CN201136054Y - 一种中板坯连铸用浸入式水口 - Google Patents

一种中板坯连铸用浸入式水口 Download PDF

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朱万彤
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王彬
刘太新
田启新
杨杰
赵铁成
郭连英
孔庆福
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Tangshan Iron and Steel Co Ltd
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DONGFANG JUYE HIGHER CERAMIC Co Ltd ANSHAN CITY
University of Science and Technology Liaoning USTL
Tangshan Iron and Steel Co Ltd
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Abstract

一种中板坯连铸用浸入式水口，属冶金连铸设备技术领域，用于解决为中板坯连铸提供适用的高钢水通量浸入式水口问题。本实用新型由圆管形钢液流入端、扁平状钢液流出端、以及连接钢液流入端和钢液流出端的一个光滑连续过渡的细长筒状过渡段三部分组成，钢液流出端设有两个左右对称的钢水吐出孔，特别之处是：钢水吐出孔下缘为向下倾斜的斜面，该斜面与水平方向构成导流倾角α，α角取值范围为10°～20°。本实用新型结合薄板坯和常规板坯连铸用浸入式水口的设计思路，针对中板铸坯厚度及中板坯结晶器特点对水口的钢水吐出孔、导流结构、钢液流出端几何尺寸等参数进行优化设计，在满足钢水高通量前提下，可使结晶器熔池高温区充分地上移并使液面波动得到有效控制。

