CN109465436A - 一种超薄异型坯中心点浇铸浸入式水口 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超薄异型坯中心点浇铸浸入式水口，属于异型坯连铸技术领域。浸入式水口本体包括竖直段和水平段，竖直段与水平段中心位置一体式相接，竖直段包括碗口部、等径段，碗口部位于等径段上端，等径段的内横截面形状为椭圆形，椭圆形横截面长轴与水平段中心线平行；水平段内径相等，关于竖直段对称面对称，内竖截面形状呈椭圆形，椭圆形截面与竖直段中心线平行，水平段两端设有通孔；水平段底端对称设有至少两个向下倾斜的水孔。本发明能优化浸入式水口的结构，结晶器内部的温度场和流场稳定，提高钢液流动的均匀性，以及减少连铸浇铸造成的缺陷，提高超薄异型坯连铸的品质，具有结构简单、设计合理、易于制造的优点。

Description

一种超薄异型坯中心点浇铸浸入式水口

技术领域

本发明涉及异型坯连铸技术领域，更具体的说，涉及一种超薄异型坯中心点浇铸浸入式水口。

背景技术

自二十世纪五十年代起，钢水逐渐凝固并通过拉矫机直接生产的连续铸钢法开始流行，除生产普通小方坯、大方坯、板坯外，也出现了连铸轧制工字梁的设想，同时提出了“异型坯”的概念。在不断的实验探究和现场实践后，由西马克-德马克(原康卡斯特)公司在加拿大的安大略湖于1968年建成投产了世界上第一台工字型坯连铸机。随后在日本多家钢铁公司建成投产异型坯连铸机。在二十世纪末，国内多家钢铁公司相继引进了该技术并建设异型坯生产线。因具有缩减工序，降低能耗等优势，异型坯连铸生产技术成为研究热点。

超薄异型坯相较于普通板坯结构较复杂，腹板间距较小，要求结晶器中钢液流场各处均匀稳定，避免钢液在结晶器中液面波动剧烈，对结晶器产生不良影响。对于这种特殊的超薄异型坯，由于异型坯尺寸大小有一定的限制，若在异型坯两侧翼缘三角区设置两个浸入式水口，鉴于水口间距太小，水口上方无法放置两组塞棒装置，故只能采用单个浸入式水口浇铸，单个浸入式水口一般置于异型坯左侧或右侧，即单侧非对称水口，此种布置方式容易造成一侧冲刷已凝固坯壳严重，另一侧流动不均的现象，致使结晶器内流场混乱，不易控制，从而会导致结晶器内温度场不均匀。此种浇铸方式同时会造成液面波动大，因液面不稳定产生的卷渣现象(保护渣卷入钢液)，严重影响了钢坯质量，导致钢材质量下降。此外由于浇铸的超薄异型坯中间宽度太小，最小规格仅有90mm，水口需要与结晶器保持一定距离，并且水口构造最外侧的耐火材料需要一定厚度，在此条件下，常规的圆形水口内径太小难以保证浇铸流量，水口直径太大难以插入结晶器或对中间腹板造成冲刷，不能适应连铸生产的需要。

对于异型坯，采用单水口中心点插入浸入式水口浇铸，翼缘部分不利于钢水充满，角部钢液流动较弱，凝固较快，致使异型坯出现裂纹等缺陷。故此，需要一种适用于超薄异型坯单点浇铸浸入式水口，在满足连续浇铸流量不变的基础上，减少对腹板的冲刷，使得翼缘部分钢液流动状况良好，不易出现缺陷。

经检索，期刊文献《近终型异型坯连铸用扁平浸入式水口的设计开发》，发文日期为2010年7月，其披露了超薄异型坯单点浇铸用的浸入式水口的设计开发的思路和使用现状，其中说明了一种扁平状的浸入式水口；由于受结晶器腹板厚度的限制，水口渣线部位的壁厚已接近最小极限，同时翼缘处坯壳距水口较近又容易受到水口射流冲刷的问题，提供了一种扁平状的浸入式水口，水口中心段与下端两端的断面均为类似箱形的扁平状，即为箱形水口；在解决了腹板厚度限制的情况下，能够解决水口渣线厚度过厚的问题，同时，翼缘处坯壳受水口射流冲刷也较小。但对于箱形水口存在一些缺陷，专著《现代连续铸钢实用手册》中对于箱形水口的缺陷进行了说明：“水力学模型表明，使用圆柱形水口时，由侧孔出来的流股造成的上下两相反方向上出现的两对回流始终是均匀而对称的，但使用箱形水口时，从水口侧孔出来的水流很容易发生偏流造成两侧流动不均匀和不对称的情况”，圆形水口造成的缺陷率总和约为6.8％，箱形水口造成的缺陷率总和约为20.8％，整体的缺陷率是圆形水口的三倍，不利于异型坯的连铸成型。

