專利名稱：薄板坯連鑄用浸入式水口的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于連鑄技術(shù)，主要涉及一種薄板坯連鑄用浸入式水口。
背景技術(shù)：
與普通連鑄相比，薄板坯連鑄的特點是結(jié)晶器空間小，拉速快，容易發(fā)生鋼液表面波動大而卷渣，流場分布不合理產(chǎn)生拉漏等事故，因而對所用浸入式水口從結(jié)構(gòu)到材質(zhì)都有更高的要求。在結(jié)構(gòu)上，由于結(jié)晶器窄，水口尺寸受限制，只能做成扁平形；其內(nèi)腔結(jié)構(gòu)要能保證鋼液的流量和在結(jié)晶器內(nèi)有一合理的流場；水口壁厚受限，其渣線材質(zhì)應(yīng)具有良好的抗侵蝕性，以保證盡可能長的連鑄時間。
由于薄板坯連鑄的浸入式水口結(jié)構(gòu)對連鑄工藝的重要性，因此，對其結(jié)構(gòu)有多種形式的設(shè)計，如CN2362624Y，CN2108596U，CN2126624Y等。但這些專利中所描述的浸入式水口，在使用上都或多或少存在著一定的缺點，或者制作有困難，或者在流場上有缺陷，難以實用化。當(dāng)前在薄板坯連鑄工藝中已采用的維蘇威專利產(chǎn)品，在結(jié)構(gòu)設(shè)計上并未考慮水口內(nèi)部鋼液的偏流問題，尚不能很好地克服結(jié)晶器中的液面波動問題，同時，在水口與結(jié)晶器側(cè)壁間距上還不能做到有較大的調(diào)節(jié)范圍。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提出一種薄板坯連鑄用浸入式水口，通過其內(nèi)腔截面積的雙向變化，對水口內(nèi)的鋼流起到一個攪動的作用，減小或消除鋼液在水口內(nèi)的偏流和渦流并使鋼液平穩(wěn)地流入結(jié)晶器，從而實現(xiàn)穩(wěn)定流場，減少紊流和卷渣；同時，使水口渣線部位的壁厚具有較大的調(diào)節(jié)范圍，延長連鑄時間。
本實用新型完成其發(fā)明任務(wù)采取的技術(shù)方案是水口具有一圓錐漏斗形上端和一圓柱形等截面過渡段，圓柱形過渡段下設(shè)計為水口內(nèi)部截面積雙向變化的兩段，先為一橫截面積收縮的收縮段，該收縮段內(nèi)鋼液流速變快，起到改變水口中可能存在的偏流，減少渦流，均化水口內(nèi)部鋼液流場的作用，然后為一單維擴展的扇形扁平擴張段，該擴張段下端為三角分流體和兩個出鋼口。
本實用新型提出的薄板坯連鑄用浸入式水口通過其內(nèi)部截面積的雙向變化—先減小和后增加，起到改變水口內(nèi)鋼液流場的目的，由水口出口能給出一個穩(wěn)態(tài)的流動，同時，水口下端浸入鋼液部分內(nèi)腔變常用的兩維變化為單維擴展變化，即能保持流場之穩(wěn)流，又對水口渣線壁厚給出一更大的調(diào)節(jié)范圍。


附圖1為本實用新型薄板坯連鑄用浸入式水口的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2為圖1的A-A剖面圖。
附圖3為本實用新型擴張段不同外形時的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，1、上端，2、過渡段，3、收縮段，4、擴張段，5、出鋼口，6、三角分流體。
具體實施方式
結(jié)合附圖，給出本實用新型的實施例如下如圖1、2所示，水口上段與常規(guī)浸入式水口結(jié)構(gòu)完全相似，上端1為圓錐漏斗形與塞棒配合控流，并自然過渡到過渡段2，過渡段2為等截面圓柱形。在收縮段3水口完成內(nèi)腔和外形輪廓由園形向扁平形的過渡。收縮段3平行于結(jié)晶器寬側(cè)壁的方向有一定程度的偏離水口中心線的對稱擴展，擴展角度范圍為5～25°；垂直于結(jié)晶器寬側(cè)壁的方向向水口中心平面對稱收縮，總的橫截面積在該段收縮率為截面積S3-截面積S4/截面積S3≈5～25％范圍內(nèi)，即橫截面積收縮率為5～25％。在該收縮段內(nèi)，鋼液流速改變，起到改變水口中鋼液的偏流及使鋼液充滿水口，均化水口內(nèi)部鋼液流場的作用，該段總長度不小于100毫米。
