm/sec-30cm/sec。注意到所有样本的Δσ都小于等于2cm/sec，而所有样本的V_av都在范围10cm/sec-30cm/sec之外。

在专利文件1的浸渍管(四出口型喷管)的情况下，如图21(A)和(B)中的流体分析结果所显示的，大量排出流从出口下部流出，而少量从上部排出，导致逆流速度高达35cm/sec。为了进行流体分析，铸模尺寸被设定为1500mm×235mm，流量被设定为3.0ton/min(吨/分钟)。

此外，具有四个或更多出口的专利文件1的浸渍管不仅需要非常复杂的制造过程，而且在出口发生堵塞或者热磨损的情况下还存在排出流之间不均衡的问题。

本发明已经考虑到上述情况，并且本发明的目的在于提供一种用于连续铸造的浸渍管，该浸渍管能够减少从喷管的出口流过的钢液的漂移和减少钢液表面的水平波动，并且易于制造。

解决问题的手段

为了实现上述目的，本发明提供：一种用于连续铸造的浸渍管，包括具有底部的管状体，该管状体具有布置在上端的用于钢液进入的入口和在管状体内部从入口向下延伸的通道；一对相对的出口，布置在管状体下部的侧壁上以与通道连通，浸渍管的特征在于一对相对凸脊，在内壁上水平地延伸且从一对出口之间的内壁向通道内突出，内壁限定通道。

此处使用的术语“在内壁上水平地延伸”表示每个凸脊从内壁的一侧向另一侧，即，从一个出口的边界向另一个出口的边界，水平地延伸。

在全部实施例中，方向都是根据浸渍管竖直放置而设定。

在传统的浸渍管中，从出口的下部流出的排出流易于大于从上部流出的排出流，这导致流速分配不均衡。另一方面，根据本发明的实施例的浸渍管由于相对凸脊的阻挡效应而允许足够量的排出流从出口的上部流出。因此，由于凸脊之间的间隙对调节流量有效，所以从平行于凸脊的长度方向的垂直平面看，在相对凸脊之间向下流动的钢液关于浸渍管的轴两侧对称。通过允许排出流均匀地流出出口的整个区域，浸渍管降低了排出流作用在铸模的狭窄侧壁上的最大流速，从而降低逆流的流速。这解决了由于过量逆流而引起的钢液表面的水平波动和夹杂保护渣的问题，从而防止钢质量的降低。

在本发明的用于连续铸造的浸渍管中，a/a’的范围优选0.05-0.38，且b/b’的范围优选0.05-0.5，其中，a’和b’分别是开口在主视图中的水平宽度和垂直长度；a是凸脊在端面上的投影高度；b是凸脊的垂直宽度。此外，c/b’的范围优选0.15-0.7，其中c是出口在主视图中的上边缘与凸脊的垂直中心之间的垂直距离。

在本发明的用于连续铸造的浸渍管中，优选每个凸脊在相对的端部具有倾斜部。倾斜部朝着管状体的外部向下倾斜。另外，优选每个出口具有朝着管状体的外部以与倾斜部相同的倾角向下倾斜的上端面和下端面。

如果每个出口具有朝着管状体的外部向下倾斜的上端面和下端面，而凸脊在长度方向上的相对端部不向下倾斜，则流过凸脊上方空间的排出流被凸脊阻挡。结果，排出流向上排出出口。这样排出的排出流在铸模中的钢液表面与逆流碰撞，破坏逆流速度的稳定。因此，每个凸脊在长度方向上的相对端部的倾斜部以与每个出口的上端面和下端面相同的角度倾斜。