中国发明专利申请号为201210242264.9，申请日为2012.07.13的“板坯连铸浸入式水口”，其披露了一种板坯连铸用的浸入式水口，由竖直段和水平段组成，在靠近底部上方的侧壁上设有一对侧孔，两侧孔与空心内腔相连通，侧孔四周的壁面向水平方向延伸，形成水平段，水平段的壁面围成与侧孔形状相同的管状通道，管状通道一端与侧孔相连，另一端形成半封闭面，管状通道的上端壁面设置有与水平段长度相同的狭长形开口。其使得钢液流出通道增大，钢液可充分的扩散至整个结晶器的横截面上，保证了结晶器横向的温度和成分均匀性，使浇注的高温钢液的热中心上移，保证合理的温度梯形，利于铸坯的正常生长和非金属夹杂物和气泡的上浮去除，避免了坯壳重熔和破坏；但其并不适用于超薄异型坯中心点浇铸，超薄异型坯的腹板处相对较薄，使用上述结构的浸入式水口，水口直径过大，不易放置在结晶器内，水口钢液流出端距离腹板较近，对腹板的冲刷较大。

发明内容

1.要解决的问题

针对现有浸入式水口在浇铸过程中，由于超薄异型坯结晶器腹板厚度的限制，造成超薄异型坯缺陷较多，影响合格率的问题，本发明提供了一种超薄异型坯单点浇铸浸入式水口，优化浸入式水口的结构，使得结晶器内部的温度场和流场相对稳定，提高钢液流动的均匀性，减少或消除偏流现象，减少连铸中浇铸造成的缺陷，提高超薄异型坯连铸的品质。

2.技术方案

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种超薄异型坯单点浇铸浸入式水口，包括浸入式水口本体，所述的浸入式水口本体包括竖直段和水平段，所述竖直段与水平段中心位置一体式相接，竖直段包括碗口部、等径段，碗口部位于等径段上端且与等径段构成竖直段整体，所述等径段的内横截面形状为椭圆形，椭圆形横截面长轴与水平段中心线平行；所述水平段内径相等，关于竖直段对称面对称，水平段的内竖截面形状呈椭圆形，水平段椭圆形截面与竖直段中心线平行，水平段两端设有通孔；所述水平段底端对称设有至少两个向下倾斜的水孔。

优选的，所述的通孔内侧中心点位于水平段两端椭圆形内截面短轴线上或短轴线下侧。

优选的，所述的通孔为倾斜向下的方形孔或圆形孔或椭圆形孔，通孔中心线与水平段中心线夹角为30°-60°。

优选的，所述的通孔的数量为一对以上。

优选的，所述的水平段长度为所需浇铸异型坯长度的40％-80％。

优选的，所述的向下倾斜的水孔中心线与水平段中心线的夹角为30°-50°。

优选的，所述的向下倾斜的水孔为两个，两对称水孔距竖直段中心线距离为水平段整体长度的5％-15％。

优选的，所述的竖直段还设有铝锆碳渣线部，所述的铝锆碳渣线部距离浸入式水口底部80mm至150mm。

优选的，所述的碗口部内径大于竖直等径段椭圆形长轴长度，碗口部内沿周向呈倒圆台状，碗口部内沿延长线与竖直段中心线夹角为15°-30°。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

(1)本发明的一种超薄异型坯中心点浇铸浸入式水口，由单口的竖直段和水平段构成T形浸入式水口，浸入式水口上方与上水口连接，连接部位采用惰性气体密封，上水口与中间包连接，通过塞棒进行控流，浸入式水口插入点为异型坯结晶器中心位置，单点浇铸克服了由于异型坯结晶器尺寸的限制，使得中间包内不能安置两组塞棒的问题，同时在异型坯中心点的平衡浇铸，使得结晶器内钢液的流场和温度场相对稳定，减少了铸坯的缺陷，优化了铸坯的质量，增大铸坯的合格率；