在擴展段4，水口內(nèi)腔為單維擴展扁平形，即平行于結(jié)晶器側(cè)壁的寬度方向向外擴展，即向偏離水口中心線方向?qū)ΨQ擴展，每側(cè)擴張角度范圍為5～25°；垂直于結(jié)晶器寬側(cè)壁的方向與中間平面平行，且具有一恒定的尺寸，即厚度方向內(nèi)腔為恒定尺寸；鋼流在該擴展段內(nèi)流速減緩，使鋼流動能減少，消除鋼液流出水口后對坯殼的沖擊。擴展段4外形輪廓寬面由直的上半部分和向中心面收縮下半部分兩段組成，每側(cè)收斂角度在2～5°的范圍內(nèi)。水口渣線段位于上端直的部分，出鋼口5位于下端向中心面收縮部分。即擴張段其厚度方向的外形上半段為直段，水口的渣線位于此直線段內(nèi)；下半段為相對于中心對稱面收斂的楔形段，每側(cè)收斂角度在2～5°的范圍內(nèi)，出鋼口5位于此楔形段內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計使水口渣線部位壁厚的調(diào)節(jié)范圍增加10毫米以上。如圖3所示，整個擴張段其厚度方向的外形為相對于中心對稱面收斂的楔形段，每側(cè)收斂角度在2～5°范圍內(nèi)。
在擴展段4的下端為兩個對稱的出鋼口5。該出鋼口由擴張段4底部的分流體6和其下部窄面?zhèn)榷瞬繕?gòu)成，每個出鋼口之面積為水口截面積S5的50～75％。
分流體6縱剖面為等腰三角形之輪廓，其作用一是將水口中鋼液流分成兩股，二是通過其高度、底部寬度的設(shè)計，對流出水口鋼液的方向、向下沖入深度及鋼液在結(jié)晶器中的流場分布起重要的控制作用，該高度和底部寬度參考水模擬試驗確定，高度50-150毫米，底部寬度50-120毫米。
權(quán)利要求1.一種薄板坯連鑄用浸入式水口，該水口具有一圓錐漏斗形上端(1)和一圓柱形等截面過渡段(2)，其特征是所述的圓柱形過渡段(2)下設(shè)計為水口內(nèi)部截面積雙向變化的兩段，先為一橫截面積收縮的收縮段(3)，收縮段(3)下方為一單維擴展的扇形扁平擴張段(4)，該擴張段(4)下端為三角分流體(6)和兩個出鋼口(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄板坯連鑄用浸入式水口，其特征是所述的收縮段(3)的橫截面積收縮率為5～25％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄板坯連鑄用浸入式水口，其特征是所述的收縮段(3)的長度不小于100mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄板坯連鑄用浸入式水口，其特征是所述的擴張段(4)其橫截面積由上至下逐漸擴大。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄板坯連鑄用浸入式水口，其特征是所述的擴張段(4)其長度超過水口浸入鋼液中的深度，該段厚度方向內(nèi)腔為恒定尺寸，平行于結(jié)晶器側(cè)板的寬度方向向偏離水口中心線方向?qū)ΨQ擴展，每側(cè)擴展角度在5～25°范圍內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的薄板坯連鑄用浸入式水口，其特征是所述的擴張段(4)其厚度方向的外形上半段為直段，水口的渣線位于此直段內(nèi)，下半段為相對于中心對稱面收斂的楔形段，每側(cè)收斂角度在2～5°的范圍內(nèi)，出鋼口(5)位于此楔形段內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的薄板坯連鑄用浸入式水口，其特征是所述的擴張段(4)其厚度方向的外形為相對于中心對稱面收斂的楔形段，每側(cè)收斂角度在2～5°范圍內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的薄板坯連鑄用浸入式水口，其特征是所述的擴張段(4)下部窄面?zhèn)扔袃蓚€對稱的出鋼口(5)，該出鋼口由擴張段(4)底部的分流體(6)和其下部窄面內(nèi)側(cè)端部構(gòu)成，每個出鋼口之面積為水口截面積S5的50～75％。
專利摘要本實用新型提出的薄板坯連鑄用浸入式水口，具有一圓錐漏斗形上端(1)和一圓柱形等截面過渡段(2)，圓柱形過渡段(2)下設(shè)計為水口內(nèi)部截面積雙向變化的兩段，先為一橫截面積收縮的收縮段(3)，收縮段(3)下方為一單維擴展的扇形扁平擴張段(4)，該擴張段(4)下端為三角分流體(6)和兩個出鋼口(5)。本實用新型通過其內(nèi)部截面積的雙向變化——先減小和后增加，起到改變水口內(nèi)鋼液流場的目的，由水口出口能給出一個穩(wěn)態(tài)的流動，同時，水口下端浸入鋼液部分內(nèi)腔變常用的兩維變化為單維擴展變化，既能保持流場之穩(wěn)流，又對水口渣線壁厚給出一更大的調(diào)節(jié)范圍。
文檔編號B22D41/50GK2770832SQ200420075469
公開日2006年4月12日 申請日期2004年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月24日
發(fā)明者李紅霞, 楊彬, 楊金松, 劉國齊 申請人:中鋼集團洛陽耐火材料研究院