此外，在本发明的用于连续铸造的浸渍管中，L₂/L₁的范围优选0-1，其中L₁是通道沿凸脊的长度方向的宽度，在出口的直接上方；L₂是凸脊除了倾斜部以外的长度。

此外，在本发明的用于连续铸造的浸渍管中，出口的上端面和下端面以及凸脊的倾斜部优选以0°-45°的倾角倾斜。

此外，在本发明的用于连续铸造的浸渍管中，优选每个凸脊在其长度方向上的相对端部处具有端面，该端面是垂直于凸脊的长度方向的垂直面。

此外，在本发明的用于连续铸造的浸渍管中，优选管状体在底部具有用于钢液的凹陷储液部。

本发明的效果

在本发明中，一对相对凸脊形成为在内壁上水平地延伸且突出到通道中。内壁限定一对出口之间的通道。因此，钢液流通过出口时能够具有更均衡的分配。这稳定了流速分配和排出流撞击铸模狭窄侧壁的撞击位置，并且降低铸模中钢液表面的逆流速度。结果，钢液表面水平的波动变小，并且铸模中浸渍管右侧和左侧的流靠近且对称，这使得在连续铸造处理中钢的质量和产量得以改进。

另外，由于本发明通过在一对出口之间限定通道的内壁上形成相对凸脊而获得，所以本发明的用于连续铸造的浸渍管能够通过采用在传统的浸渍管中形成出口的处理而被容易地制造。

在传统的浸渍管中形成出口的方法的实例包括：该方法的特征在于形成尺寸比最终预期小的出口，然后垂直地钻该开口以扩大开口并且形成预定横截面尺寸的凸脊；CIP(冷等静压，Cold Isostatic Pressing)的特征在于在用于形成凸脊的带芯棒中制作凹陷，然后将凹陷装满作为用于制造管状体材料的粘土，并且按压粘土，从而形成预定横截面尺寸的凸脊。

附图说明

图1(A)和(B)分别是根据本发明的一个实施例的用于连续铸造的浸渍管侧视图和垂直横截面图；

图2是浸渍管的局部侧视图；

图3(A)和(B)是浸渍管的局部垂直截面图；

图4是用于说明水模型测试的示意图；

图5(A)和(B)分别显示a/a’和Δσ之间、a/a’和V_av之间的关系；

图6(A)和(B)分别显示b/b’和Δσ之间、b/b’和V_av之间的关系；

图7(A)和(B)分别显示c/b’和Δσ之间、c/b’和V_av之间的关系；

图8(A)和(B)分别显示L2/L1和Δσ之间、L2/L1和V_av之间的关系；

图9(A)和(B)分别显示R/a’和Δσ之间、R/a’和V_av之间的关系；

图10(A)和(B)分别是在流体分析中使用的根据本发明实施例和在先技术的浸渍管的仿真模型的示意图。

图11(A)和(B)分别显示在垂直平面和水平平面看时流体的流型，两者都是通过根据本发明的实施例的流体分析而获得的；

图12(A)和(B)分别显示在垂直平面和水平平面看时流体的流型，两者都是通过根据在先技术的流体分析而获得的；

图13显示Δθ和V_av之间关系的图表；

图14(A)和(B)分别显示在垂直平面和水平平面看时流体的流型，两者都是通过根据本发明的实施例的流体分析(θ＝0°)而获得的；

图15(A)和(B)分别显示在垂直平面和水平平面看时流体的流型，两者都是通过根据本发明的实施例的流体分析(θ＝25°)而获得的；

图16(A)和(B)分别显示在垂直平面和水平平面看时流体的流型，两者都是通过根据本发明的实施例的流体分析(θ＝35°)而获得的；

图17(A)和(B)分别显示在垂直平面和水平平面看时流体的流型，两者都是通过根据本发明的实施例的流体分析(θ＝45°)而获得的；

图18(A)和(B)分别是根据专利文件1的用于连续铸造的浸渍管的垂直剖视图和水平横截面图；

图19是包括在相对出口之间的通道的中间凸出的凸脊的用于连续铸造的浸渍管的局部垂直剖视图；

图20(A)和(B)分别显示表示σ_av和Δσ之间关系、σ_av和V_av之间关系的图表；

图21(A)和(B)分别显示在垂直平面和水平平面看时流体的流型，两者都是通过使用根据专利文件1的浸渍管进行流体分析而获得的。

标号说明

10：浸渍管(用于连续铸造的浸渍管)，11：管状体，12：通道，13：入口，14：出口，14a：上端面，14b：下端面，15：底部，16：凸脊，16a：倾斜部，16b：水平部，17：凹陷储液部，18：内壁，21：铸模，22：流速检测器，23：狭窄侧壁

