CN209465668U

CN209465668U - 双孔对冲结晶器水口

Info

Publication number: CN209465668U
Application number: CN201920042192.0U
Authority: CN
Inventors: 白亮; 楠顶; 刘军; 刘景顺; 董俊慧
Original assignee: Inner Mongolia University of Technology
Current assignee: Inner Mongolia University of Technology
Priority date: 2019-01-10
Filing date: 2019-01-10
Publication date: 2019-10-08
Anticipated expiration: 2029-01-10

Abstract

本实用新型涉及金属连铸设备领域，旨在解决铜液由结晶器水口注入结晶器，由于钢液重力作用，从铸液口出口射出的流股将具有很大的动能，影响铸坯质量的问题，提供双孔对冲结晶器水口，其包括水口本体；水口本体对称设置有两个连铸通道；每个连铸通道的顶端为注液口，每个连铸通道的末端为排液口；每个连铸通道包括从上到下依次分布的直线段和第一弧形段；两个连铸通道的第一弧形段围成环形，两个排液口间隔设置且相对设置。有益效果，通过将单孔入流变为双孔，并在连铸通道下端设置弧形通道，使得两股铜流在排液口相互冲击，抵消其部分冲击力，实现控制钢液冲击深度的目的，调整结晶器内部流场状态。

Description

双孔对冲结晶器水口

技术领域

本实用新型涉及金属连铸设备领域，具体而言，涉及双孔对冲结晶器水口。

背景技术

传统的直通式结晶器水口，钢液由铸液口注入结晶器，由于钢液重力作用，从铸液口出口射出的流股将具有很大的动能。

1、铸液口处钢液速度大、冲击力强，铸液将冲入熔池很深的位置，从而将夹杂物和气泡等带入熔池较深的位置，为夹杂物、气泡的上浮及去除带来更大的困难，极易造成铸坯内部或中心缺陷。

2、铸液冲击深度过深会使得弯月面处钢水更新太慢、温度补偿不足，导致该区域钢水温度偏低，造成弯月面保护渣局部冷凝形成深振痕和弯月面区初生坯壳呈“钩”状，会捕捉渣滴、夹杂物和气泡进入凝固坯壳形成严重缺陷。

3、液渣渗入困难，导致润滑不足及弯月面区的不均匀传热，从而产生纵裂纹，甚至直接发生漏钢事故。

传统结晶器水口在底部有一定的凹槽，或在凹槽内设置各种形状的缓冲结构，其主要作用是通过对入口股流的发射，抵消缓冲一部分入口股流的动量，使得入口股流在出水口时有较小的速度和理想的角度。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种双孔对冲结晶器水口，以解决铜液由结晶器水口注入结晶器，由于钢液重力作用，从铸液口出口射出的流股将具有很大的动能，影响铸坯质量的问题。

本实用新型的实施例是这样实现的：

本实用新型实施例提供双孔对冲结晶器水口，

包括水口本体；所述水口本体对称设置有两个连铸通道；

每个所述连铸通道的顶端为注液口，每个所述连铸通道的末端为排液口；

每个所述连铸通道包括从上到下依次分布的直线段和第一弧形段；两个所述连铸通道的所述第一弧形段围成环形，两个所述排液口间隔设置且相对设置。

设置两个连铸通道，根据需要可以设置多个；并在连铸通道下端设置能够组成环形(连铸通道设置两个)或者球状(连铸通道设置多个，多个连铸通道围成球状)，使得两股(或者多股)铜流在排液口相互冲击，抵消其部分冲击力，从而有效减小其具有的动量，实现控制钢液冲击深度的目的，调整结晶器内部流场状态。

