一種用於異型坯連鑄的扁平結構浸入式水口的製作方法
2023-06-16 01:25:51 3
專利名稱：一種用於異型坯連鑄的扁平結構浸入式水口的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於異型坯連鑄的扁平結構浸入式水口，屬於冶金連鑄設備技術領域。
背景技術：
連續鑄鋼(簡稱連鑄)是將鋼液連續冷凝成鑄坯的技術，其中水冷銅製模具稱為結晶器， 耐火材料製成的水口在中間包和結晶器之間形成連接，鋼液通過水口被連續不斷地注入結晶 器接受冷卻和凝固加工。水口的鋼液流出端通常要具有某種特定形狀以實現結晶器中鋼液流 動的良好控制效果，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過渡的筒狀體。有些情況下，筒狀體被截斷使水口形成上、下兩個部 分，帶有水口鋼液流出端的下半部分(稱為下水口)可在連續澆鋼生產中被更換。
與常規板坯連鑄、方坯連鑄以及圓坯連鑄不同，異型坯連鑄的結晶器呈H型(圖1)， 其鑄坯被用來生產H型鋼，具有典型的近終型工藝特點。在浸入式水口問題上，異型坯連鑄 目前主要採用兩支圓形水口在腹板和翼緣交接處進行半敞開式澆鑄(圖l、 2)。半敞開式澆 鑄的弊端是無法實現鋼水的全程保護，而採用兩支水口進行全封閉澆鑄又不能很好地實現鋼 水流量的穩定控制。在異型坯連鑄結晶器的腹板中心部位採用單只水口進行全程保護澆鑄具 有理論上的可行性(圖3)，結晶器熔池液面控制與控流塞棒聯動在其它形式的連鑄生產中 大量應用，已被證明是行之有效的。但異型坯連鑄機結晶器腹板的厚度一般在90 120 mm 之間，水口工作端內部流道、水口壁厚以及水口外壁至銅板距離等參數之間存在著嚴重的衝 突和矛盾。即使將水口的鋼液流出端加工成扁平形狀，即沿結晶器腹板寬度方向的尺寸要明 顯大於沿厚度方向的尺寸，水口工作端結構帶來的冶金效果和主要由水口壁厚決定的使用壽 命等都因空間尺寸的限制而面臨巨大挑戰。
作為一種防止鋼液氧化的保護劑和降低凝固坯殼與結晶器銅板之間運動阻力的潤滑劑， 添加到結晶器鋼液熔池液面上的固體顆粒保護渣需要由高溫鋼液提供熱量而熔化。保護渣熔 化狀況和餵入結晶器銅板與凝固坯殼之間的好壞對連鑄工藝順行和鑄坯表面質量有顯著影 響，這就要求來自浸入式水口的高溫鋼水相對集中在結晶器熔池上部，尤其要保證浸入式水 口與結晶器銅板之間熔池液面的活躍。異型坯連鑄機結晶器腹板處鋼液熔池液面空間受到了
來自腹板厚度和浸入式水口的限制，因此，利用來自浸入式水口的高溫鋼水保證和促進熔池 液面的活躍顯得尤為重要，水口鋼液流出端結構在此將起到重要作用。但活躍結晶器鋼液熔 池液面也要控制得當，過分活躍會加劇瑢池液面起伏和波動，進而造成巻渣並引發鑄坯質量 和工藝操作事故。
基於上述幾方面原因，實現異型坯連鑄全程保護澆鑄在水口設計和開發上主要面臨以下
四方面問題。首先，在結晶器腹板中心處採用單只扁平結構浸入式水口是唯一可行和有效的 選擇；其次，水口鋼液流出端要滿足鑄坯斷面和拉速決定的通鋼能力的要求，通鋼能力不足 將導致水口射流速度過大並進而引發熔池液面劇烈波動、巻渣以及粘結漏鋼事故的發生；第 三，必須保證水口外壁與銅板之間的有效空間，空間不足將惡化保護渣添加、熔化以及餵入 條件，鑄坯表面縱裂紋的產生與此有關；第四，水口鋼液流出端壁厚要在結晶器腹板空間尺 寸有限的情況下加以充分考慮，它在某種程度上決定了水口的使用壽命和能夠滿足的連續澆 鋼時間。 發明內容
為克服現有技術的不足，本實用新型提供一種設計合理，結構簡單、製造容易、使用效 果良好的用於異型坯連鑄的扁平結構浸入式水口。 本實用新型的主要技術方案如下 一種用於異型坯連鑄機H型結晶器的扁平狀浸入式水口，包括鋼液流入端、鋼液流出
端和連接部分，上述三部分連接構成一個整體；鋼液流出端設有兩個左右對稱的狹長鋼水吐 出孔，該鋼水吐出孔截面為由內到外逐漸收縮的結構。
