CN214349590U - 一种浸入式水口 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种浸入式水口，包括水口本体和水口本体中间设有内腔，其特征在于：所述水口本体底部设有至少一个侧向开口的出水口，所述出水口倾斜设置，所述出水口包括底面，所述底面上设置至少两个台阶。由于在横向的出水口的底面上设置了台阶，钢水在台阶上流动时会消耗能量，钢水的冲击力减小，减少涡流，从而减少了卷渣提高了响钢坯质量，满足了洁净钢的生产要求。

Description

一种浸入式水口

技术领域

本实用新型涉及一种炼钢用耐火材料技术领域，尤其是一种浸入式水口。

背景技术

目前板坯连铸过程是将钢包中的钢液引入中间包中，再将引入到中间包的钢液连续地引入结晶器中并进行冷却之后，通过在经一次冷却的板坯表面上喷洒冷却水来进行二次冷却。此处，将中间包中的钢液需要通过浸入式水口引入到结晶器中。

现有的板坯浸入式水口，其出口均为水平出口和上下呈角度的倾斜出口，缺陷主要是：钢水从浸入式水口的出口直接流出时，钢液冲击力大，容易形成涡流，将结晶器保护渣卷入钢坯中形成杂质，且钢液在钢包和中间包混入的夹杂物无法有效上浮，影响钢坯质量，特别是无法满足洁净钢的生产要求。

中国实用新型专利公告号CN 212070377 U公开了一种渣线部位增强的浸入式水口，包括碗部、本体、内衬、渣线及侧孔，其碗部的结构存在上述缺陷。

中国发明专利公布号CN 111515375 A公开了一种浸入式水口及其使用方法，包括：水口体，水口体的侧壁上开设有水口出孔，所述水口体的底部开设有底孔，所述底孔内固定设置有若干圈凸台，底孔为锥台状。这样的设计虽然可以减少卷渣，但是由于钢水从底部直接流出，钢水流速非常快，效果不佳。

现阶段，长水口在国内钢铁行业的保护浇注中应用广泛，能够有效的将钢水与空气隔开，防止空气中的O、N污染钢水，也能防止钢花飞溅，避免烫伤炼钢工人。随着炼钢技术的发展和对纯净钢质量要求的提高，以机器人代替炼钢工人的机械智能化炼钢已成为先进钢铁企业的改革目标。长水口在浇钢使用过程中，碗部容易被钢渣烧损而造成冷钢、钢渣的残留，影响长水口与钢包下水口配合，甚至造成“呕钢”，所以钢包换包过程中，钢包工需要使用氧气管清洗长水口碗口。清洗碗口虽然能够将碗口残留的冷钢渣等吹掉，但也会延误换包时间，钢水温度降低，影响钢包“自开成功率”。换包间隔时间过长时，长水口温降大，容易造成再开浇时水口炸裂。长水口碗口材料一般使用含碳耐火材料，反复的吹碗口，也会造成长水口碗口含碳材料烧损问题越来越严重，如图1 所示4长水口碗口烧损部位，加重冷钢渣残留。这些问题都会影响到纯净钢的生产，也会制约炼钢智能化和高品质纯净钢的发展。

中国发明专利公布号CN 111889664 A公开了一种自密封浸入式水口及其制造方法，自密封浸入式水口由碗部密封层、水口本体、渣线三部分复合而成：水口本体的下部设渣线，水口本体的顶部设凹槽，碗部密封层设于凹槽中，用于与中间包上水口接触并实现密封。该技术在水平的凹槽中设置水平的碗部密封层，将中间包上水口与上述的水平的碗部密封层对接，使用时碗部密封层中的萤石、钠硼解石、钾长石、锂辉石等高温塑性料在高温时部分软化，使碗部密封层产生塑性，在与中间包上水口接触并受到杠杠的压力时，碗部密封层发生形变从而起到密封作用，有效防止浸入式水口在使用过程中吸入空气。这样的结构虽然能够较好的密封，解决吸入空气的问题，但是依然不能解决钢渣容易在碗口残留的问题，反而造成了更多的挂渣现象。