(2)本发明的一种超薄异型坯中心点浇铸浸入式水口，浸入式水口竖直段和水平段的横截面均为椭圆形，一方面克服了超薄异型坯中心点浇铸时，所面临的腹板宽度对结晶器的限制，不能满足连铸生产的流量需要，若中心处插入圆形浸入式水口，在保证流量的基础上，水口距离结晶器腹板处距离过小，容易对结晶器腹板处造成冲刷，引起结晶器腹板处的侵蚀，减少结晶器腹板的使用寿命，不利于生产；另一方面，在不改变流量的基础上，椭圆形浸入式水口相对于箱形水口有天然的优势，椭圆形水口的流场和温度场是均匀而对称的，箱形水口易造成偏流，引起两侧的钢液流动不均匀和不对称，从而使得铸坯的缺陷增多，不利于连铸生产，而椭圆形浸入式水口进行浇铸时，不存在箱形水口存在的问题；

(3)本发明的一种超薄异型坯中心点浇铸浸入式水口，水平段长度为异型坯长度的40％-80％，并在两端设置有倾斜向下的通孔，用以钢水的稳定流出，水平段的长度对于异型坯结晶器内的浇铸有很大的影响，长度过短，两侧流出的钢水充满结晶器两侧的翼缘所需要的时间过长，结晶器内钢水温度场不均匀，影响铸坯的质量；长度过长，由于两侧流出的钢水具有冲击性，容易对两侧的异型坯结晶器壁面造成冲刷，影响结晶器两侧壁面的使用寿命，通过数值模拟本发明的浸入式水口在异型坯结晶器内的温度场和流场，得到水平段长度在40％-80％时，两侧的钢水可以快速的充满异型坯结晶器内，同时，不会对结晶器两侧的壁面造成冲刷，也能在一定程度上极大的节约了浸入式水口使用的材料，节约了成本；

(4)本发明的一种超薄异型坯中心点浇铸浸入式水口，两侧的通孔设置角度对钢水的流动有很大的影响，通孔中心线与水平段中心线夹角过小，钢水向下冲击并流动，不利于钢水迅速充满结晶器，影响钢水温度场的均匀化，钢水角部流动较弱，凝固较快，致使裂纹等缺陷；夹角过大，钢水向两侧冲击，容易冲破或影响结晶器内钢水的保护渣层，不利于保护渣对结晶器内钢水的浇铸的绝热保温、防止钢水的二次氧化以及控制从铸坯向结晶器的传热过程；数值模拟的结果显示，通孔中心线与水平段中心线夹角为30°-60°时，不会对结晶器内的保护渣进行冲击，不影响保护渣的工作性能，同时结晶器内钢水温度场又是较为均匀的，对铸坯的影响较小；根据钢水由于流速对两侧通孔的冲刷状况、钢水的流量以及不同钢水成分在通孔处粘结通孔的状况，调整通孔的孔径以及形状；钢水对通孔的冲刷大，钢水流量大以及在通孔处易粘结都可以根据需要适当的调大通孔孔径，通孔的形状可以为方形或圆形或椭圆形适用于不同的生产状况，通过设置多对对称通孔也可优化结晶器内钢水的流动状况；

(5)本发明的一种超薄异型坯中心点浇铸浸入式水口，倾斜向下的水孔主要是解决两侧通孔流出的钢水不能及时充满结晶器腹板处，以及结晶器腹板处钢水温度场不均匀的问题，并且使得液面波动小，减小卷渣，最终使钢坯缺陷减小，保证铸坯的质量；水孔在浸入式水口中还起到了分流的作用，一方面孔径的大小不仅影响结晶器腹板处钢水的流出量问题，由于水孔和通孔同在浸入式水口水平段上，还影响结晶器两侧钢水的流出量；水孔的开设角度以及设置的位置则影响钢水的冲击深度、对已经凝固的坯壳产生冲刷作用、及时充满结晶器腹板处以及结晶器腹板处的温度场均匀化；数值模拟的结果显示，水孔的设置位置距竖直段中心线距离为水平段整体长度的5％-15％，同时水孔中心线与水平段中心线的夹角为30°-50°时，可解决上述问题；

