CN215824258U - 一种抑制铸坯外来夹杂物的钢包上水口 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种抑制铸坯外来夹杂物的钢包上水口，包括钢包上水口本体（1），所述钢包上水口本体（1）包括上段（2）、中间段（3）和下段（7）；所述上段（2）为漏斗状结构并与所述中间段（3）一体连接，所述中间段（3）和所述下段（7）一体连接并形成等截面圆筒状结构；所述中间段（3）的内壁上设置有从上到下依次等距错位对称分布的三个凸起圆包（4,5,6）。本实用新型提供的一种抑制铸坯外来夹杂物的钢包上水口，通过改变钢包上水口内钢液流形态，产生明显的立体循环运动，减缓钢液的切向运动，阻碍水口上方产生涡旋现象，防止钢液卷渣及二次氧化，抑制铸坯中产生外来夹杂物。

Description

一种抑制铸坯外来夹杂物的钢包上水口

技术领域

本实用新型涉及一种抑制铸坯外来夹杂物的钢包上水口，属于钢包浇注装备技术领域。

背景技术

随着工业和基础建设的快速发展，钢材质量要求日益严格，钢铁冶炼技术快速发展。基于钢材成分精确控制及钢液洁净度的高要求，炉外精炼及中间包冶金技术促进了洁净钢和超洁净钢的生产和应用，洁净钢和超洁净钢的技术的关键在于钢中内生及外来夹杂物数量的控制。

钢包非稳态浇注末期，钢液界面下降到一定高度后，在科氏力、钢液黏性力和切向力作用下，钢包水口上方出现漩涡流动，并伴有卷渣和吸气现象，导致铸坯中形成二次氧化物和外来夹渣。其中，钢包水口上方钢液切向力是导致钢液涡旋的主要原因，因此，有效控制水口上方钢液切向流动力可有效抑制钢液出现涡旋。公开号为CN203725753U的专利文件公开了一种炼钢钢包结构，包括在钢包包壳底部设置冲击预制砖、在钢包底部设有出水口，出水口与包壁之间有挡渣块，利用冲击预制砖和挡渣块的相互作用，可以减缓钢液流体切向速度，进而实现降低钢液临界高度，减少钢液的漩涡作用。但是，该类型钢包底部结构复杂，且预设的冲击砖和挡渣块在钢液冲击作用下容易失效剥落，导致钢液中产生新的夹渣。公开号为CN103231047A的专利文件公开了一种可提高自开率的钢包水口，所述上水口内设有内径可变的引流砂通道，上水口上部内径大于下部内径，有利于引流砂流动，无需烧氧开浇，减少烧氧对钢水质量的影响。但是，该类型水口结构难以有效降低水口钢液切向流动力，无法有效抑制钢液的涡旋现象，容易导致铸坯出现夹渣和二次氧化。因此，需设计一种结构简单耐用，又能有效抑制水口上方钢液涡旋现象的水口结构。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的上述问题，提供一种抑制铸坯外来夹杂物的钢包上水口，以克服现有技术的不足之处。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种抑制铸坯外来夹杂物的钢包上水口，包括钢包上水口本体，所述钢包上水口本体包括上段、中间段和下段；所述上段为漏斗状结构并与所述中间段一体连接，所述中间段和所述下段一体连接并形成等截面圆筒状结构；所述中间段的内壁上设置有从上到下依次等距错位对称分布的三个凸起圆包。

所述钢包上水口本体为上口大，下口小的漏斗状圆柱管结构，所述主水孔包括依次相连通的上段、中间段和下段。

所述凸起圆包在水口径向对称分布，两相邻所述凸起圆包的夹角为120度。

所述漏斗状结构（即上段）的顶端开口的半径为40~60mm；所述上段的高度为20~30mm。

所述等截面圆筒状结构的内径为70~100mm。

三个所述凸起圆包的上下向的中心距离20~30mm。

所述凸起圆包的中心圆半径为5~15mm，高度为5~10mm。

三个所述凸起圆包的中心圆半径和高度均从上下到依次变大。

位于上方的所述凸起圆包的中心圆半径和高度均为5~6mm、位于中间的所述凸起圆包的中心圆半径和高度均为7~8mm、位于下方的所述凸起圆包的中心圆半径为12~15mm、高度为9~10mm。

