CN212761100U - 一种方坯用浸入式水口 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种方坯用浸入式水口，包括水口本体，所述水口本体包括自上而下依次设置的碗口区、通氩区和水口渣线区，所述通氩区的侧壁内形成有环形的氩气通道，所述氩气通道为沿通氩区的轴线方向，所述通氩区的侧壁由氩气通道分隔为内、外两层，其中内层的孔隙率为20％±2％，外层开设有用于将氩气通道与氩气输送管线连通的氩气进孔。本实用新型结合方坯铸机构造，提出直接在浸入式水口内壁吹氩来提高钢水可浇性，即在通氩区的侧壁内形成有环形的氩气通道，实现了在浸入式水口内壁直接吹氩，吹氩流量控制在较小范围内即可在水口内壁形成氩气膜，在阻止夹杂物附着的同时，也避免了铸坯气泡缺陷的产生。
Description
技术领域
本实用新型涉及连铸技术领域，具体的说是一种方坯用浸入式水口。
背景技术
随着钢铁冶炼技术的发展，客户对钢洁净度要求越来越高。为了提高钢的洁净度，并减少钢中大尺寸夹杂物数量，目前采取的主要手段之一是精炼结束后取消钙处理。由于浇铸过程钢水钙含量低，钢中高熔点夹杂物数量多，水口容易发生结瘤，从而影响钢水可浇性。
为了提高钢水可浇性，常用的手段是优化浸入式水口材质，如选用无碳或无硅质耐材，尽管这一措施可以减轻水口结瘤程度，但是并不能有效防止水口结瘤。中国专利申请号CN201911233681.5“一种铝脱氧非钙处理钢的生产工艺”和文献“Effect of calciumtreatment on non-metallic inclusions in ultra-low oxygen steel refined byhigh basicity high Al2O3 slag”利用硅铁合金中金属钙和精炼过程渣钢反应增钙来提高钢水钙含量，虽然可以在不钙处理条件下提高钢水可浇性，但是由于钢水钙含量较高，钢中大尺寸夹杂物数量仍然较多，并不能满足中高端钢种对夹杂物控制要求。
与此同时，浇铸过程三路吹氩即塞棒吹氩、上水口吹氩、上水口与浸入式水口连接处吹氩来提高钢水可浇性也是一种比较常见的方法，这一技术主要应用在板坯铸机，其中板坯铸机构件连接方式为塞棒下方正对着上水口，上水口下端与浸入式水口相连接。因目前国内绝大部分方坯铸机浸入式水口直接安装到中间包内，浸入式水口与塞棒间没有上水口装置，因此，不能直接模仿板坯利用吹氩方式来解决水口结瘤问题。虽然中国专利申请号CN201110403475.1“一种减少低硅铝镇静钢絮流的方法”和中国专利申请号CN201710647421.7“改进的小方坯连铸生产中高碳钢的浇铸工艺”等提到在方坯上吹氩来提高钢水可浇性，但是专利中介绍的吹氩方式与板坯相同，即在上水口中吹氩，这显然不能适用于目前国内主流的方坯铸机。此外，板坯主要是在塞棒和上水口中吹氩，塞棒和上水口吹氩流量要保证足够大才能确保吹进去的氩气能有效冲刷浸入式水口内壁结瘤物，板坯由于断面大、拉速低，氩气进入到结晶器内仍然能够很好的上浮，但是对于方坯，由于断面小、拉速快，如果采用较大的流量，氩气很容易残留在铸坯中形成气泡缺陷。因此，需要开发和设计一种新的吹氩方式来解决水口结瘤问题。
实用新型内容
为了克服上述现有技术的不足，本实用新型要解决的技术问题是：提供一种能够更好的形成氩气膜的方坯用浸入式水口。
为了实现上述目的，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种方坯用浸入式水口，包括水口本体，所述水口本体包括自上而下依次设置的碗口区、通氩区和水口渣线区，所述通氩区的侧壁内形成有环形的氩气通道，所述氩气通道为沿通氩区的轴线方向，所述通氩区的侧壁由氩气通道分隔为内、外两层，其中内层的孔隙率为20％±2％，外层开设有用于将氩气通道与氩气输送管线连通的氩气进孔。
作为优选，所述氩气通道、碗口区、通氩区和水口渣线区均为同轴设置。
在浸入式水口使用有效性的前提下，为了尽可能扩大氩气通道轴向的覆盖率，保证氩气膜的对浸入式水口的保护作用，作为优选，所述氩气通道的顶端向上延伸进入碗口区，且氩气通道的顶端与碗口区的顶端之间的距离为15±
5mm，氩气通道的底端向下延伸且至多延伸至水口渣线区的顶端。
进一步的，所述内层的厚度为25±2mm，避免因内层太薄，而被侵蚀损伤。
相比于现有技术，本实用新型所取得的技术效果为：本实用新型结合方坯铸机构造，提出直接在浸入式水口内壁吹氩来提高钢水可浇性，即在通氩区的侧壁内形成有环形的氩气通道，使用时，经由氩气进孔向氩气通道中通入氩气，氩气再进入内层的孔隙并在水口内壁形成氩气膜，实现了在浸入式水口内壁直接吹氩，吹氩流量控制在较小范围内即可在水口内壁形成氩气膜，在阻止夹杂物附着的同时，也避免了铸坯气泡缺陷的产生。
附图说明
图1为本实用新型的方坯用浸入式水口的结构示意图。
图中附图标记为：1.碗口区，2.通氩区，3.氩气通道，4.内层，5.氩气进孔，6.外层，7.水口渣线区。
具体实施方式
本实用新型不局限于下列具体实施方式，本领域一般技术人员根据本实用新型公开的内容，可以采用其他多种具体实施方式实施本实用新型的，或者凡是采用本实用新型的设计结构和思路，做简单变化或更改的，都落入本实用新型的保护范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，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，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