(6)本发明的一种超薄异型坯中心点浇铸浸入式水口，竖直段设有铝锆碳渣线部，渣线部位于距浸入式水口底部80mm至150mm，铝锆碳渣线部可防止保护渣对浸入式水口的侵蚀，铝锆碳渣线部的设置位置与浸入式水口的浸入深度有关，即保证在结晶器内投入保护渣之后，保护渣不与浸入式水口除渣线部相接触，同时减少铝锆碳材料的使用，节约材料，减少生产支出；

(7)本发明的一种超薄异型坯中心点浇铸浸入式水口，碗口部内径大于竖直等径段椭圆形长轴长度，碗口部内沿周向呈倒圆台状，碗口部内沿延长线与竖直段中心线夹角为15°-30°，碗口部用于浸入式水口与上水口或其他部件进行连接，方便浸入式水口的使用，连接处可用惰性气体进行密封，避免了由于连接处密闭性较差造成外界气体对连接处钢水的影响，以及避免连接处钢水的泄露；

(8)本发明的一种超薄异型坯中心点浇铸浸入式水口，结构简单，易于使用。

附图说明

以下将结合附图和实施例来对本发明的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本发明范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。

图1为本发明超薄异型坯单点浇铸浸入式水口的结构示意图；

图2为本发明沿浸入式水口中心对称面的剖面图；

图3为本发明浇铸的超薄异型坯的结构示意图；

图4为本发明浸入式水口插入结晶器示意图；

图5为钢水在结晶器中流动示意图；

图6为两端通孔对钢水流动影响的温度场图像；

图7为两侧倾斜向下水孔对钢水影响的温度场图像。

附图中：

1、浸入式水口本体；2、竖直段；3、水平段；4、碗口部；5、等径段；6、水孔；7、通孔；8、碗口部与竖直段相接处；9、竖直段与水平段相接处；10、异型坯腹板；11、异型坯翼缘；12、第一圆角；13、第二圆角。

具体实施方式

下文对本发明的示例性实施例的详细描述参考了附图，该附图形成描述的一部分，在该附图中作为示例示出了本发明可实施的示例性实施例。尽管这些示例性实施例被充分详细地描述以使得本领域技术人员能够实施本发明，但应当理解可实现其他实施例且可在不脱离本发明的精神和范围的情况下对本发明作各种改变。下文对本发明的实施例的更详细的描述并不用于限制所要求的本发明的范围，而仅仅为了进行举例说明且不限制对本发明的特点和特征的描述，以提出执行本发明的最佳方式，并足以使得本领域技术人员能够实施本发明。因此，本发明的范围仅由所附权利要求来限定。

下文对本发明的详细描述和示例实施例可结合附图来更好地理解，其中本发明的各部件和特征由附图标记标识。

本发明的一种超薄异型坯中心点浇铸浸入式水口的结构如图1、图2所示，包括浸入式水口本体1，浸入式水口插入点为异型坯结晶器中心位置，通过塞棒进行控流，钢水在结晶器内流动状况如图5所示，两侧通孔7钢水流向翼缘处，下侧水孔6向结晶器下部冲击并回流至结晶器表面，单点浇铸克服了由于异型坯结晶器尺寸的限制，导致中间包内不能安置两组塞棒的问题；同时在异型坯中心点的平衡浇铸，使得结晶器内钢液的流场和温度场相对稳定，减少了铸坯的缺陷，优化了铸坯的质量。

浸入式水口本体1包括竖直段2和水平段3，竖直段2与水平段3中心线位置一体式相接，竖直段2设有碗口部4、等径段5，碗口部4位于等径段5上端且与等径段5构成竖直段整体，碗口部与竖直段相接处8为圆形与椭圆形相接，圆形内径与椭圆形长轴相等，端面具有平台，碗口部4与上水口或其他部件进行连接，等径段5内横截面为椭圆形，椭圆形横截面长轴与水平段3中心线平行；水平段3内径相等，关于竖直段2对称面对称，与竖直段2平行的截面呈椭圆形。

