CN210475521U - 一种快速浸入式一体水口及用于引导熔融金属的水口组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及无机非金属材料领域，提供快速浸入式一体水口(1)，包括水口上段(10)、中间段(11)及渣线段(12)；该水口上段(10)内嵌设置有锆碗(14)。还提供用于引导熔融金属的水口组件，该水口组件包括中间包下水口(5)、结晶器(6)和快速浸入式一体水口(1)，中间包下水口(5)的下端与快速浸入式一体水口(1)形成注流通道，该快速浸入式一体水口(1)的渣线段(12)部分或全部插入至结晶器(6)内；熔融金属经中间包下水口(5)及快速浸入式一体水口(1)流入至结晶器(6)内。其将中间包下水口和浸入式水口一体设置，解决了分体式设置导致密封不稳定的技术问题；有效防止钢水二次氧化，提高钢水可浇性和质量。

Description

一种快速浸入式一体水口及用于引导熔融金属的水口组件

技术领域

本实用新型涉及无机非金属材料领域，具体的是一种用于引导熔融金属如钢水的水口，尤其是一种在方坯连铸生产过程中应用的浸入式水口以及与该浸入式水口配合使用的水口组件。

背景技术

浸入式水口是连铸三大件之一，是连接中间包与结晶器之间钢水通道。其主要作用是:防止钢水二次氧化氮化和钢水的飞溅；调节钢水流动状态和注入速度；防止保护渣非金属夹杂物卷入钢水中,对促进钢水中夹杂物的上浮起重要作用；对边铸拉坯成材率和铸坯质量有决定性影响。

在连铸技术中,为提高铸坯质量,在中间包与结晶器之间设有浸入式水口,就其形式可分为外装分段式和内装式整体水口。两种形式水口各有优缺点。本专利以下论及及涉及的是外装分段式浸入水口。

中国专利，公告号为CN201020533Y，专利名称为塞棒式定径水口快换浇筑装置，该装置中提及到：上水口底端安装下水口，下水口下部安装浸入式水口，浸入式长水口上部内腔是球面状、外壁直径相等、下部是圆锥管。在该技术方案中，如图1所示，中间包下水口1’与浸入式长水口2’的上部内腔相互配合，解决了公知技术中空气容易进入钢水中的不足。中国专利，公告号为 CN202684072U，专利名称为一种钢铁连铸中间包的水口，公开：现有技术中的中间包水口，它包括由上下水口本体、上水口锆芯组成的上水口，由下水口本体、下水口锆芯组成的下水口，上水口锆芯和下水口锆芯的孔组成钢水通发通道，钢水从下水口锆芯的下端流出。

连铸时，上述的中间包下水口1’与浸入式水口2’配合使用，中国专利，公告号为CN205128912U，专利名称为一种快速更换浸入式水口的固定装置，公开：利用杠杆原理，采用在中间包外壁固定的吊杆作为支点，水口横杆可配重的作用下，使得另一端的水口内环上升或下降，浸入式水口设置于水口内环中，可快速安全的从中间包分离浸入式水口。

更换浸入式水口时，采用上述的装置首先将浸入式水口与中间包下水口相分离，后利用水平横向推力将中间包下水口也称之为快换水口推开，后更换新的中间包下水口与浸入式水口。

在实际始终过程中，发明人发现，中间包下水口与浸入式水口为分体设置其难免会因为使用寿命的影响导致密封性能不稳定或使用后期出现氧气侵入的问题，进而影响成型钢的质量；而内装式整体水口虽然其能够避免密封性的问题，但是其更换时需要更换整个中间包和水口，更换流程复杂且成本高；如何寻求一种更换方便且又能避免分体式的密封问题的浸入式水口是需要解决的技术问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种快速浸入式一体水口，其将中间包下水口和浸入式水口一体设置，解决了分体式设置导致密封不稳定的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种快速浸入式一体水口，包括水口上段和与其一体成型且同轴线的中间段及渣线段，所述水口上段、中间段及渣线段贯穿设置有供熔融金属流通的直通腔，包括：所述水口上段、中间段及渣线段一体成型且同轴线；该水口上段内嵌设置有锆碗，该锆碗设置在所述水口上段的中心位置且开设有与所述直通腔连通的通孔，该通孔截面呈喇叭形；所述水口上段外壁包覆有金属板，该金属板起保护作用；所述直通所述水口上段截面整体呈方形、圆形、长方形或其他多边形。

