CN113649535A - 一种双辊薄带连铸水口装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双辊薄带连铸水口装置，包括两个水口本体、第一均流孔、第二均流孔和第三均流孔，两个水口本体均具有内腔，两个水口本体的轴线位于同一条直线上，且两个水口本体的第一端相互靠近设置；两个水口本体靠近底部的侧壁上均开设有多个与内腔连通的第一均流孔；第二均流孔开设在一水口本体的第一端上，并与此水口本体的内腔连通；第三均流孔开设在另一水口本体的第一端上，并与此水口本体的内腔连通；其中，第二均流孔和第三均流孔分别位于两个水口本体的轴线所在的竖直面的两侧。本发明可使双辊结晶器的熔池内的流场形成良性扰动，以使钢液在双辊结晶器的熔池内均匀分配。

Description

一种双辊薄带连铸水口装置

技术领域

本发明属于薄带连铸技术领域，特别涉及一种双辊薄带连铸水口装置。

背景技术

双辊薄带连铸工艺是冶金领域的一项前沿技术，它的出现为钢铁工业带来了革命性的变化，其工艺原理是将钢液直接浇注在一对相互反向旋转且内部通水冷却的结晶辊之间，使金属液在两辊之间凝固形成薄带。

与传统连铸工艺相比，双辊薄带铸轧具有流程短、生产成本低、节能环保等优点，且薄带不需要再加热处理。

而在现有技术中，薄带连铸过程可以将钢水直接铸轧成厚度0.7-5mm的带钢，极大缩短热轧带钢的生产流程，是目前流程最短的热轧带钢生产技术。所谓薄带连铸技术，是由液态钢水直接铸造薄带材的技术。人们常常将薄带连铸过程称为薄带铸轧，意指这一过程是连铸与轧制的结合。薄带连铸过程是金属的亚快速凝固过程，而在此过程中，将钢液均匀分配到狭长的双辊熔池内，成为本技术的另外一个关键技术点。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足之处，本发明提供了一种双辊薄带连铸水口装置，以使钢液在双辊结晶器的熔池内均匀分配。

本发明的目的是通过以下技术方案解决的：

一种双辊薄带连铸水口装置，包括：

两个水口本体，均具有内腔，两个所述水口本体的轴线位于同一条直线上，且两个所述水口本体的第一端相互靠近设置；

第一均流孔，两个所述水口本体靠近底部的侧壁上均开设有多个与所述内腔连通的第一均流孔；

第二均流孔，开设在一所述水口本体的第一端上，并与此所述水口本体的内腔连通；

第三均流孔，开设在另一所述水口本体的第一端上，并与此所述水口本体的内腔连通；

其中，所述第二均流孔和所述第三均流孔分别位于两个所述水口本体的轴线所在的竖直面的两侧。

进一步的，所述第二均流孔与所述水口本体的轴线所在的竖直面之间的夹角为0°～55°；所述第三均流孔与所述水口本体的轴线所在的竖直面之间的夹角为0°～55°。

进一步的，所述第二均流孔与所述水口本体的轴线所在的竖直面之间的夹角与所述第三均流孔与所述水口本体的轴线所在的竖直面之间的夹角相同。

进一步的，所述第二均流孔和所述第三均流孔均为水平向上倾斜设置，且所述第二均流孔和所述第三均流孔与水平面之间的夹角均为10°～60°。

进一步的，所述第二均流孔与水平面之间的夹角与所述第三均流孔与水平面之间的夹角相同，且所述第二均流孔的最低点的高度与所述第三均流孔的最低点的高度相同，所述第二均流孔的最高点的高度与所述第三均流孔的最高点的高度相同。

进一步的，多个所述第一均流孔包括：

两个第一孔，分别靠近所述水口本体的两端设置，所述第一孔与所述水口本体的轴线所在的竖直面的夹角为10°～60°，所述第一孔的最低点设在所述水口本体的内壁上，所述第一孔的最高点设在所述水口本体的外壁上，且所述第一孔的最低点与其靠近所述水口本体的一端之间的距离大于所述第一孔的最高点与其靠近所述水口本体的一端之间的距离；