浸入式水口竖直段2和水平段3的横截面均为椭圆形，竖直段与水平段相接处9为同一平面内的三通状，一方面克服了超薄异型坯中心点浇铸时，所面临的腹板宽度对结晶器的限制：超薄异型坯结晶器腹板处尺寸本身较小，在浇铸超薄异型坯，腹板间距最小仅为90mm，除去要与结晶器内壁之间保持的距离和水口耐火材料的厚度后，设计的圆形水口内径只能有10mm，不能满足连铸生产的流量需要。若在中心处插入圆形浸入式水口，在保证流量的基础上，水口距离结晶器腹板处距离过小，对结晶器腹板处造成的冲刷大，对结晶器腹板处造成侵蚀，减少结晶器腹板的使用寿命；若使得结晶器腹板不受冲刷，由于浸入式水口外部包裹着一层厚厚的耐火材料，浸入式水口的流量会受到限制，减缓浇铸的速度，不利于铸坯的生产。

水平段3长度为所需浇铸异型坯长度的40％-80％，水平段3长度过短，两侧流出的钢水充满结晶器两侧的翼缘所需要的时间过长，不利于结晶器内钢水温度的均匀化，影响铸坯的质量；水平段3长度过长，两侧流出的钢水具有冲击性，对两侧的异型坯结晶器壁面造成冲刷，影响结晶器两侧壁面的使用寿命。通过数值模拟本发明的浸入式水口在异型坯结晶器内的温度场和流场，得到水平段3长度在40％-80％时，浸入式水口两侧流出的钢水可以快速的充满异型坯结晶器内，同时，不会对结晶器两侧的壁面造成冲刷，也能在一定程度上极大的节约了材料。

为解决水孔6与通孔7之间分流的影响，水孔6截面总面积记为a，水孔6中心线与水平段3中心线夹角记为α；通孔7截面总面积记为b，通孔7中心线与水平段3中心线夹角记为β，水平段3椭圆形内截面面积记为c。发明人经大量实验及分析计算得到上述变量满足关系式：

k₁×tanα×a+tanβ×b＝c

b＝k₂×c

系数k₁取值范围为0.2-4.8；系数k₂取值范围为0.3-0.5。

水平段3两端设有通孔7，通孔7对结晶器内钢水温度场的影响如图6，通孔7内侧中心点位于水平段3两端椭圆形内截面短轴线上或短轴线下侧，通孔7为倾斜向下的方形孔或圆形孔或椭圆形孔，通孔7中心线与水平段3中心线夹角β为30°-60°，通孔7为一对以上。通孔7中心线与水平段3中心线夹角过小，钢水向下冲击并流动，易对已经凝固的坯壳造成冲刷，钢水角部流动较弱，凝固较快，致使裂纹等缺陷；夹角过大，钢水向两侧冲击，容易冲破或影响结晶器内钢水的保护渣层，钢水的波动大，易造成卷渣现象；数值模拟的结果显示，通孔7中心线与水平段3中心线夹角β为30°-60°时，不会对结晶器内的保护渣造成冲击，钢水的波动较小，同时结晶器内钢水温度场又是较为均匀的，对铸坯的影响较小。

通孔7由于开设角度是倾斜向下的，故内侧中心点需位于水平段3两端椭圆形内截面短轴线上或短轴线下侧，否则会对浸入式水口通孔7处造成冲刷，增大通孔7孔径，影响钢水流动，在实际应用当中，可根据钢水由于流速对两侧通孔7的冲刷状况、钢水的流量以及不同钢水成分在通孔7处的粘结通孔7的状况，调整通孔7的孔径以及形状，一般的，钢水对通孔7的冲刷大，流量大以及在通孔7处易粘结都可以根据需要适当的调大通孔7孔径，通孔7的形状可以为方形或圆形或椭圆形适用于不同的生产状况，通过设置多对对称通孔7可以优化结晶器内钢水的流动状况，并且使得结晶器内温度场更加均匀化。

水平段3底端对称设有一对以上向下倾斜的水孔6，水孔6对结晶器内钢水温度场的影响如图7，水孔6中心线与水平段3中心线的夹角α为30°-50°，对称的水孔6距竖直段2中心线距离为水平段3整体长度的5％-15％。倾斜向下的水孔6主要是解决两侧通孔7流出的钢水不能及时充满结晶器腹板处，以及结晶器腹板处钢水温度场不均匀的问题，并且使得钢水液面波动小，减小卷渣，最终使钢坯缺陷减小，保证铸坯质量合格。