本实用新型的具体实施例如图1所示，一种方坯用浸入式水口，包括水口本体，水口本体包括自上而下依次设置的碗口区1、通氩区2和水口渣线区7，通氩区2的侧壁内形成有环形的氩气通道3，氩气通道3为沿通氩区2的轴线方向，通氩区2的侧壁由氩气通道3分隔为内、外两层，其中内层4的孔隙率为 20％±2％，内层4的厚度为25mm，外层6开设有用于将氩气通道3与氩气输送管线连通的氩气进孔5。
具体的，氩气通道3、碗口区1、通氩区2和水口渣线区7均为同轴设置。氩气通道3的顶端向上延伸进入碗口区1，且氩气通道3的顶端与碗口区1的顶端之间的距离为15mm，氩气通道3的底端向下延伸至水口渣线区7的顶端。
为了保证浸入式水口的工作强度，和形成有效氩气膜，氩气通道的径向尺寸一般为1±0.2mm，水口本体也可以为铝碳材质的一体成型件。
基于上述装置，具体进行了以下具体实施方式：
实施例1:
采用130吨转炉、130吨LF炉、130吨RH炉生产GCr15钢。
成品钢成分C：0.96％、Si:0.22％、Mn:0.35％、P:0.011％、S:0.007％、Al:0.015％,Ca:0.0002％。
连铸浇铸时拉速为0.85m/min,铸坯断面为220mm*260mm，钢水过热度在 25～33℃，安排一个浇次9炉GCr15生产计划，水口吹氩流量设置为1.2L/min，背压为0.12MPa，浇铸过程塞棒曲线平稳，浇铸结束时通过将方坯用浸入式水口纵向剖开，发现水口内壁非常干净，基本没有任何结瘤物。铸坯经轧制后进行探伤，未发现气泡缺陷，内部探伤合格率为94％。
实施例2:
采用130吨转炉、130吨LF炉、130吨RH炉生产GCr15。
成品钢成分C：0.97％、Si:0.25％、Mn:0.30％、P:0.014％、S:0.004％、Al:0.022％,Ca:0.0003％。
连铸浇铸时拉速为0.85m/min,铸坯断面为220mm*260mm，钢水过热度在 25～33℃，安排一个浇次9炉GCr15生产计划，水口吹氩流量设置为1.5L/min，背压为0.14MPa，浇铸过程塞棒曲线平稳，浇铸结束时通过将方坯用浸入式水口纵向剖开，发现水口内壁干净，除了冷钢外基本没有任何结瘤物。铸坯经轧制后进行探伤，未发现气泡缺陷，内部探伤合格率为97％。
对比例1:
采用130吨转炉、130吨LF炉、130吨RH炉生产GCr15。
成品钢成分C：0.96％、Si:0.23％、Mn:0.35％、P:0.011％、S:0.005％、Al:0.020％,Ca:0.0003％。
连铸浇铸时拉速为0.85m/min,铸坯断面为220mm*260mm，钢水过热度在25～33℃，安排一个浇次8炉GCr15生产计划，连铸不采用水口吹氩。浇铸过程塞棒曲线逐步上涨，浇铸结束后通过将方坯用浸入式水口纵向剖开，发现水口内壁含有明显的白色结瘤物。所有铸坯经轧制后进行探伤，发现铸坯内部探伤合格率为72％，经解析探伤不合处含有大尺寸高熔点钙铝酸盐(CA6)夹杂物，与水口结瘤物成分接近。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种方坯用浸入式水口，其特征在于：包括水口本体，所述水口本体包括自上而下依次设置的碗口区(1)、通氩区(2)和水口渣线区(7)，所述通氩区(2)的侧壁内形成有环形的氩气通道(3)，所述氩气通道(3)为沿通氩区(2)的轴线方向，所述通氩区(2)的侧壁由氩气通道(3)分隔为内层(4)和外层(6)，其中内层(4)的孔隙率为20％±2％，外层(6)开设有用于将氩气通道(3)与氩气输送管线连通的氩气进孔(5)。
2.根据权利要求1所述的方坯用浸入式水口，其特征在于：所述氩气通道(3)、碗口区(1)、通氩区(2)和水口渣线区(7)均为同轴设置。
3.根据权利要求1所述的方坯用浸入式水口，其特征在于：所述氩气通道(3)的顶端向上延伸进入碗口区(1)，且氩气通道(3)的顶端与碗口区(1)的顶端之间的间距为15±5mm，氩气通道(3)的底端向下延伸且至多延伸至水口渣线区(7)的顶端。
4.根据权利要求1所述的方坯用浸入式水口，其特征在于：所述内层(4)的厚度为25±2mm。
5.根据权利要求1所述的方坯用浸入式水口，其特征在于：所述氩气进孔(5)位于通氩区(2)的中上部。
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|---|---|---|---|
| CN202021244556.2U CN212761100U (zh) | 2020-06-30 | 2020-06-30 | 一种方坯用浸入式水口 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114088913A (zh) * | 2021-10-22 | 2022-02-25 | 包头钢铁（集团）有限责任公司 | 一种判断不同含量稀土钢水对浸入式水口使用性能影响的方法 |
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2020
- 2020-06-30 CN CN202021244556.2U patent/CN212761100U/zh active Active
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