其中，水口上段的截面形状根据实际的使用情况而定，因为水口上段要与其他部件进行配合使用，因适用场合不同其外形、截面形状也不尽相同。

与现有技术相比，本技术方案的有益效果如下：在连铸技术中，为提高铸坯质量，在中间包与结晶器之间设有浸入式水口,就其形式可分为外装分段式和内装式整体水口。两种形式水口各有优缺点。介于两水口间，本技术方案中的一种新型式水口–快换浸入式一体水口。既有整体水口优点，又有分离式水口优势。优越性集中体现为以下几个方面。

(1)、提高钢水纯净度，进一步提升铸坯质量品质。中间包水口与浸入水口之间密封性好，有效防止钢水二次氧化，提高钢水可浇性；减少二次氧化环节，提高保护效果，保证高倍夹杂物要求，提高最终产品合格率；降低钢水结瘤问题，减少液面波动造成的铸坯表面夹渣质量问题。

(2)、降低钢水过热度，实现低温浇注，改进铸坯低倍质量与外部开裂问题。减少铸坯外来夹杂物；提高中间包包龄，保证生产组织连续稳定性；快换浸入式一体水口适用于优特钢，是值得推广使用一种新型水口。

作为一种实施方式，所述锆碗的直径为D1，其通孔直径为D2， D1＝1.2-1.5*D2。

作为一种实施方式，所述金属板以套设方式固定设置在所述水口上段外壁，且水口上段外壁至少一部分包覆有金属板。

作为一种实施方式，所述中间段及渣线段外壁整体包覆有纤维纸。

作为一种实施方式，所述水口上段的长度L1为150-250mm，所述中间段的长度为150-250mm；所述渣线段的长度L3为150-250mm，所述L1＝0.3-0.5* (L2+L3)。

作为一种实施方式，所述浸入式一体水口的上下端还分别一体成型有首端和末端，该首端设置在所述水口上段的上方，该末端设置在所述渣线段的下方；首端与所述锆碗上表面位于同一平面共同形成快速对界面，该快速对界面用于与中间包下水口对接，熔融金属经中间包下水口流入至所述浸入式一体水口的直通腔内。

作为一种实施方式，所述首端的厚度为L4，L4＝5-20mm。

本实用新型的另一目的在于提供一种用于引导熔融金属的水口组件，该水口组件的金属通道密封性稳定，有效防止钢水二次氧化，提高钢水可浇筑性。

一种用于引导熔融金属的水口组件，该水口组件包括中间包下水口和结晶器，还包括快速浸入式一体水口，所述中间包下水口的下端与所述快速浸入式一体水口的上端相连通形成密闭的注流通道，该快速浸入式一体水口的渣线段部分或全部插入至所述结晶器内；熔融金属经中间包下水口及快速浸入式一体水口流入至所述结晶器内。

附图说明

图1为背景技术中描述的中间包下水口与浸入式长水口配合使用的结构示意图。

图2为实施例一快速浸入式一体水口的整体结构示意图，为主视剖视图。

图3为实施例一快速浸入式一体水口的侧视图。

图4为实施例一快速浸入式一体水口的另一整体结构示意图。

图5为实施例二用于引导熔融金属的水口组件的整体结构示意图。

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设备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。

下面将结合本技术方案实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本技术方案的保护范围。

实施例一

如图2所示，一种快速浸入式一体水口1，包括水口上段10和与其一体成型且同轴线的中间段11及渣线段12，所述水口上段10、中间段11及渣线段12 贯穿设置有供熔融金属流通的直通腔13，包括：所述水口上段10、中间段11及渣线段12一体成型且同轴线；该水口上段10内嵌设置有锆碗14，该锆碗14设置在所述水口上段10的中心位置且开设有与所述直通腔13连通的通孔140，该通孔140截面呈喇叭形；所述水口上段10外壁包覆有金属板2，该金属板2起保护作用；所述直通腔13的壁面130由上至下设置有保护层3。

如图3所示，所述水口上段10截面整体呈方形，当然水口上段10的A-A 剖面的形状可以根据实际的使用情况进行变化，包括圆形、方形、多边形等不同的形状，图2中清楚的显示了其截面的形状，且4中的A-A剖面形状为圆形。所述锆碗14的直径为D1，其通孔140直径为D2，D1＝1.2-1.5*D2。当然，锆碗14的该尺寸主要考虑其和浸入式水口的尺寸相适配的原因。