实用新型内容

本发明的主要目的在于针对上述问题提供一种减少保护渣被卷入钢液中同时更容易让钢液中夹杂物在结晶器中上浮于保护渣中的浸入式水口结构。

为解决上述技术问题，本实用新型的浸入式水口，包括水口本体和水口本体中间设有内腔，所述水口本体底部设有至少一个侧向开口的出水口，所述出水口倾斜设置，所述出水口包括底面，所述底面上设置至少两个台阶。

由于在横向的出水口的底面上设置了台阶，钢水在台阶上流动时会消耗能量，减少涡流，从而减少了卷渣。

所述出水口向下倾斜或向上倾斜。

所述台阶包括垂直于水口轴线的水平面和平行于水口本体轴线的竖直面。钢水在水平设置的水平面和垂直面上流动，产生的涡旋更少。

出水口孔径为台阶高度2-10倍。

所述台阶的数量为2-10级。

所述水口本体上端设有水口碗部，所述水口碗部设置碗口。由于在碗部设置了与碗部复合在一起的碗口部件，碗口部件可以设置为硬质、且不易被钢水润湿的材料，可以减少碗口材料的烧损现象，可以减少碗口冷钢渣的残留。

所述碗口为斜锥型环状。碗口为斜锥型环状可以使得碗口容易容纳钢包下水口，在钢包下水口与碗口接触时，下压的钢包下水口与碗口的接触既可以确保密封严紧，又可以使接触的面尽可能的小，使得钢渣残留量更小。

所述碗口内壁的剖线为直线。较之碗口内壁为弧线的情况，碗口内壁的剖线为直线设为直线，可以将碗口的壁厚设为均匀厚度，可以使碗口的内部应力更为均匀，在钢包下水口的压力下，在高温环境下，更不容易产生形变。

所述碗口的剖面的内侧与长水口的内腔相切。

所述碗口为锆质材料。所述碗口材料优选为氧化锆，采用稳定氧化锆经高压成型、高温烧制而成。氧化锆的表面不容易被钢水润湿，不容易挂渣，更容易清洗。

由于在横向的出水口的底面上设置了台阶，钢水在台阶上流动时会消耗能量，钢水的冲击力减小，减少涡流，从而减少了卷渣提高了响钢坯质量，满足了洁净钢的生产要求。碗口免清洗长水口的锆质碗口耐火度高，含碳量低，具有优良的耐钢渣侵蚀和抗钢水冲刷的能力，不容易被钢渣烧损。氧化锆的表面不容易被钢水润湿，不容易挂渣，从而能够实现长水口碗口的免清洗，有助于缩短连浇过程中的换包时间，提高钢包自开浇成功率，减轻工人劳动强度，也有助于减少钢水中非金属夹杂物的产生，改善钢水质量。锆质定径水口是采用稳定氧化锆经高压成型、高温烧制而成，具有耐火度高，热震性能好，抗侵蚀性，耐冲刷，扩径小，使用寿命长等特点，在国内炼钢连铸中使用更广泛，技术成熟。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型的浸入式水口的结构示意图；

图2是台阶部分的局部放大图；

图3是本实用新型的碗口免清洗的水口的结构示意图；

图4是本实用新型的碗口免清洗的水口的组装示意图；

图5是图3中A部分的局部放大图；

图6是碗口部分的放大图。

具体实施方式

本实用新型的浸入式水口，如图1和图2所示，包括水口本体1和水口本体中间设有内腔1b，所述水口本体底部设有至少一个侧向开口的出水口6，优选两个，左右各一个，出水口6倾斜设置，出水口包括底面61，所述底面61上设置至少两个台阶7。出水口6向下倾斜或向上倾斜，优选向下倾斜。

