CN111515375A - 一种浸入式水口及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种浸入式水口及其使用方法，属于连铸技术领域。所述浸入式水口包括：水口体；所述水口体的侧壁上开设有水口出孔；所述水口体的底部开设有底孔；所述底孔内固定设置有若干圈凸台。本发明浸入式水口及其使用方法可以同时达到减少常规板坯连铸卷渣、消除死区和减少水口堵塞的效果。

Description

一种浸入式水口及其使用方法

技术领域

本发明涉及连铸技术领域，特别涉及一种浸入式水口及其使用方法。

背景技术

常规厚度板坯连铸由于具有较高的压缩比，是生产优质冷轧薄板的重要手段。常规板坯连铸生产过程中遇到的问题主要表现在：(1)结晶器内流场控制不合理导致卷渣；(2)由于结晶器内流场出现死区导致板坯化学成分不均匀，影响产品性能；(3)钢液中的氧化铝夹杂物聚集于水口内壁引起水口堵塞，提高生产成本，危害表面质量。因此，减少结晶器卷渣、减少钢液死区和降低水口堵塞有利于降低常规板坯连铸的生产成本和提高产品质量。

浸入式水口结构是连铸过程中容易改变且对流场、夹杂物聚集等产生深远影响的参数。但是，现有技术中的浸入式水口无法同时实现：减少常规板坯连铸卷渣、消除死区和消减堵塞。

发明内容

本发明提供一种浸入式水口及其使用方法，解决了或部分解决了现有技术中浸入式水口无法同时实现：减少常规板坯连铸卷渣、消除死区和消减堵塞的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种浸入式水口包括：水口体；所述水口体的侧壁上开设有水口出孔；所述水口体的底部开设有底孔；所述底孔内固定设置有若干圈凸台。

进一步地，所述底孔为锥台状。

进一步地，所述底孔的形状为上窄下宽。

进一步地，所述底孔的锥角为5-20°。

进一步地，所述凸台的数量为1-3圈。

进一步地，所述凸台竖向截面为三角形。

进一步地，所述凸台顶角为100-150°。

基于相同的发明构思，本申请还提供一种浸入式水口的使用方法，包括以下步骤：当浇铸常规板坯，浇铸量为0％-20％时，水口体的浸入深度按照150-170mm控制；当浇铸常规板坯，浇铸量为20％-80％时，水口体的浸入深度按照170-190mm控制；当浇铸常规板坯，浇铸量为80％-100％时，水口体的浸入深度按照160-180mm控制。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

由于水口体的侧壁上开设有水口出孔，水口体的底部开设有底孔，所以，底孔具有分流作用，可以使底孔出水口处钢液流速下降，结晶器液面速度显著降低，有利于减少卷渣发生，由于底孔的分流作用，新鲜钢液进入水口体底部，可有效减少结晶器死区，可消除水口堵塞物在水口底部的沉积，由于底孔内固定设置有若干圈凸台，所以，可通过凸台消除底孔内部的堵塞，可以同时达到减少常规板坯连铸卷渣、消除死区和减少水口堵塞的效果。

附图说明

图1为本发明实施例提供的浸入式水口的结构示意图；

图2为图1中浸入式水口结晶器液面速度比较图。

具体实施方式

参见图1，本发明实施例提供了一种浸入式水口包括：水口体1。

水口体1的侧壁上开设有水口出孔2。

水口体1的底部开设有底孔3。

底孔3内固定设置有若干圈凸台4。

本申请具体实施方式由于水口体的侧壁上开设有水口出孔，水口体的底部开设有底孔，所以，底孔具有分流作用，可以使底孔出水口处钢液流速下降，结晶器液面速度显著降低，有利于减少卷渣发生，由于底孔的分流作用，新鲜钢液进入水口体底部，可有效减少结晶器死区，可消除水口堵塞物在水口底部的沉积，由于底孔内固定设置有若干圈凸台，所以，可通过凸台消除底孔内部的堵塞，可以同时达到减少常规板坯连铸卷渣、消除死区和减少水口堵塞的效果。

具体地，底孔3为锥台状。底孔3的形状为上窄下宽。底孔3的锥角α为5-20°。

其中，底孔3具有分流作用，锥度的底孔造型也更加利于底孔出水口处钢液流速下降，因此使用本申请浸入式水口后结晶器液面速度显著降低，有利于减少卷渣发生。参见图2，采用新/旧水口结晶器液面流速，可见使用本申请浸入式水口可有效降低液面速度从0.14m/s降至0.08m/s，卷渣发生率降低了20％-30％。由于底孔3的分流作用，新鲜钢液进入本申请浸入式水口底部，可有效减少结晶器死区，根据流场模拟结果，使用本申请浸入式水口，在其他浇铸参数不变的情况下，结晶器死区的面积降低了10％-20％，有效均匀了钢液成分和温度。由于水口体1底部开有底孔，可消除水口堵塞物在水口底部的沉积。

