專利名稱：薄板坯連鑄用四孔異型浸入式水口的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種適用于薄板坯連鑄用的異型浸入式水口，屬冶金連鑄設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
薄板坯連鑄機生產(chǎn)的鑄坯厚度一般在50～100mm之間，這使薄板坯連鑄結(jié)晶器有別于常規(guī)板坯連鑄機的平行板式結(jié)晶器。薄板坯連鑄結(jié)晶器的寬面銅板通常具有由連續(xù)弧線過渡組成的曲面，如西馬克公司薄板坯連鑄機的漏斗型結(jié)晶器和達涅利公司薄板坯連鑄機的長漏斗型結(jié)晶器。漏斗型結(jié)晶器實現(xiàn)了鋼液熔池上部空間的擴大，使得采用浸入式水口注入鋼液成為可能，并且為熔池表面保護渣熔化和喂入提供了基本條件。另一方面，受漏斗型結(jié)晶器上部空間增大幅度的限制，薄板坯連鑄機用浸入式水口的鋼液流出端一般要加工成扁平形狀，即沿結(jié)晶器寬度方向的尺寸要明顯大于沿厚度方向的尺寸。而水口與中間包相連接的鋼液流入端通常為圓管形，連接流入端和流出端的是一個截面形狀光滑連續(xù)過渡的細(xì)長直管。
西馬克公司薄板坯連鑄機采用了大開度雙側(cè)孔扁平水口，屬于普通雙側(cè)孔水口。依靠大開度側(cè)孔結(jié)構(gòu)設(shè)計可降低鋼液流出水口的射流強度，從而在一定程度上減小對結(jié)晶器鋼液熔池的沖擊，并且實現(xiàn)高溫區(qū)上移。但從澆鋼過程看，結(jié)晶器窄面鋼液面波動仍比較大。參見圖1，達涅利公司薄板坯連鑄機采用了四開孔扁平水口，通過上吐出孔直接將高溫鋼液輸送到水口周圍的熔池液面，較好地實現(xiàn)了高溫區(qū)上移。但由于上吐出孔鋼液射流基本上垂直向上，對結(jié)晶器熔池液面有一定的沖擊，會加劇熔池液面局部起伏和波動，進而造成卷渣并引發(fā)鑄坯質(zhì)量和生產(chǎn)事故。同時沿水口中心管向下運動的鋼液折返180°形成的向上射流容易導(dǎo)致上吐出孔內(nèi)側(cè)出現(xiàn)低壓抽引區(qū)。而且熔池液面高溫區(qū)也僅僅集中在水口周圍，靠近結(jié)晶器兩個窄面的熔池內(nèi)鋼水溫度偏低，溫度分布不均勻?qū)⒂绊懡Y(jié)晶器內(nèi)的保護渣的熔化狀況。而且水口的流出端寬度較大，減小了水口外壁與結(jié)晶器銅板間的距離，既不利于水口周圍鋼水的流動，又容易造成鋼水澆注中凝固中的坯殼與水口外壁粘連，粘斷水口，造成停澆。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型是對達涅利公司薄板坯連鑄機長漏斗型結(jié)晶器采用的扁平浸入式水口的改進，所要解決的技術(shù)問題是提供一種具有降低結(jié)晶器內(nèi)熔池液面的起伏和波動，促使結(jié)晶器內(nèi)鋼液熔池高溫區(qū)上移并均勻分布，改善保護渣熔化狀況，以及減少澆注過程中水口鋼液流出端的外壁與坯殼之間粘連的幾率，提高使用壽命的新型的薄板坯連鑄用四孔異型浸入式水口。
為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采取的技術(shù)方案是本實用新型薄板坯連鑄用四孔異型浸入式水口是對現(xiàn)有技術(shù)的改進。組成中包括圓管狀的鋼液流入端，扁平形狀的鋼液流出端，連接鋼液流入端和鋼液流出端的是一個截面形狀光滑連續(xù)過渡的細(xì)長筒狀體，鋼液流出端包括底部的一個中心導(dǎo)流體和設(shè)于水口下部的側(cè)壁導(dǎo)流體，以及由中心導(dǎo)流體和側(cè)壁導(dǎo)流體分開的兩個上吐出孔和兩個下吐出孔，上吐出孔由內(nèi)至外傾斜向上，下吐出孔由內(nèi)至外傾斜向下，改進為，上吐出孔為橫截面形狀由內(nèi)至外逐漸收縮的結(jié)構(gòu)。
上述薄板坯連鑄用四孔異型浸入式水口，所述上吐出孔的水平導(dǎo)流傾角α為20～28°上述薄板坯連鑄用四孔異型浸入式水口，所述下吐出孔的水平導(dǎo)流傾角β為44～50°。
上述薄板坯連鑄用四孔異型浸入式水口，所述鋼液流出端的寬度方向最大尺寸L為350～400mm。
在中心導(dǎo)流體的配合下，通過改變水口側(cè)壁導(dǎo)流體的厚度和形狀設(shè)計，可以靈活地調(diào)整上吐出孔的鋼液流量比例。水口側(cè)壁導(dǎo)流體的厚度可設(shè)計為20～40mm。上述設(shè)計可降低結(jié)晶器內(nèi)熔池液面的起伏和波動，促使結(jié)晶器內(nèi)鋼液熔池高溫區(qū)上移并均勻分布，改善保護渣熔化狀況。
采用本結(jié)構(gòu)的水口在薄板坯連鑄結(jié)晶器中的使用，具有以下特點1.大傾斜水平角度的上吐出孔設(shè)計可以活躍整個結(jié)晶器鋼液熔池液面，并且溫度分布較為均勻；2.漸收式上吐出孔截面設(shè)計消除了低壓抽引區(qū)和回流渦旋；