由于在横向的出水口的底面61上设置了台阶7，钢水在台阶7上流动时会消耗能量，减少涡流，从而减少了卷渣。

如图2所示，台阶包括垂直于水口轴线的水平面71和平行于水口本体轴线的竖直面72。钢水在水平设置的水平面和垂直面上流动，产生的涡旋更少。

出水口孔径为台阶高度2-10倍。台阶的数量为2-10级。

如图3至图5所示，本实用新型的碗口免清洗的水口，括水口本体1和水口碗部2，所述水口碗部2设置碗口3。由于在碗部2设置了与碗部2复合在一起的碗口3部件，碗口3部件可以设置为硬质、且不易被钢水润湿的材料，可以减少碗口材料的烧损现象，可以减少碗口冷钢渣的残留。

碗口3为斜锥型环状。也就是说碗口的上口直径大于下口直径。碗口3为斜锥型环状可以使得碗口容易容纳钢包下水口4，在钢包下水口4与碗口3接触时，下压的钢包下水口4与碗口3的接触既可以确保密封严紧，又可以使接触的面尽可能的小，使得钢渣残留量更小。

碗口3内壁的剖线31为直线。较之碗口内壁为弧线的情况，碗口内壁的剖线31为直线，可以将碗口的壁厚设为均匀厚度，可以使碗口的内部应力更为均匀，在钢包下水口的压力下，在高温环境下，更不容易产生形变。

碗口3的剖面为菱形。如图所示，碗口3的剖面为菱形，碗口3的内侧面31和外侧面32都平行于水口本体1的轴线1a，碗口3的上斜面33和碗口的下斜面34平行。这样的机构，在某些情况下需要将碗口3拆下时，钢包下水口4与碗口3接触不会发生大的变动，使得设备更加稳定。

所述碗口的剖面的内侧面31与水口的内腔相切。如图6所示，也就是锆质碗口3的外径a大于长水口本体1内孔直径d。也可以使得锆质碗口3的外径a等于长水口本体1内孔直径d。这样的结构使得钢渣更不容易留存。

所述碗口为锆质材料。碗口材料优选为氧化锆，采用稳定氧化锆经高压成型、高温烧制而成。氧化锆的表面不容易被钢水润湿，不容易挂渣，更容易清洗。

所述水口碗部内孔为斜锥形。水口碗部2设置为与碗口相匹配的斜锥形，方便碗口的安装，使得碗口部位在安装碗口后更流畅。

所述水口碗部内孔至少包括容纳碗口的碗口安装部和容纳下水口的下水口安装部2a，所述碗口安装部2b的形状与所述碗口3的形状相匹配。

如图6所示，下水口安装部2a和碗口安装部2b也都为斜锥形环状通孔结构，也就是说下水口安装部2a的上口直径b大于下口直径a。

碗口安装部2b的上口直径a也可以大于下口直径c。

本实用新型还涉及一种钢水浇筑装置，包括上述的碗口免清洗的水口。

以上所述，仅是对本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为同等变化的等效实施例。凡是未脱离本实用新型方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与改型，均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种浸入式水口，包括水口本体和水口本体中间设有内腔，其特征在于：所述水口本体底部设有至少一个侧向开口的出水口，所述出水口倾斜设置，所述出水口包括底面，所述底面上设置至少两个台阶。

2.按照权利要求1所述的浸入式水口，其特征在于：所述出水口向下倾斜或向上倾斜。

3.按照权利要求2所述的浸入式水口，其特征在于：所述台阶包括垂直于水口轴线的水平面和平行于水口本体轴线的竖直面。

4.按照权利要求3所述的浸入式水口，其特征在于：出水口孔径为台阶高度2-10倍。

5.按照权利要求3或4所述的浸入式水口，其特征在于：所述台阶的数量为2-10级。

6.按照权利要求5所述的浸入式水口，其特征在于：所述水口本体上端设有水口碗部，所述水口碗部设置碗口。

7.按照权利要求6所述的浸入式水口，其特征在于：所述碗口为斜锥型环状。

8.按照权利要求7所述的浸入式水口，其特征在于：所述碗口内壁的剖线为直线。

9.按照权利要求8所述的浸入式水口，其特征在于：所述碗口的剖面的内侧与长水口的内腔相切。

10.按照权利要求6至9任意一项所述的浸入式水口，其特征在于：所述碗口为锆质材料。

Images