所述金属板2以套设方式固定设置在所述水口上段10外壁，且水口上段10 外壁至少一部分包覆有金属板2。所述中间段11及渣线段12外壁整体包覆有纤维纸4。所述水口上段10的长度L1为150-250mm，所述中间段11的长度L2 为150-250mm；所述渣线段12的长度L3为150-250mm，所述L1＝0.3-0.5* (L2+L3)。所述浸入式一体水口的上下端还分别一体成型有首端15和末端16，该首端15设置在所述水口上段10的上方，该末端16设置在所述渣线段12的下方；首端15与所述锆碗14上表面141位于同一平面共同形成快速对界面142，该快速对界面142用于与中间包下水口5对接，熔融金属经中间包下水口5流入至所述浸入式一体水口的直通腔13内。所述首端15的厚度为L4，L4＝5-20mm。上述的尺寸限定主要考虑防止水口断裂；浸入式水口的水口上段其需要保持一定的强度，因为在更换水口时，该段为主要受力端，且中间段和渣线段为悬臂端，且渣线段部分或全部浸入在熔融金属水中；更换水口时，外力使得水口上段移动，三段的长度比例设置使得中间段和渣线段不会因为其上端水口上段受力直接给予牵引力，其下端受到熔融金属的阻力，从而导致断裂。

实施例二

如图5所示，一种用于引导熔融金属的水口组件，该水口组件包括中间包下水口5和结晶器6，还包括实施例一种描述的快速浸入式一体水口，所述中间包下水口5的下端与所述快速浸入式一体水口1的上端相连通形成密闭的注流通道，该快速浸入式一体水口1的渣线段12部分或全部插入至所述结晶器6内；熔融金属经中间包下水口5及快速浸入式一体水口1流入至所述结晶器6内。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下：即将中间包下水口和浸入式水口一体设置，解决了分体式设置导致密封不稳定的技术问题，可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本技术方案的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种快速浸入式一体水口(1)，包括水口上段(10)和与其一体成型且同轴线的中间段(11)及渣线段(12)，所述水口上段(10)、中间段(11)及渣线段(12)贯穿设置有供熔融金属流通的直通腔(13)，其特征在于：包括：

所述水口上段(10)、中间段(11)及渣线段(12)一体成型且同轴线；

该水口上段(10)内嵌设置有锆碗(14)，该锆碗(14)设置在所述水口上段(10)的中心位置且开设有与所述直通腔(13)连通的通孔(140)，该通孔(140)截面呈喇叭形；

所述水口上段(10)外壁包覆有金属板(2)，该金属板(2)起保护作用；

所述直通腔(13)的壁面(130)由上至下设置有保护层(3)。

2.如权利要求1所述的一种快速浸入式一体水口(1)，其特征在于：所述水口上段(10)截面整体呈方形、圆形、长方形。

3.如权利要求1所述的一种快速浸入式一体水口(1)，其特征在于：所述锆碗(14)的直径为D1，其通孔(140)直径为D2，D1＝1.2-1.5*D2。

4.如权利要求1所述的一种快速浸入式一体水口(1)，其特征在于：所述金属板(2)以套设方式固定设置在所述水口上段(10)外壁，且水口上段(10)外壁至少一部分包覆有金属板(2)。

5.如权利要求1至4任一所述的一种快速浸入式一体水口(1)，其特征在于：所述中间段(11)及渣线段(12)外壁整体包覆有纤维纸(4)。

6.如权利要求1至4任一所述的一种快速浸入式一体水口(1)，其特征在于：所述水口上段(10)的长度L1为150-250mm，所述中间段(11)的长度L2为150-250mm；所述渣线段(12)的长度L3为150-250mm，所述L1＝0.3-0.5*(L2+L3)。

7.如权利要求1至4任一所述的一种快速浸入式一体水口(1)，其特征在于：所述浸入式一体水口(1)的上下端还分别一体成型有首端(15)和末端(16)，该首端(15)设置在所述水口上段(10)的上方，该末端(16)设置在所述渣线段(12)的下方；首端(15)与所述锆碗(14)上表面(141)位于同一平面共同形成快速对界面(142)，该快速对界面(142)用于与中间包下水口(5)对接，熔融金属经中间包下水口(5)流入至所述浸入式一体水口(1)的直通腔(13)内。

8.如权利要求7所述的一种快速浸入式一体水口(1)，其特征在于：所述首端(15)的厚度为L4，L4＝5-20mm。

9.一种用于引导熔融金属的水口组件，该水口组件包括中间包下水口(5)和结晶器(6)，其特征在于：还包括如权利要求1至8任一所述的快速浸入式一体水口(1)，所述中间包下水口(5)的下端与所述快速浸入式一体水口(1)的上端相连通形成密闭的注流通道，该快速浸入式一体水口(1)的渣线段(12)部分或全部插入至所述结晶器(6)内；熔融金属经中间包下水口(5)及快速浸入式一体水口(1)流入至所述结晶器(6)内。

Images