CN110315061B - 一种能防止管道及吐出孔底部粘附的水口 - Google Patents

一种能防止管道及吐出孔底部粘附的水口 Download PDF

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Abstract

一种能防止管道及吐出孔底部粘附的水口，包括水口本体，该水口本体从其上部开口处至水口下部的水口吐出口之间的垂直的水口管路进行变径处理，水口本体在其水口下部的水口吐出口下方的水口底部处设置有倒三角形凹陷；水口吐出口在其钢水吐出位置处进行倒角处理；水口管路在其内部管壁上使用BN‑CaO‑Mg的复合材料进行涂抹，涂抹后在中间包使用前进行烘烤，形成耐高温涂层，其中，Mg反应生成MgO耐高温材料，CaO与生成的Al2O3生产低熔点产物，随着钢水流出，而BN起到光滑内壁的作用，减少了夹杂物粘附。本发明可广泛应用于连续铸钢中生产的工序，能有效地减少钢水内部非金属夹杂物的凝聚粘附，且具有稳定连续浇注的特点。

Description

一种能防止管道及吐出孔底部粘附的水口
技术领域
本发明涉及钢铁冶金连铸领域，尤其涉及一种应用于连续铸钢机水口的管道及吐出孔底部的能防止粘附的水口结构。
背景技术
目前，在钢铁冶金生产企业的连铸生产过程中，经常使用到了一种浸入式水口，该浸入式水口的作用是将钢水从中间包导入结晶器内部，同时隔离空气，防止氧化。而经过现场工人长时间的操作、观察和反馈中发现，在使用浸入式水口的这个过程中，存在不少问题，如下：
1.浸入式水口在烘烤中，由于水口内部有石墨的存在，烘烤后导致石墨(碳)的氧化，造成了水口材料强度的降低，直接体现为，使用时容易发生熔渣下方的底部的脱落；
2.浸入式水口在使用中，由于水口的渣线位置经常与结晶器内部保护渣进行接触后物化反应，所以渣线的位置很容易被侵蚀，严重时会造成渣线处断裂，造成水口报废；
3.由于钢水中不可避免的会存在氧化夹杂，在水口内部形成结瘤状产物，影响钢水的流出，造成偏流震动，也会影响水口的使用强度；
4.钢水在从中间包流入结晶器过程中，从浸入式式水口以及吐出孔通过，但是由于流体压缩变径，造成了流体的回流，回流后，造成了流速的下降，导致钢水中的氧化铝夹杂会在浸入式水口的管道中粘附，造成管道及吐出孔的堵塞。
而现有技术下针对上述这4个问题，通常采用了诸如吹入氩气、或是水口增加抗侵蚀的材料来减轻上述问题，但目前看来，这些措施只是减缓、减轻，而无法彻底解决。
发明内容
为了解决上述的现有技术下的浸入式水口所存在的种种问题，本发明提供了一种能防止管道及吐出孔底部粘附的水口，通过充分理解流体力学，现有的技术手段不足以解决问题入手。提出一种连铸防粘附中间包水口材料设计与结构设计。
本发明的一种能防止管道及吐出孔底部粘附的水口，其具体结构如下所述：
一种能防止管道及吐出孔底部粘附的水口，包括水口本体，所述的水口本体从其上部开口处至水口下部的水口吐出口之间的垂直的水口管路进行变径处理，其具体为，水口本体的水口吐出口处的水口管路直径大于水口本体的上部开口处的水口管路直径1％～2％；
所述的水口本体在其水口下部的水口吐出口下方的水口底部处设置有倒三角形凹陷；
所述的水口吐出口在其钢水吐出位置处进行倒角处理；
所述的水口管路在其内部管壁上使用BN-CaO-Mg的复合材料进行涂抹，涂抹后在中间包使用前进行烘烤，形成耐高温涂层，其中，Mg反应生成MgO耐高温材料，CaO与生成的Al2O3生产低熔点产物，随着钢水流出，而BN起到光滑内壁的作用，减少了夹杂物粘附。
根据本发明的一种能防止管道及吐出孔底部粘附的水口，所述的水口本体从其上部开口处至水口下部的水口吐出口之间的水口管路变径处理，其实际为，按照1％～2％的比例从上至下进行线性放大。将水口上段的压力与水口下段的压力产生差异，水口管道内的非金属夹杂物压力变化后受到剪切力，无法在水口管道的管壁上粘附停留。
根据本发明的一种能防止管道及吐出孔底部粘附的水口，所述的倒三角形凹陷的底部坡度为15°～45°。
应注意，设计了倒三角形凹陷(3)后，水口底部应提高厚度，避免强度过低。
根据本发明的一种能防止管道及吐出孔底部粘附的水口，所述的BN-CaO-Mg的复合材料所形成的耐高温涂层，其具体比例为CaO、Mg和BN按照1:1:1的重量百分比进行配比，配比完毕后进行研磨，研磨后涂抹在水口管路的内部管壁上，耐高温涂层的厚度为2～3mm。
使用本发明的一种能防止管道及吐出孔底部粘附的水口获得了如下有益效果：
本发明的一种能防止管道及吐出孔底部粘附的水口可广泛应用于连续铸钢中生产的工序，能有效地减少钢水内部非金属夹杂物的凝聚粘附，且具有稳定连续浇注的特点。
附图说明
图1为本发明的一种能防止管道及吐出孔底部粘附的水口的具体结构示意图。
图中：1-水口本体，1a-上部开口处，1b-水口管路，1c-水口底部，1d-耐高温涂层，2-水口吐出口，3-倒三角形凹陷。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的一种能防止管道及吐出孔底部粘附的水口做进一步的描述。
实施例
如图1所示，一种能防止管道及吐出孔底部粘附的水口，包括水口本体1，该水口本体从其上部开口处1a至水口下部的水口吐出口2之间的垂直的水口管路1b进行变径处理，其具体为，水口本体的水口吐出口处的水口管路直径大于水口本体的上部开口处的水口管路直径1％～2％；
本实施例中，水口本体从其上部开口处至水口下部的水口吐出口之间的垂直的水口管路变径为1％。
水口本体1在其水口下部的水口吐出口2下方的水口底部1c处设置有倒三角形凹陷3；
水口吐出口2在其钢水吐出位置处进行倒角处理；
水口管路1b在其内部管壁上使用BN-CaO-Mg的复合材料进行涂抹，涂抹后在中间包使用前进行烘烤，形成耐高温涂层1d，其中，Mg反应生成MgO耐高温材料，CaO与生成的Al2O3生产低熔点产物，随着钢水流出，而BN起到光滑内壁的作用，减少了夹杂物粘附。
水口本体1从其上部开口处1a至水口下部的水口吐出口(2)之间的水口管路变径处理，其实际为，按照1％～2％(本实施例为1％)的比例从上至下进行线性放大。将水口上段的压力与水口下段的压力产生差异，水口管道内的非金属夹杂物压力变化后受到剪切力，无法在水口管道的管壁上粘附停留。
倒三角形凹陷3的底部坡度为15°～45°(本实施例为30°)。
BN-CaO-Mg的复合材料所形成的耐高温涂层1d，其具体比例为CaO、Mg和BN按照1:1:1的重量百分比进行配比，配比完毕后进行研磨，研磨后涂抹在水口管路的内部管壁上，耐高温涂层的厚度为2～3mm(本实施例中为2.5mm)。
本发明的一种能防止管道及吐出孔底部粘附的水口可广泛应用于连续铸钢中生产的工序，能有效地减少钢水内部非金属夹杂物的凝聚粘附，且具有稳定连续浇注的特点。
本发明的一种能防止管道及吐出孔底部粘附的水口适用于各种钢铁连铸生产领域。