两个第二孔，分别靠近两个所述第一孔设置，所述第二孔的孔径为所述第一孔的孔径的至少1倍；

两个第三孔，位于两个所述第二孔之间，所述第三孔的孔径为所述第一孔的孔径的1～1.5倍。

进一步的，所述第二孔水平向上倾斜设置，所述第二孔与所述水口本体的轴线所在的竖直面的夹角为55°～80°，所述第二孔的最低点设在所述水口本体的内壁上，所述第二孔的最高点设在所述水口本体的外壁上。

进一步的，所述第三孔水平向上倾斜设置，所述第三孔与所述水口本体的轴线所在的竖直面的夹角为55°～80°，所述第三孔的最低点设在所述水口本体的内壁上，所述第三孔的最高点设在所述水口本体的外壁上。

进一步的，两个所述水口本体的第二端均设有水平向上倾斜设置的第四均流孔，所述第四均流孔与沿所述内腔的长度方向线之间的夹角为30°～90°。

进一步的，还包括设在所述水口本体上的翼缘，所述翼缘上设有定位销孔，所述翼缘用于固定所述水口本体，以使所述第一均流孔、第二均流孔和第三均流孔均位于双辊结晶器的熔池内。

本发明提供的一种双辊薄带连铸水口装置，通过将水口本体组对使用，以及在一水口本体的第一端开设第一均流孔、在另一水口本体的第一端开设第二均流孔，并使第二均流孔和第三均流孔分别位于两个水口本体的轴线所在的竖直面的两侧，可增加对位于两个水口本体之间区域的钢水流动的活跃度，进而使双辊结晶器的熔池内的流场形成良性扰动，以使钢液在双辊结晶器的熔池内均匀分配。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明示例性实施例的双辊薄带连铸水口装置与双辊连铸结晶器关系示意图；

图2为本发明示例性实施例的一种双辊薄带连铸水口装置的结构示意图；

图3为本发明示例性实施例的一种双辊薄带连铸水口装置的主视图；

图4为本发明示例性实施例的中图3的A-A剖视图；

图5为本发明示例性实施例的侧视图。

图中：

1-水口本体，101-矩形腔，102-倒楔形腔；

2-第一均流孔，201-第一孔，202-第二孔，203-第三孔；

3-第二均流孔；

4-第三均流孔；

5-熔池；

6-第四均流孔；

7-翼缘。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种双辊薄带连铸水口装置，参见图1至5，包括两个水口本体1、第一均流孔2、第二均流孔3和第三均流孔4，两个水口本体1均具有内腔，两个水口本体1的轴线位于同一条直线上，且两个水口本体1的第一端相互靠近设置；两个水口本体1靠近底部的侧壁上均开设有多个与内腔连通的第一均流孔2；第二均流孔3开设在一水口本体1的第一端上，并与此水口本体1的内腔连通；第三均流孔4开设在另一水口本体1的第一端上，并与此水口本体1的内腔连通；其中，第二均流孔3和第三均流孔4分别位于两个水口本体1的轴线所在的竖直面的两侧。

本发明通过将水口本体1组对使用，以及在一水口本体1的第一端开设第一均流孔2、在另一水口本体1的第一端开设第二均流孔3，并使第二均流孔3和第三均流孔4分别位于两个水口本体1的轴线所在的竖直面的两侧，可增加对位于两个水口本体1之间区域的钢水流动的活跃度，进而使双辊结晶器的熔池5内的流场形成良性扰动，以使钢液在双辊结晶器的熔池5内均匀分配。

作为一优选实施方式，内腔包括与水口本体1顶部连通的矩形腔101、以及与矩形腔101连通的倒楔形腔102，第一均流孔2、第二均流孔3和第三均流孔4均与倒楔形腔102连通。水口本体1的内腔为整体空腔结构，其上部分为矩形腔101，下部分为倒楔形腔102，并通过在倒楔形腔102沿水口长度方向开设第一均流孔2、及第一端开有第二均流孔3或第三均流孔4，使位于水口本体1内的钢液从均流孔注入到熔池5内时，熔池5的液面及温度场保持稳定。

