CN110523964A - 一种预混式钢包长水口 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种预混式钢包长水口，包括水口本体(1)和氩气吹气孔(3)，所述水口本体(1)的内部通道内设置碗部(2)、上直段(4)、球形多孔通道(5)、球形钢液环道(6)和下直段(7)，其中：所述碗部(2)位于上直段(4)的上端，所述球形多孔通道(5)位于上直段(4)末端，所述球形钢液环道(6)位于球形多孔通道(5)末端，所述下直段(7)位于球形钢液环道(6)的下部。本发明设计的预混式钢包长水口，一方面使钢液混合均匀增大钢液的分散效应减少对水口内壁的冲刷；另一方面使钢液的湍动能减小，从而避免从直段流出的钢液冲破渣面造成钢液的二次氧化，减少夹杂物生成提高产品质量。
Description
技术领域
本发明属于钢液连铸技术领域，具体地讲，本发明涉及一种预混式钢包长水口，能使钢液预混，避免出口钢液偏流、防止钢液二次氧化的钢包长水口。
背景技术
钢包长水口是连接钢包和中间包的一种装置，起到保护铸流的作用，主要表现在三个方面，一是防止钢液温度散失；二是控制钢液飞溅；三是避免注流二次氧化、飞溅以及敞开浇注带来的卷渣问题。前两种直接通过水口就能达到效果，后一种要通过吹入氩气才能实现。
目前钢包通常用的是直通形长水口，主要由碗部和直段组成。采用普通直通形长水口时，一方面，由于钢包长水口滑板处于半开状态，钢液注流股进入长水口后会首先冲击到长水口内壁的一侧，然后分散到整个长水口内由于该分散效应的有限性，出口射流会以一定偏角度从出口流出，造成水口局部冲刷腐蚀；另一方面直通形长水口钢液在注流区有较大的向上逆反流，当这些流股到达中间包液面后，会在钢包长水口附近冲开渣层，也称为“裸眼”，从而造成钢液二次氧化。除此之外，长水口的注流速度很大使得其内的负压越大，空气被吸入水口内也会造成钢液二次氧化。钢液的二次氧化会产生大量夹杂物，夹杂物破坏了钢基的均匀性、连续性，使钢的力学性能、切削性能、疲劳寿命、点腐蚀现象存在严重影响。
发明内容
针对以上问题，本发明提供一种预混式钢包长水口，可以避免出口发生偏流以及降低注流区湍动，能防止钢液二次氧化的预混式钢包长水口。
本发明具体技术方案如下：
本发明提供一种预混式钢包长水口，包括水口本体1，所述水口本体1的内部通道内设置碗部2、上直段4、球形多孔通道5、球形钢液环道6和下直段7。
所述碗部2位于上直段4的上端，所述球形多孔通道5位于上直段4末端，所述球形钢液环道6位于球形多孔通道5末端，所述下直段7位于球形钢液环道6的下部。
作为优选，所述球形多孔通道5位于上直段4末端，直径为上直段管道直径的1.5～2.5倍，结构特点是在其表面分布若干个小孔(孔成对称分布)，使钢液能通过小孔进入到环道内。一方面，由于各个孔的方向不同从而使钢液混合的更加均匀；另一方面，由于钢液流动方向不同，钢液的部动能会相互抵消，从而减小水口出口竖直方向的湍动能。
作为优选，根据本发明所述的钢包长水口，所述碗部上端口宽a、下端口宽b、高度c以及上直段高度d，下直段高度e均视不同钢包和中间包的大小确定。例如但不限于，a＝100mm-150mm，b＝50mm-76mm，c＝30mm-45mm，d＝118mm-178mm，e＝500mm-758mm。
作为优选，所述球形多通道的小孔采用圆形状，孔的半径尺寸在6～8mm范围内，为了使钢液能够混合更均匀，同时防止孔径堵塞。
作为优选，所述球形钢液环道6的直径为下直段7管道直径的3～5倍，为了能够储存更多的钢液，一方面使钢液能够充分混合，另一方面为钢液下流提供更大的动力。
作为优选，本发明所述的预混式钢包长水口的主体与通道之间采用一体成型(采用液压技术或特殊填充料技术)，使用防止堵塞的耐火材料(锆钙复合材、尖晶石质等)。
与现有技术相比，本发明的优势在于：
本发明设计的预混式钢包长水口，钢液在碗部通过直段进入到球形多孔通道内，由于上面的孔比较小，钢液会在其内部充分混合随后经多孔流入到环道内，多孔的方向不同，不同方向出口流出的钢液相互碰撞，一方面使钢液混合均匀增大钢液的分散效应减少对水口内壁的冲刷；另一方面使钢液的湍动能减小，从而避免从直段流出的钢液冲破渣面造成钢液的二次氧化，减少夹杂物生成提高产品质量。
附图说明
图1为本发明的预混式钢包长水口结构示意图；其中，a为碗部上端口宽、b为碗部下端口宽、c为碗部高度；d为上直段高度；R1为球形多孔通道半径；R2为球形钢液环道半径；e为下直段高度。
附图标记：
1、水口本体；2、碗部；3、氩气吹气孔；4、上直段；5、球形多孔通道；6、球形钢液环道；7、下直段。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种连铸用避免钢液偏流、防止钢液二次氧化的预混式钢包长水口结构包括水口本体1、碗部2、氩气吹气孔3、上直段4、球形多孔通道5、球形钢液环道6以及下直段7。在进行20优碳钢连铸圆坯生产时，采用38吨五流中间包进行浇注，水口连接于钢包和中间包之间保护注流，新型钢包长水口的尺寸为：碗部上端口宽a为150mm、下端口宽b为76mm、高度c为45mm；上直段高度d为178mm；球形多孔通道半径R1为50mm；球形钢液环道半径R2为135mm；下直段高度e为758mm。
实施例2
一种连铸用避免钢液偏流、防止钢液二次氧化的的预混式钢包长水口结构包括水口本体1、碗部2、氩气吹气孔3、上直段4、球形多孔通道5、球形钢液环道6以及下直段7。在进行L3S190履带钢连铸方坯生产时，采用25吨六流中间包进行浇注，水口连接于钢包和中间包之间保护注流，新型钢包长水口的尺寸为：碗部上端口宽a为100mm、下端口宽b为50mm、高度c为30mm；上直段高度d为118mm；球形多孔通道半径R1为33mm；球形钢液环道半径R2为89mm；下直段高度e为500mm。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (5)
1.一种预混式钢包长水口，包括水口本体(1)和氩气吹气孔(3)，其特征在于，所述水口本体(1)的内部通道内设置碗部(2)、上直段(4)、球形多孔通道(5)、球形钢液环道(6)和下直段(7)，其中：
所述碗部(2)位于上直段(4)的上端，所述球形多孔通道(5)位于上直段(4)末端，所述球形钢液环道(6)位于球形多孔通道(5)末端，所述下直段(7)位于球形钢液环道(6)的下部。
2.根据权利要求1所述的钢包长水口，其特征在于，所述球形多孔通道(5)的直径为上直段管道直径的1.5～2.5倍。
3.根据权利要求1所述的钢包长水口，其特征在于，所述球形钢液环道(6)的直径为上直段管道直径的3～5倍。
4.根据权利要求1所述的钢包长水口，其特征在于，所述的预混式钢包长水口的主体与通道之间采用一体成型，使用耐火材料。
5.根据权利要求4所述的钢包长水口，其特征在于，所述耐火材料包括锆钙复合材和\或尖晶石质。
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