3.導(dǎo)流體結(jié)構(gòu)和尺寸設(shè)計可使上吐出孔鋼液流量比例達到15～20％，從而使結(jié)晶器鋼液熔池高溫區(qū)明顯上移；4.上、下吐出孔鋼液射流在結(jié)晶器鋼液熔池中形成的回旋流動在熔池液面下方相遇并抵消，致使熔池液面起伏和波動大為降低。
5.水口鋼液流出端的寬度減小，而且連接強度增大，這在很大程度上增大了水口與結(jié)晶器銅板間的距離，有利于水口周圍鋼水的流動和防止凝固中的坯殼與水口粘連，可大大提高水口的使用壽命。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型的A-A剖面圖；圖4為本實用新型的B向示意圖。
以下結(jié)合附圖，通過實施例對對本實用新型作進一步詳述。
1為水口鋼液流出端的兩個上吐出孔，采用了由內(nèi)到外傾斜向上且截面逐漸收縮的設(shè)計；2為水口鋼液流出端的兩個下吐出孔，采用了由內(nèi)到外傾斜向下且截面保持均勻、相等的設(shè)計；3為水口鋼液流出端的側(cè)壁導(dǎo)流體，依附于水口側(cè)壁，通過改變側(cè)壁導(dǎo)流體3的厚度和形狀設(shè)計，可以靈活地調(diào)整上吐出孔1的鋼液流量比例；4為水口鋼液流出端的中心導(dǎo)流體，封底的中心導(dǎo)流體4使底部形成兩個下吐出孔2；5為水口的鋼液流入端，呈圓管型；6為連接鋼液流入端和鋼液流出端的過渡段，是一個截面形狀由圓管型到扁平形狀光滑連續(xù)過渡的細(xì)長直管；本實施例中，水口鋼液流出端的寬度尺寸L為375±5mm，厚度尺寸H為68±3mm；側(cè)壁導(dǎo)流體的上端與水平方向的夾角α為25°，側(cè)壁導(dǎo)流體的側(cè)面與水平方向的夾角β為47°，側(cè)壁導(dǎo)流體的厚度為25±5mm。
權(quán)利要求1.一種薄板坯連鑄用四孔異型浸入式水口，組成中包括圓管狀的鋼液流入端，扁平形狀的鋼液流出端，連接鋼液流入端和鋼液流出端的是一個截面形狀光滑連續(xù)過渡的細(xì)長筒狀體，鋼液流出端包括底部的一個中心導(dǎo)流體[4]和設(shè)于水口下部的側(cè)壁導(dǎo)流體[3]，以及由中心導(dǎo)流體[4]和側(cè)壁導(dǎo)流體[3]分開的兩個上吐出孔[1]和兩個下吐出孔[2]，上吐出孔[1]由內(nèi)至外傾斜向上，下吐出孔[2]由內(nèi)至外傾斜向下，其特征在于，上吐出孔[1]為橫截面形狀由內(nèi)至外逐漸收縮的結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄板坯連鑄用四孔異型浸入式水口，其特征在于所述上吐出孔[1]的水平導(dǎo)流傾角α為20～28°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的薄板坯連鑄用四孔異型浸入式水口，其特征在于所述下吐出孔[2]的橫截面由內(nèi)到外相等，水平導(dǎo)流傾角β為44～50°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的薄板坯連鑄用四孔異型浸入式水口，其特征在于所述鋼液流出端的寬度方向最大尺寸L為350～400mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的薄板坯連鑄用四孔異型浸入式水口，其特征在于所述水口側(cè)壁導(dǎo)流體的厚度為20～40mm。
專利摘要本實用新型涉及一種適用于薄板坯連鑄用四孔異型浸入式水口，屬連鑄設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。提供了一種改進的薄板坯連鑄用四孔異型浸入式水口，可降低結(jié)晶器熔池液面的起伏和波動，高溫區(qū)上移并均勻分布，減少澆注過程中水口鋼液流出端的外壁與坯殼之間粘連的幾率。組成包括圓管狀的鋼液流入端，扁平形狀的鋼液流出端，連接鋼液流入及流出端的是截面形狀光滑連續(xù)過渡的細(xì)長筒狀體，鋼液流出端包括底部的一個中心導(dǎo)流體和設(shè)于水口下部的側(cè)壁導(dǎo)流體，以及由中心導(dǎo)流體和側(cè)壁導(dǎo)流體分開的兩個上吐出孔和兩個下吐出孔，改進為，上吐出孔橫截面形狀由內(nèi)至外逐漸收縮?？苫钴S結(jié)晶器鋼液熔池液面，均勻溫度分布，消除低壓抽引區(qū)和回流渦旋，提高水口使用壽命。
文檔編號B22D11/103GK2784106SQ20052001226
公開日2006年5月31日 申請日期2005年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月1日
發(fā)明者楊春政, 趙連剛, 彭國仲, 張洪波, 朱萬彤, 李波, 孔慶福, 郭連英 申請人:唐山鋼鐵股份有限公司, 鞍山市東方巨業(yè)高級陶瓷有限公司