具体实施方式

参考附图说明本发明的一个实施例以便更好地理解本发明。

图1(A)和(B)显示根据本发明的一个实施例的用于连续铸造的浸渍管(下文称为“浸渍管”)10。

浸渍管10包括具有底部15的圆柱形管状体11。管状体11在通道12的上端部具有用于钢液进入的入口13，通道12在管状体11的内部延伸。管状体11还具有布置在其下部的内壁上以便与通道12连通的一对相对出口14、14。由于浸渍管10需要具有抗散裂性和抗腐蚀性，所以管状体11由诸如铝碳的耐火材料制成。

在主视图中看，出口14、14呈具有圆角的矩形构造。管状体11具有相对凸脊16、16，该相对凸脊16、16在内壁18上沿水平方向延伸且从内壁18凸出到通道12中，内壁18在一对出口14、14之间限定通道12。即，相对凸脊16、16关于通过各个出口14、14的中心的垂直平面对称布置。凸脊16、16之间的间隙恒定。每个凸脊16在其长度方向上的相对端部处具有倾斜部16a、16a，该倾斜部朝着管状体11的外部向下倾斜(见图3)。各个出口14具有朝着管状体11的外部向下倾斜的上端面14a和下端面14b。在本实施例中，凸脊16、16的倾斜部16a、16a和出口14、14的上端面14a和下端面14b以相同的倾角倾斜。

每个凸脊16、16从内壁18的一侧水平地延伸到另一侧，即，从一个出口14的边界到另一出口14的另一边界。如图3(A)所示，每个凸脊16在长度方向的相对端部处的端面优选为垂直于凸脊16、16的长度方向的垂直面。但是如图3(B)所示，如果管状体11是圆柱体等，端面可以具有与管状体相匹配的曲率。端面具有不影响钢液流量的曲率。

优选地，管状体11在底部15具有用于钢液的凹陷的储液部17。虽然在底部没有凹陷的储液部17不会对本发明的效果产生不利影响，但用于钢液的凹陷储液部17通过暂时保持流入浸渍管10中的钢液而使出口14、14之间的钢液分配更加均衡和稳定。

无论出口14、14的水平宽度a’是否与通道12的宽度(在通道12是圆柱体情况下的直径)相同，都不影响本发明的效果。

[水模型测试]

下文说明使用浸渍管10的模型进行的水模型测试，以便确定两者之间具有凸脊16、16的出口14、14的最优构造。

用于确定两者之间具有凸脊16、16的出口14、14的最优构造的参数定义如下。从主视图中看到的出口14、14的水平宽度和垂直长度分别是a’和b’；凸脊16、16在端面上的投影高度是a且凸脊16、16的垂直宽度是b，凸脊16、16具有大致矩形的横截面；出口14、14的上边缘与凸脊16、16的垂直宽度中心之间的垂直距离是c(见图2)。此处，术语“大致矩形的横截面”意指覆盖具有圆角的矩形横截面。出口14、14的直接上方的通道12在凸脊16、16的长度方向上的宽度是L₁，凸脊16、16除了倾斜部16a、16a以外的长度(即，水平部16b、16b的长度)是L₂(见图3)。凸脊16的倾斜部16a、16a，出口14的上端面14a、14a，下端面14b、14b的向下倾角是θ，出口14、14的圆角的曲率半径是R。

图4是用于说明水模型测试的示意图；

A 1/1比例的铸模21由丙烯酸树脂制成。铸模21的尺寸为长边(图4中的左右方向)的长度是925mm，短边(图4中垂直于纸张表面的方向)的长度是210mm。利用采出速度等于1.4m/min(米/分钟)的泵使水流动通过浸渍管10和铸模21。

浸渍管10位于铸模21的中心，使得出口14、14面对铸模21的狭窄侧壁23、23。螺旋桨式流速检测器22、22分别安装在离铸模21的狭窄侧壁23、23有325mm(铸模21的长边的1/4长度)且离水表面30mm深的位置。然后，测量逆流Fr、Fr的速度三分钟。之后，计算右侧和左侧逆流Fr、Fr的速度的标准偏差之差Δσ与其平均速度V_av，并评估其结果。