Claims (2)

1.一种能防止管道及吐出孔底部粘附的水口，包括水口本体(1)，其特征在于：
所述的水口本体(1)从其上部开口处(1a)至水口下部的水口吐出口(2)之间的垂直的水口管路(1b)进行变径处理，其具体为，水口本体的水口吐出口处的水口管路直径大于水口本体的上部开口处的水口管路直径1％～2％；
所述的水口本体(1)在其水口下部的水口吐出口(2)下方的水口底部(1c)处设置有倒三角形凹陷(3)；
所述的水口吐出口(2)在其钢水吐出位置处进行倒角处理；
所述的水口管路(1b)在其内部管壁上使用BN-CaO-Mg的复合材料进行涂抹，涂抹后在中间包使用前进行烘烤，形成耐高温涂层(1d)，其中，Mg反应生成MgO耐高温材料，CaO与生成的Al2O3生产低熔点产物，随着钢水流出，而BN起到光滑内壁的作用，减少了夹杂物粘附；
所述的BN-CaO-Mg的复合材料所形成的耐高温涂层(1d)，其具体比例为CaO、Mg和BN按照1:1:1的重量百分比进行配比，配比完毕后进行研磨，研磨后涂抹在水口管路的内部管壁上，耐高温涂层的厚度为2～3mm。
2.如权利要求1所述的一种能防止管道及吐出孔底部粘附的水口，其特征在于，所述的倒三角形凹陷(3)的底部坡度为15°～45°。
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