CN201776413U

CN201776413U - 一种连铸中间包水口

Info

Publication number: CN201776413U
Application number: CN2010202977649U
Authority: CN
Inventors: 江中块; 杨金成; 周秀丽; 管灿; 陈志平
Original assignee: Shanghai Meishan Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Shanghai Meishan Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2010-08-19
Filing date: 2010-08-19
Publication date: 2011-03-30
Anticipated expiration: 2020-08-19

Abstract

本实用新型涉及一种连铸中间包水口，特别涉及一种连铸中间包上水口及结晶器浸入式水口。主要解决解决铸机拉速介于高拉速和常规拉速之间，连铸生产过程中出现的结晶器液面波动较大，液渣分布不均以及结晶器卷渣等技术问题。本实用新型的技术方案：一种连铸中间包水口，包括连铸中间包上水口及结晶器浸入式水口，上水口布置在中间包内，结晶器浸入式水口布置在结晶器内，上水口置于结晶器浸入式水口之上，且其中孔相通，其特征是上水口内腔下部为圆形，且上水口内腔上下部直径一致；结晶器浸入式水口中孔为圆形，结晶器浸入式水口两侧靠近底部分别开有侧孔，结晶器浸入式水口底部为凹底(壁到底过渡圆滑)。本实用新型主要用于较低拉速连铸机。

Description

一种连铸中间包水口

技术领域：

本实用新型涉及一种连铸中间包水口，特别涉及一种连铸中间包上水口及结晶器浸入式水口。中间包上水口内腔圆形且上下部直径一致，浸入式水口具有优化的中孔，两侧侧孔，渣线设计，使得结晶器液面钢水具有一定的流速，解决连铸机拉速介于常规拉速和高拉速间铸机，结晶器流场不佳及液面不稳定效果好而发生卷渣的现象及水口堵塞问题。

背景技术：

连铸以其特有的高效、节能和易于实现生产过程的自动化而得到世界各国高度重视，获得了广泛应用。较好的结晶器内的流动是保证连铸机高效率和良好的铸坯质量的先决条件，流场控制的不合理将会导致结晶器内自由表面处流速过大、弯月面波动加剧、对结晶器窄面冲击强度过大等一系列问题。连铸过程中普遍存在水口堵塞问题。它限制了设各的利用率、降低了生产效率并影响钢的质量、增加钢的成本、恶化劳动条件。而合理的中间包水口是保证结晶器流场的重要因素。

对于结晶器断面为210×900～1300mm²的连铸机，双流改造后，为了保证炉机匹配，正常工作拉速从高拉速2.0～2.4m/min，改为1.2～1.8m/min，连铸机拉速介于常规拉速和高拉速之间。中包上水口是钢水从中包流入结晶器的一个必经通道，拉速改变后，原椭圆形上水口和浸入式水口存在偏流和容易堵塞的情况显得更加突出。钢液进入结晶器后流场不对称，结晶器内的温度场分布不合理，直接影响最终钢产品的表面和内部质量，结晶器钢液容易卷渣，严重时会发生漏钢事故。中间包上水口的设计与结晶器浸入式水口的一体化设计匹配，对结晶器流场的稳定影响突出。

因此，中间包上水口的优化设计，并开发与之适应并一体的结晶器浸入式水口是非常必要的。连铸过程中使钢流与水口内壁冲击作用小的水口队防止水口堵塞，是一条行之有效的途经。

中国专利200420097329.6公开了《连续浇注宽厚板坯用的浸入式水口》，该实用新型提供了一种连铸用浸入式水口，其特征在于水口内孔断面为椭圆形或扁平形。这种水口仍然无法应对低拉速容易导致水口堵塞的问题。

中国专利201020022680.4公开了《一种连铸结晶器浸入式水口》，该实用新型提供了一种连铸用浸入式水口，其特征在于水口内孔断面为圆形。这种水口上水口的设计没有优化，仍然无法彻底改善卷渣的问题。

实用新型内容：

本实用新型目的是提出一种连铸中间包水口，主要解决解决铸机拉速介于高拉速和常规拉速之间，连铸生产过程中出现的结晶器液面波动较大，液渣分布不均以及结晶器卷渣等技术问题。本实用新型的思路是通过改变上水口的设计，由原来扁形改为圆形且上下部直径一致，减少连铸过程中钢流与水口内壁冲击作用使水口防止堵塞；改变浸入式水口长度、底部形状，浸入式水口内腔，侧孔角度以及出口面积，渣线设计，减小对液面的扰动，稳定结晶器内流场。

根据中包水口流出的钢水量与结晶器拉走的钢水量相等的原则，由公式可以计算出不同拉速情况下水口中的钢流当量直径，其中a，b为结晶器断面积，m²’根据实际取0.21m和1.3m(最大宽度)；v为铸机拉速；C_D为水口流量系数，镇静钢0.86-0.97，以0.9为例；H为中包液面高度，根据实际取1.2m。定义水口中钢流面积和水口截面积的比值为满流率，满流率高，则钢液从中间包至结晶器的流动越稳定，连铸过程中结晶器液面波动、水口偏流现象越少。