此处，对逆流速度和浇注速率(流量)之间的关系做出说明。

进行水模型测试以阐明浸渍管右侧和左侧上的逆流速度的标准偏差之差Δσ与流量之间的关系，以及右侧和左侧逆流速度的平均值V_av和流量之间的关系。水模型测试表明数值Δσ和V_av随着流量的上升而成比例地增加。用于测试的设想的铸模和浸渍管尺寸为铸模长700mm-2000mm且宽150mm-350mm，浸渍管通道的横截面面积为15cm²-120cm²(直径50mm-120mm)，这个尺寸通常应用于厚平板的连续铸造。

当流量小于1.4ton/min时，逆流在钢液表面的速度非常慢。但是，当流量大于7ton/min时，逆流的速度非常快，由于钢液表面水平波动的增加和保护渣的夹杂而产生钢质量降低的危险。因此，希望流量是1.4ton/min-7ton/min。测试显示当右侧和左侧逆流速度的标准偏差之差Δσ小于等于2.0cm/sec且当右侧和左侧逆流速度的平均值V_av是10cm/sec-30cm/sec时，流量在上述最佳范围内。因此，小于等于2.0cm/sec的Δσ和10cm/sec-30cm/sec的V_av被当作对水模型测试的下述结果进行评估的临界值，水模型测试为确定出口的参数而进行。

水模型测试中的流量使用以下公式换算：钢液的比重/水的比重＝7.0。因此，上述流量等于钢液的流量。

图5(A)显示表示a/a’和Δσ之间关系的图表。图5(B)显示表示a/a’和V_av之间关系的图表。在这些图中，点◆代表单个测试测量结果，实线代表回归曲线，应用于附图中的这些表示法将随后说明。图5(A)和(B)表明当a/a’在0.05-0.38范围内时，Δσ小于等于2.0cm/sec，V_av是10cm/sec-30cm/sec。

当a/a’小于0.05时，凸脊不能充分表现出阻断和调整水流的效果，引起(1)铸模中浸渍管右侧和左侧上的不对称流和(2)速度超过30cm/sec的逆流。这导致钢液的表面水平中的宽幅波动，从而起到诸如夹杂保护渣的不利作用。另一方面，当a/a’超过0.38时，出口下部的排出流的速度稍低，即，出口上部的排出流的速度过高，逆流的速度超过30cm/sec。这将导致钢液表面水平的宽幅波动和诸如夹杂保护渣的不利效果。

将本测试中使用的其他参数设定为以下值：b/b’＝0.25，c/b’＝0.57，L₂/L₁＝0.83，θ＝15°，R/a’＝0.14。

图6(A)显示表示b/b’和Δσ之间关系的图表。图6(B)显示表示b/b’和V_av之间关系的图表。这些图表明当b/b’在0.05-0.5范围内时，Δσ小于等于2.0cm/sec，V_av是10cm/sec-30cm/sec。

当b/b’在0.05-0.5范围外时，将发生与当a/a’在0.05-0.38的最优范围外时观察到的相同的现象：钢液的表面水平的宽幅波动和诸如夹杂保护渣的不利效果。

将本测试中使用的其他参数设定为以下值：a/a’＝0.21，c/b’＝0.48，L₂/L₁＝0.77，θ＝15°，R/a’＝0.14。

图7(A)显示表示c/b’和Δσ之间关系的图表。图7(B)显示表示c/b’和V_av之间关系的图表。图7(A)和(B)表明Δσ对c/b’的变化不太敏感，同时当c/b’在0.15-0.7范围内时V_av是10cm/sec-30cm/sec。

当c/b’在0.15-0.7范围外时，将发生与当a/a’在0.05-0.38的最优范围外时观察到的相同的现象：钢液的表面水平的宽幅波动和诸如夹杂保护渣的不利效果。

将本测试中使用的其他参数设定为以下值：a/a’＝0.24，c/b’＝0.25，L₂/L₁＝0.77，θ＝15°，R/a’＝0.14。

图8(A)显示表示L₂/L₁和Δσ之间关系的图表。图8(B)显示表示L₂/L₁和V_av之间关系的图表。这些图表明当L₂/L₁在0-1范围内时，Δσ小于等于2.0cm/sec且V_av是10cm/sec-30cm/sec。