在本实施例的一种实施方式中：

所述水口本体的底部设置有铸液口；

两个所述排液口位于所述铸液口的两侧且分别与所述铸液口连通。

在本实施例的一种实施方式中：

所述铸液口的顶部向上凹陷形成呈半球状的缓冲球冠。

在本实施例的一种实施方式中：

所述缓冲球冠位于两个所述排液口的上方。

在本实施例的一种实施方式中：

每个所述连铸通道还包括平滑过渡连通所述直线段和所述第一弧形段的第二弧形段。

在本实施例的一种实施方式中：

两个所述连铸通道的内径尺寸相等。

在本实施例的一种实施方式中：

每个所述连铸通道的所述注液口口径和所述排液口口径相等。

在本实施例的一种实施方式中：

所述第一弧形段对应圆半径为100mm。

在本实施例的一种实施方式中：

所述排液口顶侧对应圆半径为800mm。

在本实施例的一种实施方式中：

所述第二弧形段对应圆半径为130mm。

在本实施例的一种实施方式中：

本实用新型的有益效果是：

双孔对冲结晶器水口，通过将单孔入流变为双孔，并在连铸通道下端设置弧形通道，使得两股铜流在排液口相互冲击，抵消其部分冲击力，实现控制钢液冲击深度的目的，调整结晶器内部流场状态。

具有如下明显特点和优势：

1、结构简单，易制造。结晶器水口仅仅改变连铸通道形状，结构简单。

2、成本低廉。对于连铸结晶器内流场的优化仅仅通过对连铸通道的改造来实现，生产厂可以快速将本发明用于生产中，提高产品质量。

3、结构灵活、可选方案全面。通过改变第一弧形段半径参数，实现对排液口速度进行调整，依据生产需要，提供结晶器内不同的流态分布。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的双孔对冲结晶器水口的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的双孔对冲结晶器水口的流动结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的双孔对冲结晶器水口的俯视图。

图标：100－水口本体；200－连铸通道；210－注液口；220－排液口；201－直线段；202－第一弧形段；203－第二弧形段；300－铸液口；310－缓冲球冠。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，本实用新型的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，本实用新型的描述中若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，“连接”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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例，参照图1至图3。

本技术方案，将传统单股流改为双股流，利用双股流各自的动量在出口处相互抵消，从而减小金属液体出水口时的冲击强度。

本实用新型实施例提供双孔对冲结晶器水口，

如图1所示，包括水口本体100；水口本体100对称设置有两个连铸通道200；

如图1和图3所示，每个连铸通道200的顶端为注液口210，每个连铸通道200的末端为排液口220；

每个连铸通道200包括从上到下依次分布的直线段201和第一弧形段202；两个连铸通道200的第一弧形段202围成环形，两个排液口220间隔设置且相对设置。

设置两个连铸通道200，根据需要可以设置多个；并在连铸通道200下端设置能够组成环形(连铸通道200设置两个)或者球状(连铸通道200设置多个，多个连铸通道200围成球状)，使得两股(或者多股)铜流在排液口220相互冲击，抵消其部分冲击力，从而有效减小其具有的动量，实现控制钢液冲击深度的目的，调整结晶器内部流场状态。