本实用新型提供的一种抑制铸坯外来夹杂物的钢包上水口，为上口大，下口小的漏斗状圆柱管结构，主水孔中间段有三个错位对称分布的凸起圆包结构，钢液流经凸起圆弧表面时，在重力、离心力和弧面压应力作用下产生与钢液主流方向相反的断面环流，三个错位分布的弧面导致水口内钢液流形态重新分布，产生明显的立体循环运动，减缓钢液的切向运动，确保水口上方钢液难以开动切向转动，进而阻碍水口上方产生涡旋现象，防止钢液卷渣及二次氧化，抑制铸坯中产生外来夹杂物，同时降低钢包液面临界高度，提升钢水收得率。此外，错位分布的圆弧表面导致钢液的立体循环运动容易产生回旋扰动，有效防止水口堵塞。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

其中，1-钢包上水口本体、2-上段、3-中间段、4~6-凸起圆包、7-下段。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。

实施例1

如图1所示，一种抑制铸坯外来夹杂物的钢包上水口，包括钢包上水口本体1，所述钢包上水口本体1包括上段2、中间段3和下段7；所述上段2为漏斗状结构并与所述中间段3一体连接，所述中间段3和所述下段7一体连接并形成等截面圆筒状结构；所述中间段3的内壁上设置有从上到下依次等距错位对称分布的三个凸起圆包4,5,6。

如图2所示，所述凸起圆包4,5,6在水口径向对称分布，两相邻所述凸起圆包4,5,6的夹角为120度。

本实施例中，上段2的漏斗状结构的圆弧面半径为60mm，上段漏斗状结构的高度为30mm；中间段3和下段7等截面圆筒状结构，圆筒内径为100mm，三个所述凸起圆包4,5,6在水孔轴向等间距分布，中心距离20mm；三个所述凸起圆包4,5,6的中心圆半径均为5mm，高度均为5mm。

本实施例通过对三个凸起圆包4,5,6间距和大小的调整，实现对水口钢液流向的有效调控，减缓水口上方钢液面的涡旋现象，防止卷渣及二次氧化，提升钢液纯净度，抑制铸坯外来夹杂物的产生。

实施例2

本实施例与实施例1的区别仅在于：所述上段2的漏斗状结构的圆弧面半径为40mm，上段漏斗状结构的高度为20mm，中间段3和下段7等截面圆筒状结构，圆筒内径为70mm，三个所述凸起圆包4,5,6在水孔轴向等间距分布，中心距离30mm，三个所述凸起圆包4,5,6中心圆半径均为15mm，高度均为10mm。

本实施例通过对三个凸起圆包4,5,6间距和大小的调整，实现对水口钢液流向的有效调控，减缓水口上方钢液面的涡旋现象，防止卷渣及二次氧化，提升钢液纯净度，抑制铸坯外来夹杂物的产生。

实施例3

本实施例与实施例1的区别仅在于，所述上段2的漏斗状结构的圆弧面半径为50mm，上段漏斗状结构的高度为25mm，中间段3和下段7等截面圆筒状结构，圆筒内径为80mm，三个所述凸起圆包4,5,6在水孔轴向等间距分布，中心距离均为25mm，三个所述凸起圆包4,5,6的中心圆半径均为10mm，凸起高度均为8mm。

本实施例通过对三个凸起圆包4,5,6间距和大小的调整，实现对水口钢液流向的有效调控，减缓水口上方钢液面的涡旋现象，防止卷渣及二次氧化，提升钢液纯净度，抑制铸坯外来夹杂物的产生。

实施例4

如图1所示，一种抑制铸坯外来夹杂物的钢包上水口，包括钢包上水口本体1，所述钢包上水口本体1包括上段2、中间段3和下段7；所述上段2为漏斗状结构并与所述中间段3一体连接，所述中间段3和所述下段7一体连接并形成等截面圆筒状结构；所述中间段3的内壁上设置有从上到下依次等距错位对称分布的三个凸起圆包4,5,6。