具体地，凸台4的数量为1-3圈。凸台4竖向截面为三角形。凸台4顶角β为100-150°。凸台4可消除底孔3内部的堵塞，水口堵塞率降低了10％-20％

基于相同的发明构思，本申请还提供一种浸入式水口的使用方法，包括以下步骤：

当浇铸常规板坯，浇铸量为0％-20％时，水口体的浸入深度按照150-170mm控制。

当浇铸常规板坯，浇铸量为20％-80％时，水口体的浸入深度按照170-190mm控制。

当浇铸常规板坯，浇铸量为80％-100％时，水口体的浸入深度按照160-180mm控制。

使用本申请浸入式水口浇铸量为0％-20％时，拉速逐渐上涨至正常拉速。由于液面化渣的需要，需适当减少水口浸入深度，浸入深度控制在150-170mm。使用本申请浸入式水口浇铸量为20％-80％时，拉速已经较高。为配合底孔进一步减少卷渣，将水口浸入深度控制在170-190mm。当浇铸量为80％-100％时，由于拉速开始降低，需适当减少本申请浸入式水口浸入深度；但由于存在一定浸入式水口堵塞，为削弱结晶器液面卷渣，需增加水口浸入深度，因此，水口浸入深度按照160-180mm控制。

为了更清楚介绍本发明实施例，下面从本发明实施例的使用方法上予以介绍。

使用方法1

浇铸厚度237mm，宽度1600mm的低碳钢一个浇次10炉，使用带有底孔3的浸入式水口，底孔锥角15°，该底孔3上设置有凸台4，凸台4顶角为130°，使用该浸入式水口后显著降低了结晶器液面波动，减少了卷渣发生率。该浇次浇铸量0-20％水口浸入深度设定为160mm,浇铸20％-80％水口浸入深度设定为180mm,浇铸80％-100％水口浸入深度设定为170mm。浇铸结束追踪钢板表面检测系统，由于卷渣原因导致的冷轧钢板降级率降低了23％，模拟结果显示结晶器死区比例降低了12％，水口堵塞率降低了19％。

使用方法2

浇铸厚度237mm，宽度1200mm的超低碳钢一个浇次7炉，使用带有底孔3的浸入式水口，底孔3锥角15°，该底孔3上设置有凸台4，凸台4顶角为130°，使用该浸入式水口后显著降低了结晶器液面波动，减少了卷渣发生率。该浇次浇铸量为0-20％水口浸入深度设定为170mm,浇铸量为20％-80％时水口浸入深度设定为190mm,浇铸量为80％～100％水口浸入深度设定为180mm。浇铸结束追踪钢板表面检测系统，由于卷渣原因导致的冷轧钢板降级率降低了21％，模拟结果显示结晶器死区比例降低了15％，水口堵塞率降低了11％。

使用方法3

浇铸厚度230mm，宽度1100mm的超低碳钢一个浇次6炉，使用带有底孔3的浸入式水口，底孔3锥角10°，该底孔3上设置有凸台4，凸台4顶角为120°，使用该浸入式水口后显著降低了结晶器液面波动，减少了卷渣发生率。该浇次浇铸量0-20％水口浸入深度设定为160mm,浇铸20％-80％时水口浸入深度设定为180mm,浇铸量为80％-100％时水口浸入深度设定为170mm。浇铸结束追踪钢板表面检测系统，由于卷渣原因导致的冷轧钢板降级率降低了26％，模拟结果显示结晶器死区比例降低了11％，水口堵塞率降低了10％。

使用方法4

浇铸厚度230mm，宽度1500mm的低碳钢一个浇次10炉，使用带有底孔3的浸入式水口，底孔3锥角10°，该底孔3上设置有凸台4，凸台4顶角为120°，使用该浸入式水口后显著降低了结晶器液面波动，减少了卷渣发生率。该浇次浇铸量0-20％水口浸入深度设定为170mm,浇铸20％-80％时水口浸入深度设定为190mm,浇铸量为80％-100％时水口浸入深度设定为180mm。浇铸结束追踪钢板表面检测系统，由于卷渣原因导致的冷轧钢板降级率降低了25％，模拟结果显示结晶器死区比例降低了14％，水口堵塞率降低了18％。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实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，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而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 (8)

1.一种浸入式水口，其特征在于，包括：水口体；

所述水口体的侧壁上开设有水口出孔；

所述水口体的底部开设有底孔；

所述底孔内固定设置有若干圈凸台。

2.根据权利要求1所述的浸入式水口，其特征在于：

所述底孔为锥台状。

3.根据权利要求2所述的浸入式水口，其特征在于：

所述底孔的形状为上窄下宽。

4.根据权利要求2所述的浸入式水口，其特征在于：

所述底孔的锥角为5-20°。

5.根据权利要求1所述的浸入式水口，其特征在于：

所述凸台的数量为1-3圈。

6.根据权利要求1所述的浸入式水口，其特征在于：

所述凸台竖向截面为三角形。

7.根据权利要求6所述的浸入式水口，其特征在于：

所述凸台顶角为100-150°。

8.一种浸入式水口的使用方法，基于权利要求1-7任意一项所述的浸入式水口，其特征在于，所述浸入式水口的使用方法包括以下步骤：

当浇铸常规板坯，浇铸量为0％-20％时，水口体的浸入深度按照150-170mm控制；

当浇铸常规板坯，浇铸量为20％-80％时，水口体的浸入深度按照170-190mm控制；

当浇铸常规板坯，浇铸量为80％-100％时，水口体的浸入深度按照160-180mm控制。

Images