根据上面的公式，计算出在不同拉速下，圆形水口中钢流当量直径、钢流面积和相应的满流率如下：

拉速，v	0.4	0.8	1.2	1.6	1.8
						d钢流，m	0.0344	0.0486	0.0595	0.0687	0.0729
钢流面积	0.0009	0.0019	0.0028	0.0037	0.0042
						圆形水口截面积	0.0044	0.0044	0.0044	0.0044	0.0044
满流率	20.99％	41.97％	62.96％	83.95％	94.44％

原椭圆形水口截面图参照图1：

根据上图近似计算出椭圆形上水口面积为0.0063，则根据上面的公式，计算出在不同拉速下，原椭圆形水口中钢流当量直径、钢流面积和相应的满流率如下：

拉速，v	0.4	0.8	1.2	1.6	1.8
						d钢流，m	0.0344	0.0486	0.0595	0.0687	0.0729
钢流面积	0.0009	0.0019	0.0028	0.0037	0.0042
						椭圆形截水口面积	0.0063	0.0063	0.0063	0.0063	0.0063
满流率	14.62％	29.25％	43.87％	58.49％	65.80％

由于目前连铸机拉速介于常规拉速和高拉速之间，针对拉速1.2-1.8m/min，由上面对圆形水口和椭圆形水口在不同拉速工况下的满流率计算可以看到，在相同工况拉速下，圆形水口的满流率值高于椭圆形水口，圆形水口的满流率在60％以上。

本实用新型的技术方案：一种连铸中间包水口，包括连铸中间包上水口及结晶器浸入式水口，上水口布置在中间包内，结晶器浸入式水口布置在结晶器内，上水口置于结晶器浸入式水口之上，且其中孔相通，其特征是上水口内腔下部为圆形，且上水口内腔上下部直径一致；结晶器浸入式水口中孔为圆形，结晶器浸入式水口两侧靠近底部分别开有侧孔，结晶器浸入式水口底部为凹底(壁到底过渡圆滑)。结晶器浸入式水口侧孔面积大小为60mm×85mm，结晶器浸入式水口侧孔向下倾斜，倾斜角为10～20°。

本实用新型的有益效果是，通过改变中间包上水口的内腔形状设计，浸入式水口的中孔、侧孔面积、底部形状，侧孔角度，上水口和浸入式水口的一体化匹配设计能保证钢液从中间包至结晶器的稳定流动，减缓连铸过程中结晶器液面波动、稳定液面、减少卷渣次数和漏钢几率，保证工艺生产顺行。解决生产过程中出现的结晶器钢液面流速过大，保护渣液渣分布不均匀以及结晶器卷渣等问题，并有利于解决偏流问题。板坯表面质量和内部质量均优于原椭圆形水口，板坯夹渣缺陷的发生大幅下降，保证了产品质量，节约了生产成本，满足了连铸生产要求。

附图说明：

图1为本现有椭圆形水口俯视图

图2为本实用新型浸入式水口部分俯视图

图3为图4的A-A截面图

图4为图4的B-B截面图

图5为本实用新型上水口部分俯视图

图6为图7的F-F截面图

图7为图7的E-E截面图

图8为本实用新型装配结构示意图

图中：1、浸入式水口本体；2、侧孔；3凹底；4、上水口本体；5、中孔；6、塞棒。

具体实施方式：

下面结合图2-8，对本实用新型的具体实施例作详细说明。针对的是拉速范围在1.2～1.8m/min浇注条件下的板坯(结晶器断面为210×900～1300mm²)。

具体实施例：一种板坯连铸中间包水口，上水口本体4布置在中间包内，上水口中孔5直径保持φ75mm不变，浸入式水口本体1布置在结晶器内，浸入式水口本体中孔直径是φ75mm的圆形，浸入式水口本体侧面靠近底部有两个水口侧孔2，水口侧孔2孔口向下并带有倾斜角α，α为10～20°，渣线长度120mm，渣线上沿距吐出孔上沿长度200mm。水口底部为凹底3。使用时，塞棒6塞在上水口本体4入口处。

本实用新型结合实际连铸生产工艺，进行相关工艺参数的设置：水口插入深度范围为(水口侧孔上部至钢液面距离)：120～180mm；吹氩气量范围为：0～10L·min-1。

Claims

1.一种连铸中间包水口，包括连铸中间包上水口及结晶器浸入式水口，上水口布置在中间包内，结晶器浸入式水口布置在结晶器内，上水口置于结晶器浸入式水口之上，且其中孔相通，其特征是上水口内腔下部为圆形，且上水口内腔上下部直径一致；结晶器浸入式水口中孔也为圆形，结晶器浸入式水口两侧靠近底部分别开有侧孔，结晶器浸入式水口底部为凹底。

2.根据权利要求1所述的一种连铸中间包水口，其特征是结晶器浸入式水口侧孔向下倾斜，倾斜角为10～20°。

3.根据权利要求1所述的一种连铸中间包水口，其特征是结晶器浸入式水口侧孔面积大小为60mm×85mm。