L₂/L₁＝0意味着L₂＝0，即，凸脊16、16转化成无水平部分16b、16b的V形。当L₂/L₁大于1时，浸渍管的制作将很困难。

将本测试中使用的其他参数设定为以下值：a/a’＝0.29，b/b’＝0.25，c/b’＝0.5，θ＝15°，R/a’＝0.14。图8(A)和(B)中，点◇代表使用没有凸脊16的浸渍管的对比测试的测量。

图9(A)显示表示R/a’和Δσ之间关系的图表。图9(B)显示表示R/a’和V_av之间关系的图表。R/a’＝0.5意味着出口的形状是椭圆或圆形。图9(A)表明当R/a’增加时，Δσ仅稍微增加而没有大的变化。另一方面，图9(B)表明随着R/a’的增加且随着出口面积的减小，逆流速度的V_av增加，但该V_av在10cm/sec-30cm/sec范围内。因此，测试表明即使出口的圆角具有大的曲率半径，凸脊也有效。

将本测试中使用的其他参数设定为以下值：a/a’＝0.13，b/b’＝0.25，c/b’＝0.4，L₂/L₁＝1，θ＝0°。本测试中使用的铸模的尺寸为1500mm×235mm，并且流量为3.0ton/min.

表1显示使用根据本发明实施例的用于连续铸造的浸渍管进行水模型测试的结果，一个喷管在管状体的底部具有用于钢液的凹陷储液部，其他喷管没有凹陷储液部。表1表明Δσ和V_av不依据凹陷储液部的有无而显著变化，并且在最佳范围内。

将本测试中使用的其他参数设定为以下值：a/a’＝0.14，b/b’＝0.33，c/b’＝0.5，L₂/L₁＝1，θ＝0°，和R/a’＝0.14。铸模尺寸为1200mm×235mm，且流量为2.4ton/min。

[表1]

[流体分析]

下面将对来自根据本发明实施例的用于连续铸造的浸渍管和那些来自根据在先技术的浸渍管的排出流的流体分析做出说明。

流体分析通过使用Fluent亚太有限公司(Fluent Asia Pacific Co.，Ltd)开发的FLUENT(流体分析软件)而进行。图10(A)显示根据本发明实施例的浸渍管的仿真模型，而图10(B)显示根据在先技术的浸渍管的仿真模型。在分析中使用的根据在先技术的喷管包括具有底部的圆柱体和布置在该圆柱体下部侧壁上的一对相对出口。一对相对出口与通道连通。根据本发明实施例的浸渍管通过在传统的喷管中设置相对凸脊而获得。以下是凸脊的规格：a/a’＝0.13，b/b’＝0.13，c/b’＝0.43，L₂/L₁＝0.68，θ＝15°。

分析是在假设铸模长1540mm、宽235mm且流量是2.7ton/min的基础上作出的。

图11(A)和(B)表示根据本发明实施例的流体分析的结果。图12(A)和(B)表示根据在先技术的流体分析的结果。这些图表明，与根据在线技术的仿真模型相比，根据本发明实施例的仿真模型减少了铸模内右侧和左侧漂移，并且降低了钢液表面的逆流速度。结果，钢液表面的水平波动将减小，这改进了厚平板的质量和厚平板的高速铸造的生产效率。

图13显示通过本发明的流体分析计算的平均值V_av。平均值V_av是当凸脊倾斜部的倾角相对于出口的上端面和下端面的倾角变化时逆流的右侧和左侧的速度的平均值。在图13中，差Δθ是凸脊倾斜部的倾角与出口的上端面和下端面的倾角之差。当Δθ是负值时，凸脊的倾斜部比出口的上端面和下端面倾斜得少。图13表明当Δθ是0时，即，当凸脊的倾斜部具有与出口的上端面和下端面相同的倾角时，V_av最小。图13还显示当Δθ的范围是-10°至+7°时，V_av在10cm/sec-30cm/sec范围内，并且逆流的速度是有利的。

