CN204799939U - 浸入式水口结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种浸入式水口结构，包括：设置有出水口及中孔的水口结构本体，所述出水口设置在所述水口结构本体下端，所述出水口的上端面与水平面的夹角呈60°±5°，所述出水口的下端面与水平面的夹角呈15°±1.5°；所述中孔设置在所述水口结构本体中心，且与所述出水口连通；所述水口结构本体设置在中间包与结晶器之间，所述中间包中的钢水从所述中孔流入所述水口结构本体，从所述出水口流出进入所述结晶器中。本实用新型提供过的一种浸入式水口结构，通过优化的水口出口角度，使得钢流在结晶器内具有更好的流动与稳定性，降低发生卷渣的现象，降低了钢水液面的不稳定状态，从而提高了板坯的质量。

Description

浸入式水口结构

技术领域

本实用新型涉及连铸结晶器水口技术领域，特别涉及一种浸入式水口结构。

背景技术

结晶器浸入式水口在连铸工艺中位于中间包与结晶器之间，是钢水从中间包流向结晶器的导流管，其作用是：防止钢水二次氧化；控制钢水的流动状态和注入速度；促进夹杂物上浮，防止保护渣非金属夹杂物卷入钢水中，它是连铸过程中控制浇钢的重要设备。随着科学技术的进步，汽车、家电等行业对冷轧薄板表面质量的要求愈来愈高，这就要求铸坯中引起冷轧钢板表面缺陷的夹杂物数量减少。卷渣是影响冷轧薄板表面质量的重要缺陷，铸坯表层大型夹杂物的数量与结晶器流场不合理，液面波动较大均与卷渣有关，而合理的浸入式水口是影响结晶器流场的重要因素。

结晶器表面流速是自由液面的关键特征，表面流速过大会导致固态或液态保护渣的卷入，但表面流速过小会引起结晶器弯月面处钢水温度过低，影响保护渣的润滑效果。目前浸入式水口浇铸过程钢液表面流速较高不合理，易引起铸坯卷渣现象的发生。

由于浸入式水口的出口对流股的导向作用，浸入式水口出口角度对钢液的流场影响很大，出口角度增大，流股冲击窄面的深度变大，上回流的强度和能量小，同时弯月面处的流速变小。即出口角度越大，上回流越不发达，从夹杂物的上浮来说，出口角度越大，流股携带的夹杂物会冲到结晶器深处，导致其上浮困难。因此，综合考虑上回流强度与夹杂物上浮去除之间的关系，合理的设计浸入式水口的出口角度成为需要解决的重要问题。

实用新型内容

本申请实施例通过提供一种浸入式水口结构，解决了目前连铸生产过程中出现的浸入式水口浇铸过程钢液表面流速较高不合理，易引起铸坯卷渣现象发生的技术问题，实现了钢流在结晶器内具有更好的流动与稳定性的技术效果。

本实用新型提供了一种浸入式水口结构，包括：设置有出水口及中孔的水口结构本体；

所述出水口设置在所述水口结构本体下端，所述出水口的上端面与水平面的夹角呈60°±5°，所述出水口的下端面与水平面的夹角呈15°±1.5°；

所述中孔设置在所述水口结构本体中心，所述中孔与所述出水口连通；

所述水口结构本体设置在中间包与结晶器之间，所述中间包中的钢水从所述中孔流入所述水口结构本体，从所述出水口流出进入所述结晶器中。

进一步地，所述水口结构本体的底部设有凹槽。

进一步地，所述出水口有两个，两个所述出水口设置在所述水口结构本体的两侧，且靠近所述水口结构本体底部。

进一步地，两个所述出水口的面积相等。

进一步地，所述中孔呈圆形，直径为72mm。

本实用新型提供的一种浸入式水口结构，至少具有如下技术效果或优点：

1、将浸入式水口结构的中孔设置为圆形，对板坯连铸结晶器内钢液温度场与流场进行了改善。

2、将浸入式水口结构的出水口上端面与水平面的夹角设计呈60°±5°，出水口的下端面与水平面的夹角设计呈15°±1.5°，可以较明显的降低液面的流速，减少卷渣发生的几率，使得钢流在结晶器内具有更好的流动与稳定性，降低了钢水液面的不稳定状态，从而提高了板坯的质量。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的浸入式水口结构剖视图；