在一些实施方式中，参见图3，第二均流孔3与水口本体1的轴线所在的竖直面之间的夹角为0°～55°；第三均流孔4与水口本体1的轴线所在的竖直面之间的夹角为0°～55°。在本实施方式中，通过使第二均流孔3和第三均流孔4分别在两个水口本体1的轴线所在的竖直面的两侧错开设置，并使第二均流孔3设在内腔内壁上的一端与轴线所在的竖直面之间的距离小于第二均流孔3设在内腔外壁上的一端与轴线所在的竖直面之间的距离，以及使第三均流孔4设在内腔内壁上的一端与轴线所在的竖直面之间的距离小于第三均流孔4设在内腔外壁上的一端与轴线所在的竖直面之间的距离，以使第二均流孔3和第三均流孔4对熔池5内流场形成良性扰动。

在一些实施例中，第二均流孔3与水口本体1的轴线所在的竖直面之间的夹角与第三均流孔4与水口本体1的轴线所在的竖直面之间的夹角相同。

在另一些实施例中，第二均流孔3和第三均流孔4均为水平向上倾斜设置，且第二均流孔3和第三均流孔4与水平面之间的夹角均为10°～60°。在本实施例中，通过将第二均流孔3和第三均流孔4均为水平向上倾斜设置，使从第二均流孔3和第三均流孔4流出的钢液层开口向下的抛物线流入到熔池5内，使液体流床平稳，进而保证了熔池5的液面及温度场的稳定。

进一步的，第二均流孔3与水平面之间的夹角与第三均流孔4与水平面之间的夹角相同，且第二均流孔3的最低点的高度与第三均流孔4的最低点的高度相同，第二均流孔3的最高点的高度与第三均流孔4的最高点的高度相同。

在另一些实施方式中，参见图3，多个所述第一均流孔2包括两个第一孔201、两个第二孔202和两个第三孔203，两个第一孔201分别靠近水口本体1的两端设置，第一孔201与水口本体1的轴线所在的竖直面的夹角为10°～60°，第一孔201的最低点设在水口本体1的内壁上，第一孔201的最高点设在水口本体1的外壁上，且第一孔201的最低点与其靠近水口本体1的一端之间的距离大于第一孔201的最高点与其靠近水口本体1的一端之间的距离；两个第二孔202分别靠近两个第一孔201设置，第二孔202的孔径为第一孔201的孔径的至少1倍；两个第三孔203位于两个第二孔202之间，第三孔203的孔径为第一孔201的孔径的1～1.5倍。

在一些实施例中，第二孔202水平向上倾斜设置，第二孔202与水口本体1的轴线所在的竖直面的夹角为55°～80°，第二孔202的最低点设在水口本体1的内壁上，第二孔202的最高点设在水口本体1的外壁上。

在一些实施例中，第三孔203水平向上倾斜设置，第三孔203与水口本体1的轴线所在的竖直面的夹角为55°～80°，第三孔203的最低点设在水口本体1的内壁上，第三孔203的最高点设在水口本体1的外壁上。在本实施例中，通过第一孔201、第二孔202和第三孔203对钢液以不同角度出钢以补充熔池5端面钢液，最终使结晶器在浇铸过程中保持液面平稳，满足了薄带的钢浇铸技术的要求，使带钢获得组织均匀且厚度差相对较小的较高质量，获得了较好的使用结果，值得推广使用。

在一些实施例中，两个水口本体1的第二端均设有水平向上倾斜设置的第四均流孔6，第四均流孔6与水平面之间的夹角为30°～90°。

在一些实施方式中，还包括设在水口本体1上的翼缘7，翼缘7上设有定位销孔，翼缘7用于固定水口本体1，以使第一均流孔2、第二均流孔3和第三均流孔4均位于双辊结晶器的熔池5内。

作为一优选实施方式，还包括设在水口本体1上方的液面检测机构，液面检测机构用于根据检测到的双辊结晶器之间的熔池5的液面宽度对熔池5内的液位高度进行判断。例如，在检测到的熔池5的液面宽度减少时，可认为是熔池5内的钢液的液位在减少，此时需要像熔池5内补加钢液，以避免熔池5的液位低于均流孔2的高度。

本发明提供的薄带连铸布流水口装置在工作状态时，水口本体1处于图1中相对位置；稳定浇注时，双辊结晶器内需有稳定的钢液面H，并且H的高度要高于水口本体1上的第一均流孔2、第二均流孔3和第三均流孔4。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种双辊薄带连铸水口装置，其特征在于，包括：