水孔6在浸入式水口中还起到了分流的作用，孔径的大小不仅影响结晶器腹板处钢水的流出量，由于水孔6和通孔7同在浸入式水口水平段3上，还影响结晶器两侧钢水的流出量。水孔6的开设角度以及设置的位置则影响钢水的冲击深度、对已经凝固的坯壳产生冲刷作用、及时充满结晶器腹板处以及结晶器腹板处的温度场均匀化。水孔6开设角度过大，对钢水的冲击深度大，对已经凝固的坯壳产生的冲刷大，影响腹板处铸坯的凝固，钢水不能及时充满结晶器腹板处，并使得结晶器腹板处温度场不均匀；水孔6开设角度过小，不利于钢水从水孔6内顺利的流出，钢水从水孔6流出的量减少，水孔6对腹板处温度场的均匀化影响较小。水孔6设置靠近竖直段2中心线，钢水流出集中在腹板中心处，腹板中心处温度较高；水孔6远离竖直段2中心线，对腹板处温度场的均匀化影响较小。对浸入式水口进行数值模拟，水孔6的设置位置距竖直段2中心线距离为水平段3整体长度的5％-15％，同时水孔6中心线与水平段3中心线的夹角α为30°-50°时，可很好的解决上述问题。

竖直段2设有铝锆碳渣线部，所述的渣线部位于距浸入式水口底部80mm至150mm。铝锆碳渣线部可防止保护渣对浸入式水口的侵蚀，铝锆碳渣线部的设置位置与浸入式水口的浸入深度有关，根据具体使用时，在结晶器内浸入式水口在钢水中的浸入深度，设置渣线部的具体位置，即保证在结晶器内投入保护渣之后，保护渣不与浸入式水口除渣线部的其他部位相接触，同时减少铝锆碳材料的使用，节约材料，减少生产支出。

碗口部4内径大于竖直等径段5椭圆形长轴长度，碗口部4内沿周向呈倒圆台状，碗口部4内沿延长线与竖直段2中心线夹角为15°-30°。碗口部4与上水口连接或直接与中间包连接，与上水口连接时，连接部位采用惰性气体密封，避免了由于连接处密闭性较差造成外界气体对连接处钢水的影响，以及避免连接处钢水的泄露，上水口与中间包连接，浸入式水口使用方便。

实施例1

图3所示异型坯，异型坯断面尺寸为900mm×450mm，异型坯腹板10长度为600mm，宽度为100mm；异型坯翼缘11处第一圆角12圆弧半径为80mm，第二圆角13圆弧半径为50mm。

针对图3所示异型坯对应使用的结晶器，本实施例提供一种超薄异型坯中心点浇铸浸入式水口，具体结构如图1、图2所示，该浸入式水口竖直段碗口部4长度为100mm，碗口部4内沿延长线与竖直段2中心线夹角为15°，碗口部4与中间包上水口连接，连接处使用惰性气体进行保护，竖直段2长度为500mm，水平段3长度为700mm，椭圆形横截面面积c为900mm²。水平段3两端对称设置有两对方形通孔7，方孔边长为10mm，四个圆形通孔7截面面积之和b为400mm²，通孔7内侧中心点位于水平段3两端椭圆形内截面短轴线上，通孔7中心线与水平段3中心线夹角β为45°。水平段3底端沿竖直段2中心线对称设置有两个向下倾斜的圆形水孔6，单侧水孔6中心点距离竖直段2中心线距离为70mm，水孔6直径为15mm，水孔6截面总面积a为353mm²，水孔6中心线与水平段3中心线的夹角α为45°。

如图4所示，竖直段2沿异型坯结晶器中心位置插入，浸入式水口插入深度为100mm，铝锆碳渣线部距离浸入式水口底部100mm。

实施例2

本实施例与实施例1结构相同，不同之处在于提供不同尺寸规格的浸入式水口，针对图3所示异型坯生产所需结晶器，本实施例提供一种超薄异型坯中心点浇铸浸入式水口。

该浸入式水口竖直段碗口部4长度为80mm，碗口部4内沿延长线与竖直段2中心线夹角为30°，碗口部4与中间包上水口连接，连接处使用惰性气体进行保护，竖直段2长度为450mm，水平段3长度为360mm，椭圆形横截面面积c为1000mm²。水平段3两端沿椭圆形截面中心点处对称设置有一对圆形通孔7，两个圆形通孔7截面面积之和b为300mm²，通孔7中心线与水平段3中心线夹角β为30°。水平段3底端沿竖直段2中心线对称设置有两个向下倾斜的圆形水孔6，单侧水孔6中心点距离竖直段2中心线距离为18mm，水孔6截面总面积a为350mm²，水孔6中心线与水平段3中心线的夹角α为30°。