直线段201的顶端即为入液口，第一弧形段202的末端即为排液口220。

如图2所示，两股铜液经两个排液口220排出口，汇集后排出。在本实施例的一种实施方式中：经过铸液口300汇集并排出。

水口本体100的底部设置有铸液口300；

两个排液口220位于铸液口300的两侧且分别与铸液口300连通。

两个排液口220对称设置于铸液口300，保证两股铜液流速和流量相同。

如图2所示，在本实施例的一种实施方式中：铸液口300为对称结构。

两股铜液汇集流动至铸液口300处，能够保证对冲力均衡，均匀流出。

如图2所示，在本实施例的一种实施方式中：

铸液口300的顶部向上凹陷形成呈半球状的缓冲球冠310。

缓冲球冠310呈半球状，并且朝向入液口的方向凹陷。进一步稳定两股铜流。

在本实施例的一种实施方式中：

如图2所示，缓冲球冠310位于两个排液口220的上方。

能够最大地发挥缓冲球冠310的缓冲作用。

在本实施例的一种实施方式中：

如图2所示，每个连铸通道200还包括平滑过渡连通直线段201和第一弧形段202的第二弧形段203。

第二弧形段203起到缓冲，以及使直线段201内的铜液能够顺利流动至第二弧形段203内，避免在转弯出发生撞击，不仅不利于铜液的顺畅流动，还可能造成噪声。

在本实施例的一种实施方式中：

如图2所示，两个连铸通道200的内径尺寸相等。

为了保证连铸通道200内部流动的对称性和出入口流量相同，两股连铸通道200内径完全相同。

在本实施例的一种实施方式中：

如图2所示，每个连铸通道200的注液口210口径和排液口220口径相等。实践中，可以选用60mm的。

出口面积等于两入口面积。保证连铸通道200内部流动的对称性。

在本实施例的一种实施方式中：如图2所示，第一弧形段202对应圆半径为100mm。

在本实施例的一种实施方式中：如图2所示，排液口220顶侧对应圆半径为800mm。

在本实施例的一种实施方式中：如图2所示，第二弧形段203对应圆半径为130mm。

承上述，可以通过改变入液口口径的大小，从而增大或减小通钢量。同时，可以调整第一弧形段202和第二弧形段203的半径大小，来改变钢液出口冲击力的大小。在排液口220顶侧液对应设置弧形段，钢液流经此处时可以得到进一步缓冲，并且在缓冲球冠310处产生紊流，进一步减小钢液铸造口速度的同时干扰其铸造口速度的方向性，减小其冲击速度和冲击深度，按照生产要求，调整结晶器内的流场分布情况，生产出质量良好的铸坯。

如图2所示，钢液由入液口进入直线段201内，在通过第一弧形段202和第二弧形段203时，流动方向由垂直流动变为了水平流动，并在出口处相遇，两股流实现对冲，其动量相互消耗，通过缓冲球冠310的作用，股流分为上下两个方向。

由于两股流的对冲作用，钢液在排液口220的动量将减小，同时由于缓冲球冠310的存在，将对两股流的流动产生一定的扰动作用，将进一步减小钢液向下的冲击力，从而使其冲击深度降低，夹杂物和气泡不会被带到更深的熔池内部，有利于其上浮并被保护渣捕获而去除。这样的流态分布还可以使得结晶器弯月面区表面流速增大或高温钢水更新变快，对该区域钢水温度有足够的补充，不至于造成化渣不良及润滑不良，不易产生局部冷凝形成深振痕和弯月面区初生坯壳呈“钩”状，会捕捉渣滴、夹杂物和气泡进入凝固坯壳，从而减少连铸坯缺陷的产生，提高铸坯质量。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种双孔对冲结晶器水口，其特征在于：

包括水口本体；所述水口本体对称设置有两个连铸通道；

2.根据权利要求1所述的双孔对冲结晶器水口，其特征在于：

所述水口本体的底部设置有铸液口；

3.根据权利要求2所述的双孔对冲结晶器水口，其特征在于：

所述铸液口的顶部向上凹陷形成呈半球状的缓冲球冠。

4.根据权利要求3所述的双孔对冲结晶器水口，其特征在于：

所述缓冲球冠位于两个所述排液口的上方。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的双孔对冲结晶器水口，其特征在于：

6.根据权利要求1所述的双孔对冲结晶器水口，其特征在于：

两个所述连铸通道的内径尺寸相等。

7.根据权利要求6所述的双孔对冲结晶器水口，其特征在于：

8.根据权利要求1所述的双孔对冲结晶器水口，其特征在于：

所述第一弧形段对应圆半径为100mm。

9.根据权利要求3所述的双孔对冲结晶器水口，其特征在于：

所述排液口顶侧对应圆半径为800mm。

10.根据权利要求5所述的双孔对冲结晶器水口，其特征在于：

所述第二弧形段对应圆半径为130mm。