两个水口本体(1)，均具有内腔，两个所述水口本体(1)的轴线位于同一条直线上，且两个所述水口本体(1)的第一端相互靠近设置；

第一均流孔(2)，两个所述水口本体(1)靠近底部的侧壁上均开设有多个与所述内腔连通的第一均流孔(2)；

第二均流孔(3)，开设在一所述水口本体(1)的第一端上，并与此所述水口本体(1)的内腔连通；

第三均流孔(4)，开设在另一所述水口本体(1)的第一端上，并与此所述水口本体(1)的内腔连通；

其中，所述第二均流孔(3)和所述第三均流孔(4)分别位于两个所述水口本体(1)的轴线所在的竖直面的两侧。

2.根据权利要求1所述的双辊薄带连铸水口装置，其特征在于，所述第二均流孔(3)与所述水口本体(1)的轴线所在的竖直面之间的夹角为0°～55°；所述第三均流孔(4)与所述水口本体(1)的轴线所在的竖直面之间的夹角为0°～55°。

3.根据权利要求2所述的双辊薄带连铸水口装置，其特征在于，所述第二均流孔(3)与所述水口本体(1)的轴线所在的竖直面之间的夹角与所述第三均流孔(4)与所述水口本体(1)的轴线所在的竖直面之间的夹角相同。

4.根据权利要求2所述的双辊薄带连铸水口装置，其特征在于，所述第二均流孔(3)和所述第三均流孔(4)均为水平向上倾斜设置，且所述第二均流孔(3)和所述第三均流孔(4)与水平面之间的夹角均为10°～60°。

5.根据权利要求4所述的双辊薄带连铸水口装置，其特征在于，所述第二均流孔(3)与水平面之间的夹角与所述第三均流孔(4)与水平面之间的夹角相同，且所述第二均流孔(3)的最低点的高度与所述第三均流孔(4)的最低点的高度相同，所述第二均流孔(3)的最高点的高度与所述第三均流孔(4)的最高点的高度相同。

6.根据权利要求1所述的双辊薄带连铸水口装置，其特征在于，多个所述第一均流孔(2)包括：

两个第一孔(201)，分别靠近所述水口本体(1)的两端设置，所述第一孔(201)与所述水口本体(1)的轴线所在的竖直面的夹角为10°～60°，所述第一孔(201)的最低点设在所述水口本体(1)的内壁上，所述第一孔(201)的最高点设在所述水口本体(1)的外壁上，且所述第一孔(201)的最低点与其靠近所述水口本体(1)的一端之间的距离大于所述第一孔(201)的最高点与其靠近所述水口本体(1)的一端之间的距离；

两个第二孔(202)，分别靠近两个所述第一孔(201)设置，所述第二孔(202)的孔径为所述第一孔(201)的孔径的至少1倍；

两个第三孔(203)，位于两个所述第二孔(202)之间，所述第三孔(203)的孔径为所述第一孔(201)的孔径的1～1.5倍。

7.根据权利要求6所述的双辊薄带连铸水口装置，其特征在于，所述第二孔(202)水平向上倾斜设置，所述第二孔(202)与所述水口本体(1)的轴线所在的竖直面的夹角为55°～80°，所述第二孔(202)的最低点设在所述水口本体(1)的内壁上，所述第二孔(202)的最高点设在所述水口本体(1)的外壁上。

8.根据权利要求6所述的双辊薄带连铸水口装置，其特征在于，所述第三孔(203)水平向上倾斜设置，所述第三孔(203)与所述水口本体(1)的轴线所在的竖直面的夹角为55°～80°，所述第三孔(203)的最低点设在所述水口本体(1)的内壁上，所述第三孔(203)的最高点设在所述水口本体(1)的外壁上。

9.根据权利要求6所述的双辊薄带连铸水口装置，其特征在于，两个所述水口本体(1)的第二端均设有水平向上倾斜设置的第四均流孔(6)，所述第四均流孔(6)与沿所述内腔的长度方向线之间的夹角为30°～90°。

10.根据权利要求1至9任一项所述的双辊薄带连铸水口装置，其特征在于，还包括设在所述水口本体(1)上的翼缘(7)，所述翼缘(7)上设有定位销孔，所述翼缘(7)用于固定所述水口本体(1)，以使所述第一均流孔(2)、第二均流孔(3)和第三均流孔(4)均位于双辊结晶器的熔池(5)内。

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