竖直段2沿异型坯结晶器中心位置插入，铝锆碳渣线部距离浸入式水口底部80mm。

实施例3

本实施例与实施例1结构相同，不同之处在于提供不同尺寸规格的浸入式水口，针对图3所示异型坯生产所需结晶器，本实施例提供一种超薄异型坯中心点浇铸浸入式水口。

该浸入式水口竖直段碗口部4长度为110mm，碗口部4内沿延长线与竖直段2中心线夹角为20°碗口部4与中间包上水口连接，连接处使用惰性气体进行保护，竖直段2长度为500mm，水平段3长度为720mm，椭圆形横截面面积c为900mm²。水平段3沿椭圆形截面短轴下端对称设置有一对椭圆形通孔7，两个椭圆形通孔7截面面积之和b为450mm²，通孔7内侧中心点位于水平段3两端椭圆形内截面长轴线上，通孔7中心线与水平段3中心线夹角β为60°。水平段3底端沿竖直段2中心线对称设置有两个向下倾斜的圆形水孔6，单侧水孔6中心点距离竖直段2中心线距离为108mm，水孔6截面总面积a为400mm²，水孔6中心线与水平段3中心线的夹角α为50°。

竖直段2沿异型坯结晶器中心位置插入，铝锆碳渣线部距离浸入式水口底部150mm。

以上实施例对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造宗旨的前提下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种超薄异型坯单点浇铸浸入式水口，其特征在于：包括浸入式水口本体(1)，所述的浸入式水口本体(1)包括竖直段(2)和水平段(3)，所述竖直段(2)与水平段(3)中心位置一体式相接，竖直段(2)包括碗口部(4)、等径段(5)，碗口部(4)位于等径段(5)上端且与等径段(5)构成竖直段(2)整体，所述等径段(5)的内横截面形状为椭圆形，椭圆形横截面长轴与水平段(3)中心线平行；所述水平段(3)内径相等，关于竖直段(2)对称面对称，水平段(3)的内竖截面形状呈椭圆形，水平段(3)椭圆形截面与竖直段(2)中心线平行，水平段(3)两端设有通孔(7)；所述水平段(3)底端对称设有至少两个向下倾斜的水孔(6)。

2.根据权利要求1所述的一种超薄异型坯中心点浇铸浸入式水口，其特征在于：所述的通孔(7)内侧中心点位于水平段(3)两端椭圆形内截面短轴线上或短轴线下侧。

3.根据权利要求2所述的一种超薄异型坯中心点浇铸浸入式水口，其特征在于：所述的通孔(7)为倾斜向下的方形孔或圆形孔或椭圆形孔，通孔(7)中心线与水平段(3)中心线夹角为30°-60°。

4.根据权利要求3所述的一种超薄异型坯中心点浇铸浸入式水口，其特征在于：所述的通孔(7)的数量为一对以上。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种超薄异型坯中心点浇铸浸入式水口，其特征在于：所述的水平段(3)长度为所需浇铸异型坯长度的40％-80％。

6.根据权利要求1所述的一种超薄异型坯中心点浇铸浸入式水口，其特征在于：所述的向下倾斜的水孔(6)中心线与水平段(3)中心线的夹角为30°-50°。

7.根据权利要求1或6所述的一种超薄异型坯中心点浇铸浸入式水口，其特征在于：所述的向下倾斜的水孔(6)为两个，两对称水孔(6)距竖直段(2)中心线距离为水平段(3)整体长度的5％-15％。

8.根据权利要求1所述的一种超薄异型坯中心点浇铸浸入式水口，其特征在于：所述的竖直段(2)还设有铝锆碳渣线部，所述的铝锆碳渣线部距离浸入式水口底部80mm至150mm。

9.根据权利要求1-4、6、8任一项所述的一种超薄异型坯中心点浇铸浸入式水口，其特征在于：所述的碗口部(4)内径大于竖直等径段(5)椭圆形长轴长度，碗口部(4)内沿周向呈倒圆台状，碗口部(4)内沿延长线与竖直段(2)中心线夹角为15°-30°。