三个所述凸起圆包4,5,6的中心圆半径和高度均从上下到依次变大。

位于上方的所述凸起圆包4,5,6的中心圆半径和高度均为5mm、位于中间的所述凸起圆包4,5,6的中心圆半径和高度均为7mm、位于下方的所述凸起圆包4,5,6的中心圆半径为12mm、高度为9mm。

本实施例通过设置从上到下依次逐渐变大的凸起圆包4,5,6，钢液冲击至类似阶段结构的中间段3上，进一步实现对水口钢液流向的有效调控，减缓水口上方钢液面的涡旋现象，防止卷渣及二次氧化，提升钢液纯净度，抑制铸坯外来夹杂物的产生。

实施例5

本实施例与实施例4的区别仅在于：位于上方的所述凸起圆包4,5,6的中心圆半径和高度均为6mm、位于中间的所述凸起圆包4,5,6的中心圆半径和高度均为8mm、位于下方的所述凸起圆包4,5,6的中心圆半径为15mm、高度为10mm。

本实施例通过设置从上到下依次逐渐变大的凸起圆包4,5,6，钢液冲击至类似阶段结构的中间段3上，进一步实现对水口钢液流向的有效调控，减缓水口上方钢液面的涡旋现象，防止卷渣及二次氧化，提升钢液纯净度，抑制铸坯外来夹杂物的产生。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下被实践。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个实用新型方面中的一个或多个，在上面对本实用新型的示例性实施例的描述中，本实用新型的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的装置解释成反映如下意图：即所要求保护的本实用新型要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多特征。更确切地说，如权利要求书所反映的那样，实用新型方面在于少于前面公开的实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本实用新型的单独实施例。

尽管根据有限数量的实施例描述了本实用新型，但是受益于上面的描述，本技术领域内的技术人员明白，在由此描述的本实用新型的范围内，可以设想其它实施例。此外，应当注意，本说明书中使用的语言主要是为了可读性和教导的目的而选择的，而不是为了解释或者限定本实用新型的主题而选择的。因此，在不偏离所附权利要求书的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。对于本实用新型的范围，对本实用新型所做的公开是说明性的，而非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求书限定。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种抑制铸坯外来夹杂物的钢包上水口，其特征在于：包括钢包上水口本体（1），所述钢包上水口本体（1）包括上段（2）、中间段（3）和下段（7）；所述上段（2）为漏斗状结构并与所述中间段（3）一体连接，所述中间段（3）和所述下段（7）一体连接并形成等截面圆筒状结构；所述中间段（3）的内壁上设置有从上到下依次等距错位对称分布的三个凸起圆包（4,5,6）。

2.根据权利要求1所述的一种抑制铸坯外来夹杂物的钢包上水口，其特征在于：所述凸起圆包（4,5,6）在水口径向对称分布，两相邻所述凸起圆包（4,5,6）的夹角为120度。

3.根据权利要求1所述的一种抑制铸坯外来夹杂物的钢包上水口，其特征在于：所述漏斗状结构的顶端开口的半径为40~60mm；所述上段（2）的高度为20~30mm。

4.根据权利要求1所述的一种抑制铸坯外来夹杂物的钢包上水口，其特征在于：所述等截面圆筒状结构的内径为70~100mm。

5.根据权利要求1所述的一种抑制铸坯外来夹杂物的钢包上水口，其特征在于：三个所述凸起圆包（4,5,6）的上下向的中心距离20~30mm。

6.根据权利要求1所述的一种抑制铸坯外来夹杂物的钢包上水口，其特征在于：所述凸起圆包（4,5,6）的中心圆半径为5~15mm，高度为5~10mm。

7.根据权利要求1所述的一种抑制铸坯外来夹杂物的钢包上水口，其特征在于：三个所述凸起圆包（4,5,6）的中心圆半径和高度均从上下到依次变大。

8.根据权利要求7所述的一种抑制铸坯外来夹杂物的钢包上水口，其特征在于：位于上方的所述凸起圆包（4,5,6）的中心圆半径和高度均为5~6mm、位于中间的所述凸起圆包（4,5,6）的中心圆半径和高度均为7~8mm、位于下方的所述凸起圆包（4,5,6）的中心圆半径为12~15mm、高度为9~10mm。

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