关于根据本发明实施例的用于连续铸造的浸渍管，通过同步改变凸脊倾斜部的倾角和出口上端面和下端面的倾角而引起排出流的变化，通过对该变化进行流体分析而做出深入研究。流体分析的结果如图14-17所示。以下是流体分析中采用的凸脊的规格。

图14(A)和(B)：a/a’＝0.13，b/b’＝0.25，c/b’＝0.4，L₂/L₁＝1，θ＝0°，流量＝3.0ton/min；

图15(A)和(B)：a/a’＝0.13，b/b’＝0.13，c/b’＝0.43，L₂/L₁＝0.68，θ＝25°，流量＝2.7ton/min；

图16(A)和(B)：a/a’＝0.13，b/b’＝0.13，c/b’＝0.43，L₂/L₁＝0.68，θ＝35°，流量＝2.7ton/min；

图17(A)和(B)：a/a’＝0.13，b/b’＝0.13，c/b’＝0.43，L₂/L₁＝0.68，θ＝45°，流量＝2.7ton/min。

流体分析的结果如图14-17所示，且图11(A)和(B)中θ＝15°时上述流体分析的结果表明当倾角范围从0°到45°时，铸模中排出流的漂移减少且钢液表面的逆流速度也减小。

虽然上文对本发明的一个实施例已经进行说明和图示，但应理解这些是本发明的示范例而不认为是限制。本发明包括其它实施例和不背离本发明的实质和范围而做出的变型例。

例如，上述实施例使用具有圆柱形管状体的浸渍管，但是管状体可以呈有角形状或其他形状。同样，上述实施例在每个凸脊的相对端部使用倾斜部，但是，每个出口的上端面和下端面可以水平而不设置倾斜部。另外，浸渍管的出口优选是矩形，但还可以是卵形或椭圆形。

工业应用

本发明可以用于采用连续铸造浸渍管将钢液从漏斗浇注到铸模中的连续铸造设备。通过利用本发明，钢液表面的水平波动得以减少，并且浸渍管右侧和左侧的排出流变得对称。因此，在连续铸造处理中可以改进钢的质量和产量。

Claims

1.一种用于连续铸造的浸渍管，包括：

具有底部的管状体，所述管状体具有布置在上端的用于钢液进入的入口和在所述管状体的内部从所述入口向下延伸的通道；和

一对相对出口，所述一对相对出口布置在所述管状体下部的侧壁中，以便与所述通道连通，

其特征在于，所述浸渍管具有一对相对凸脊，所述一对相对凸脊在内壁上水平延伸且在所述一对出口之间从所述内壁凸出到通道内，所述内壁限定所述通道。

2.如权利要求1所述的浸渍管，其特征在于，a/a’的范围从0.05到0.38，b/b’的范围从0.05到0.5，其中，a’和b’分别是所述出口在主视图中的水平宽度和竖直长度；a是所述凸脊在端面上的投影高度；b是所述凸脊的竖直宽度。

3.如权利要求2所述的浸渍管，其特征在于，c/b’的范围从0.15到0.7，其中c是所述出口在主视图中的上边缘与所述凸脊的竖直中心之间的竖直距离。

4.如权利要求1所述的浸渍管，其特征在于，每个所述凸脊在相对端部具有倾斜部，所述倾斜部朝着所述管状体的外部向下倾斜。

5.如权利要求4所述的浸渍管，其特征在于，每个出口具有上端面和下端面，所述上端面和下端面以与所述倾斜部相同的倾角朝着所述管状体的外部向下倾斜。

6.如权利要求5所述的浸渍管，其特征在于，L₂/L₁的范围从0到1，其中L₁是所述通道的在所述出口的紧邻上方沿所述凸脊的长度方向的宽度；L₂是所述凸脊的除所述倾斜部以外的长度。

7.如权利要求6所述的浸渍管，其特征在于，所述出口的所述上端面和下端面以及所述凸脊的所述倾斜部都以0°到45°的倾角倾斜。

8.如权利要求1所述的浸渍管，其特征在于，每个所述凸脊在其长度方向上的相对端处都具有端面，所述端面是垂直于所述凸脊的长度方向的竖直面。

9.如权利要求1所述的浸渍管，其特征在于，所述管状体在所述底部具有用于钢液的凹陷储液部。