所述的鋼液流入端為圓管形結構，鋼液流出端為扁平狀結構，連接部分為內表面光滑、 內徑連續過渡的筒狀體。
所述的鋼液流出端的鋼水吐出孔下緣的直線段與水平方向之間有一個10 20°的水平 導流傾角o;鋼液流出端外側高度s在70 90 mm之間；鋼液流出端水口寬度方向最大尺 寸Z在130 140 mm之間，厚度方向最大尺寸f在50 60 mm之間；鋼液流出端的壁厚在 15 20 ,之間。
本實用新型用於異型坯連鑄全程保護澆鑄的浸入式水口，它能使結晶器熔池高溫區上 移和控制熔池液面波動，並在連續澆鋼時間上具有良好的表現。
圖l是本實用新型結構示意圖。
圖2是圖1的A—A剖示圖。
其中，1、鋼液流入端，2、連接部分，3、鋼液流出端，4、鋼水吐出孔，5、鋼液流出 端底面，o為鋼水吐出孔下緣的水平導流傾角，s為鋼水吐出孔的外側高度，Z為鋼液流出 端的寬度，f為鋼液流出端的壁厚。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步的說明。
實施例1:
一種用於異型坯連鑄機H型結晶器的扁平狀浸入式水口，包括鋼液流入端1、鋼液流出 端3和連接部分2，上述三部分連接構成一個整體；鋼液流出端3設有兩個左右對稱的狹長 鋼水吐出孔5，該鋼水吐出孔截面為由內到外逐漸收縮的結構。
所述的鋼液流入端1為圓管形結構，鋼液流出端3為扁平狀結構，連接部分為內表面
光滑、內徑連續過渡的筒狀體。
所述的鋼液流出端的鋼水吐出孔下緣的直線段水平方向之間有一個水平導流傾角a ， "為10° ，鋼液流出端外側高度s為90 mm，鋼液流出端3的寬度和厚度方向尺寸Z和 分別為130 mm和50咖。
實施例2:
結構於實施例l相同，差別在於，兩個鋼水吐出孔4下緣的水平導流傾角a為2(T ， 鋼液流出端外側高度90mm，鋼液流出端3寬度和厚度方向尺寸Z和^分別為140咖和50mm。 實施例3:
結構於實施例l相同，差別在於，兩個鋼水吐出孔4下緣的水平導流傾角"為15° ，鋼液 流出端外側高度85難，鋼液流出端3寬度和厚度方向尺寸A和r分別為140咖和60 mm。
權利要求1.一種用於異型坯連鑄的扁平結構浸入式水口，包括鋼液流入端、鋼液流出端和連接部分，上述三部分連接構成一個整體；其特徵在於，鋼液流出端設有兩個左右對稱的狹長鋼水吐出孔，該鋼水吐出孔截面為由內到外逐漸收縮的結構。
2、 如權利要求l所述的一種用於異型坯連鑄的扁平結構浸入式水口，其特徵在於，所 述的鋼液流入端為圓管形結構，鋼液流出端為扁平狀結構，連接部分為內表面光滑、內徑 連續過渡的筒狀體。
3、 如權利要求l所述的一種用於異型坯連鑄的扁平結構浸入式水口，其特徵在於，所 述的鋼液流出端的鋼水吐出孔下緣的直線段水平方向之間有一個10 20°的水平導流傾角";鋼液流出端外側高度s在70 90mm之間；鋼液流出端水口寬度方向最大尺寸Z在130 140 mm之間，厚度方向最大尺寸7在50 60 mm之間；鋼液流出端的壁厚在15 20 mm之 間。
專利摘要一種用於異型坯連鑄的扁平結構浸入式水口，屬於冶金連鑄設備技術領域。包括鋼液流入端、鋼液流出端和連接部分，上述三部分連接構成一個整體；鋼液流出端設有兩個左右對稱的狹長鋼水吐出孔，該鋼水吐出孔截面為由內到外逐漸收縮的結構。鋼液流出端的鋼水吐出孔下緣的直線段水平方向之間有一個10～20°的水平導流傾角α；鋼液流出端外側高度s在70～90mm之間；鋼液流出端水口寬度方向最大尺寸L在130～140mm之間，厚度方向最大尺寸T在50～60mm之間；鋼液流出端的壁厚在15～20mm之間。本實用新型結構特點能使結晶器熔池高溫區較充分地上移和液面波動得到有效控制，並能滿足異型坯連鑄的實際生產要求。
文檔編號B22D41/50GK201198030SQ20082002210
公開日2009年2月25日 申請日期2008年5月9日 優先權日2008年5月9日
發明者博 付, 單兆光, 婕 張, 慶 張, 張英佳, 趙連剛, 鄧存善 申請人:萊蕪鋼鐵股份有限公司