图2为本实用新型实施例提供的浸入式水口结构中的出水口的结构示意图。

具体实施方式

为了解决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，本实用新型实施例提供的一种浸入式水口结构通过优化的水口出口角度，使得结晶器液面钢水具有一定的流速而降低发生卷渣的现象，使得钢流在结晶器内具有更好的流动与稳定性，降低钢水液面的不稳定状态，从而提高了板坯的质量。

参见图1，本实用新型实施例提供的一种浸入式水口结构包括：设置有出水口3及中孔2的水口结构本体1，所述出水口3设置在所述水口结构本体1下端，所述中孔2设置在所述水口结构本体1的中心，且与所述出水口3连通。

为了对板坯连铸结晶器内钢液温度场与流场进行改善，降低液面的流速，减少卷渣发生的几率，所述出水口3的上端面与水平面的夹角呈60°±5°，所述出水口3的下端面与水平面的夹角α呈15°±1.5°。当所述出水口3的上端面与水平面的夹角呈60°，所述出水口3的下端面与水平面的夹角α呈15°时，下流场效果及冲击角度适宜，液面波动小。

所述水口结构本体1设置在中间包与结晶器之间，所述中间包中的钢水从所述中孔2流入所述水口结构本体1，从所述出水口3流出进入所述结晶器中。所述水口结构本体1的底部设有凹槽。所述出水口3有两个，两个所述出水口3设置在所述水口结构本体1的两侧，且靠近所述水口结构本体1底部。出水口3不对称或不对中也会造成结晶器内钢液的不对称流动,并在水口两侧的自由表面上形成两个旋涡,这种旋涡比液面波动更容易造成卷渣，因此本实用新型实施例中的两个出水口3对称设置在所述水口结构本体1的两侧。两个所述出水口3的面积相等。参见图2，单个出出口面积为4800mm²，均为宽W60mm×高H80mm。中孔2呈圆形，直径φ为72mm。通过数值模拟及现场应用，通过计算水口通钢量及出水口3与入水口面积比计算72mm较为合适。

本实用新型提供的一种浸入式水口结构，至少具有如下技术效果或优点：

1、浸入式水口结构的底部设有凹槽，且中孔2设置为圆形，对板坯连铸结晶器内钢液温度场与流场进行了改善。

2、浸入式水口结构的出水口3上端面与水平面的夹角呈60°±5°，出水口3的下端面与水平面的夹角呈15°±1.5°，两个出水口3的面积相等，单个出水口3的面积为4800mm²，均为60mm×80mm，可以较明显的降低液面的流速，减少卷渣发生的几率，使得钢流在结晶器内具有更好的流动与稳定性，降低了钢水液面的不稳定状态，从而提高了板坯的质量。

本实用新型实施例提供的侵入式水口结构结合实际连铸生产工艺进行应用的过程中，先将装有精炼好钢水的钢包运至回转台，回转台转动到浇注位置后，将钢水注入中间包。因为侵入式水口结构的插入深度及吹Ar量的流量控制，对结晶器内流场的影响很大，且直接关系到流股对窄面的冲击点以及流场的形态，本实用新型实施例提供的侵入式水口结构插入结晶器的深度为125-165mm，三路总吹Ar量控制范围为<12L/min。中间包内的钢水再由本实用新型实施例提供的侵入式水口结构中的中孔2流入，再经出水口3流出，将钢水分配到各个结晶器中去，钢水在结晶器中铸件成形并迅速凝固结晶。最后拉矫机与结晶振动装置共同作用，将结晶器内的铸件拉出，经冷却、电磁搅拌后，切割成一定长度的板坯。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种浸入式水口结构，其特征在于，包括：

设置有出水口及中孔的水口结构本体；

所述出水口设置在所述水口结构本体下端，所述出水口的上端面与水平面的夹角呈60°±5°，所述出水口的下端面与水平面的夹角呈15°±1.5°；

所述中孔设置在所述水口结构本体中心，所述中孔与所述出水口连通；

所述水口结构本体设置在中间包与结晶器之间，所述中间包中的钢水从所述中孔流入所述水口结构本体，从所述出水口流出进入所述结晶器中。

2.如权利要求1所述的浸入式水口结构，其特征在于：

所述水口结构本体的底部设有凹槽。

3.如权利要求1所述的浸入式水口结构，其特征在于：

所述出水口有两个，两个所述出水口设置在所述水口结构本体的两侧，且靠近所述水口结构本体底部。

4.如权利要求3所述的浸入式水口结构，其特征在于：

两个所述出水口的面积相等。

5.如权利要求1所述的浸入式水口结构，其特征在于：

所述中孔呈圆形，直径为72mm。