Description

一种中板坯连铸用浸入式水口
技术领域
本实用新型涉及一种连铸设备，特别是中板坯连铸用高钢水通量扁平结构浸入式水口，属冶金连铸设备技术领域。
背景技术
连铸是将钢液连续冷凝成铸坯的技术，其中水冷铜制模具称为结晶器，由耐火材料制成的水口将其与中间包连接在一起，钢液通过水口被连续不断地注入结晶器接受冷却和凝固加工。
中板坯连铸生产的铸坯厚度一般在135～170mm之间，虽然与常规板坯连铸机(铸坯厚度一般大于180mm)同样采用平板式结晶器，但相比中板坯连铸结晶器上部空间尺寸却十分紧张，开口度相当于甚至小于薄板坯连铸机的结晶器(薄板铸坯厚度通常小于100mm，但在结晶器上部采用漏斗形状)。常规板坯连铸常用的浸入式水口，是一种近似圆管型的双侧孔水口。用于薄板坯连铸机的浸入式水口，其钢液流出端采用扁平形状，即沿结晶器宽度方向的尺寸要明显大于沿厚度方向的尺寸，而水口与中间包相连接的钢液流入端通常为圆管形，连接流入端和流出端的是一个截面形状光滑连续过渡的细长筒状体。
作为防止钢液氧化的保护剂和降低凝固坯壳与结晶器铜板之间运动阻力的润滑剂，添加到结晶器钢液熔池液面上的固体颗粒保护渣需要由高温钢液提供热量而熔化。保护渣熔化状况和喂入结晶器铜板与凝固坯壳之间的好坏对连铸工艺顺行和铸坯表面质量有显著影响，这就要求来自浸入式水口的高温钢水相对集中在结晶器熔池上部，尤其要保证浸入式水口与结晶器铜板之间熔池液面的活跃。中板坯连铸机结晶器钢液熔池液面空间受到了来自铸坯厚度和浸入式水口的限制，因此，利用来自浸入式水口的高温钢水保证和促进熔池液面的活跃显得尤为重要，水口钢液流出端结构在此将起到重要作用。但活跃结晶器钢液熔池液面也要控制得当，过分活跃会加剧熔池液面起伏和波动，进而造成卷渣并引发铸坯质量和工艺操作事故。
基于上述原因，常规板坯连铸常用的近似圆管型的双侧孔水口显然不适用于中板坯连铸。一方面，它在大断面和高拉速情况下可能遇到的通钢能力严重不足和水口射流速度过大的问题，是导致熔池液面剧烈波动、卷渣以及粘结漏钢事故发生的主要原因之一；另一方面，近似圆管形状的水口往往造成水口外壁与铜板之间的空间紧张，这将恶化保护渣添加、熔化以及喂入条件，板坯中部表面纵裂纹的产生与此有关。薄板坯连铸用扁平浸入式水口同样也不适合于中板坯连铸，其较大的向下导流倾角将在中板坯连铸结晶器中带来过大的冲击深度以及随之而来的负面作用和影响。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术之缺陷，提供一种能使结晶器熔池高温区上移和控制熔池液面波动，并能满足高钢水通量的中板坯连铸用浸入式水口。
本实用新型所称问题是由以下技术方案解决的：
一种中板坯连铸用浸入式水口，它由圆管形钢液流入端1、扁平状钢液流出端3、以及连接钢液流入端和钢液流出端的一个光滑连续过渡的细长筒状过渡段2三部分组成，所述钢液流出端设有两个左右对称的钢水吐出孔4，其特别之处是：所述钢水吐出孔下缘为向下倾斜的斜面5，该斜面与水平方向的夹角构成导流倾角α，α角取值范围为10°～20°。
上述中板坯连铸用浸入式水口，所述钢液流出端的底部为圆弧曲面6，圆弧曲面半径R为175～215mm，由该圆弧曲面与钢水吐出孔向下倾斜的斜面共同构成导流结构。
上述中板坯连铸用浸入式水口，所述钢液流出端宽度方向尺寸L为150～190mm，厚度方向尺寸T为75～90mm，所述钢水吐出孔外侧高度尺寸S为90～125mm。
本实用新型结合薄板坯连铸用浸入式水口和常规板坯连铸用浸入式水口的设计思路，针对中板坯铸坯厚度及中板坯结晶器的特点设计了适合中板坯连铸用浸入式水口。该设计采用类似薄板坯连铸用浸入式水口的圆管形钢液流入端、扁平形状的钢液流出端，对钢液流出端的结构进行了重点改进，经过对钢水吐出孔下缘水平导流倾角、导流结构、钢液流出端几何尺寸等参数的优化设计，在满足钢水通量大于4.0t/min.的要求前提下，能使结晶器熔池高温区较充分地上移并使液面波动得到有效控制。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是图1的A-A剖视图。
附图中标号表示如下：1.圆管形钢液流入端；2.细长筒状过渡段；3.扁平状钢液流出端；4.钢水吐出孔；5.钢水吐出孔下缘斜面；6.圆弧曲面。
具体实施方式
参看图1、图2，本实用新型的整体形态与薄板坯连铸机的浸入式水口类似，它由圆管形钢液流入端1、扁平状钢液流出端3、以及连接钢液流入端和钢液流出端的一个光滑连续过渡的细长筒状过渡段2三部分组成。在钢液流出端设有两个左右对称的长形截面钢水吐出孔4，钢水吐出孔上缘采用了由内到外逐渐收缩的设计，钢水吐出孔下缘为向下倾斜的斜面5，该斜面与水平方向的夹角构成导流倾角α，该导流倾角根据中板坯连铸的特殊要求取值范围在10°～20°之间。钢液流出端的底部为一圆弧曲面6，该圆弧曲面的圆心位于水口的轴心线上，半径R为175～215mm，由该圆弧曲面与钢水吐出孔向下倾斜的斜面共同构成导流结构。这种导流结构能使结晶器熔池高温区较充分地上移并使液面波动得到有效控制。
仍参看图1、图2，为满足中板坯连铸高钢水通量的要求(钢水通量大于4.0t/min.)，本实用新型钢液流出端宽度方向尺寸L为150～190mm，厚度方向尺寸T为75～90mm，钢水吐出孔外侧高度尺寸S为90～125mm。
以下给出两个实施例：
实施例1：
所述浸入式水口两个吐出孔4下缘导流倾角α为15°，外侧高度S为90mm，钢液流出端的底部圆弧曲面R为190mm，钢液流出端宽度和厚度方向尺寸L和T分别为170mm和85mm。
实施例2：
所述浸入式水口两个吐出孔4下缘导流倾角α为12°，外侧高度S为110mm，钢液流出端的底部圆弧曲面R为170mm，钢液流出端宽度和厚度方向尺寸L和T分别为180mm和77mm。

Claims (3)

1.一种中板坯连铸用浸入式水口，它由圆管形钢液流入端(1)、扁平状钢液流出端(3)、以及连接钢液流入端和钢液流出端的一个光滑连续过渡的细长筒状过渡段(2)三部分组成，所述钢液流出端设有两个左右对称的钢水吐出孔(4)，其特征在于：所述钢水吐出孔下缘为向下倾斜的斜面(5)，该斜面与水平方向的夹角构成导流倾角α，α角取值范围为10°～20°。
2.根据权利要求1所述的中板坯连铸用浸入式水口，其特征在于：所述钢液流出端的底部为圆弧曲面(6)，圆弧曲面半径R为175～215mm，由该圆弧曲面与钢水吐出孔向下倾斜的斜面共同构成导流结构。
3.根据权利要求1或2所述的中板坯连铸用浸入式水口，其特征在于：所述钢液流出端宽度方向尺寸L为150～190mm，厚度方向尺寸T为75～90mm，所述钢水吐出孔外侧高度尺寸S为90～125mm。
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