一種新型薄板坯連鑄用扁平結構浸入式水口制造技術

一種涉及連鑄設備的新型薄板坯連鑄用扁平結構浸入式水口，它是由圓管形鋼液流入端，扁平狀鋼液流出端，以及連接鋼液流入端和鋼液流出端的一個截面形狀光滑連續過渡的細長筒狀體三部分組成，所述的鋼液流出端具有五個鋼水吐出孔，其中除了呈左、右對稱的兩個上吐出孔和兩個下吐出孔外，在水口工作端的正中心還設置了一個垂直向下的中心吐出孔。本實用新型專利技術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，并能滿足高鋼水通量的要求。（*該技術在2017年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及冶金連鑄設備，特別是與薄板坯連鑄用浸入式水口有關。
技術介紹
連續鑄鋼(簡稱連鑄)是將鋼液連續冷凝成鑄坯的技術，其中水冷銅制模 具稱為結晶器，耐火材料制成的水口將其與中間包內連接在一起，鋼液則通過 水口被連續不斷地注入結晶器接受冷卻。薄板坯連鑄生產的鑄坯厚度一般在50 90 ram之間，寬度約為1000 1650 mm。有別于常規板坯連鑄機的平板式結晶器，薄板坯連鑄結晶器的寬面銅板通 常具有由連續弧線過渡組成的曲面，如西馬克公司CSP薄板坯連鑄機的漏斗型 結晶器和達涅利公司薄板坯連鑄機的H2結晶器(長漏斗型)。漏斗型結晶器實現 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 面形狀光滑連續過渡的細長筒狀體。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。保護渣熔化狀況和喂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。薄板坯連鑄機漏斗型結晶器鋼液熔池液面空間受到了來自鑄坯厚 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，過分活躍會加劇熔池液面起伏和波動， 進而造成巻渣并引發鑄坯質量和工藝操作事故。圍繞上述薄板坯連鑄結晶器熔池鋼液運動行為的控制趨勢，西馬克公司CSP薄板坯連鑄機漏斗型結晶器采用了大開度雙側孔扁平水口 (參見圖1)，達涅利公司薄板坯連鑄機的H2結晶器采用了四開孔扁平水口 (參見圖2)，鞍山市東方 巨業高級陶瓷有限公司為CSP薄板坯連鑄機開發了高通量四開孔扁平水口 (參 見圖3)。圖l所示浸入式水口屬于普通雙側孔水口，依靠大開度側孔結構設計 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晶器鋼液熔池的 沖擊。圖2所示四開孔浸入式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，較好地實現了高溫區上移，但由于上吐出孔鋼液射流基本上垂 直向上，對結晶器鋼液熔池液面的沖擊較為嚴重。圖3所示四開孔浸入式水口 較好地解決了高鋼水通量時水口射流速度過大的問題，能夠同時實現了較小的 熔池液面波動和高溫區上移，但上吐出孔鋼水流量較小使熔池液面附近的高溫 區主要圍繞在水口周圍。在結晶器熔池高溫區上移和控制熔池液面波動問題上，鋼水通量具有決定 性作用，與鑄坯橫斷面尺寸和拉坯速度有關。隨著增加連鑄機產能問題的逐步 提出，提高拉坯速度帶來的高鋼水通量使結晶器熔池液面波動明顯加劇。目前， 要求水口能夠滿足的鋼水通量已達到4.0 t/min.。
技術實現思路
為了解決上述技術存在的問題，本技術提供了一種能使結晶器熔池高 溫區上移和控制熔池液面波動，并能滿足高鋼水通量的浸入式水口 。 本技術的主要技術方案如下一種用于薄板坯連鑄機結晶器的扁平結構浸入式水口，它是由圓管形鋼液 流入端，扁平狀鋼液流出端，以及連接鋼液流入端和鋼液流出端的一個截面形 狀光滑連續過渡的細長筒狀體三部分組成。其主要技術特征在于鋼液流出端的 結構。本技術鋼液流出端具有五個鋼水吐出孔，其中除了呈左、右對稱的兩 個上吐出孔和兩個下吐出孔外，在水口工作端的正中心還設置了一個垂直向下 的中心吐出孔。兩上吐出孔的上緣采用了由內到外截面逐漸收縮的方式，下緣的水平導流傾角"在20 30°之間，外側高度在25 55mm之間；兩個下吐出 孔分別由左、右兩側的上導流體和下導流體構建而成，其中下導流體的水平導 流傾角"在55 65°之間；中心吐出孔建立在兩個下導流體之間，呈直上直下 的管狀，寬度在30 60mm之間；鋼液流出端水口寬度方向最大尺寸丄在250 350咖之間，用來滿足鋼水通量大于4. 0 t/min.的要求。 本技術同現有技術相比存在以下優點1、 漸收式的上吐出孔截面設計消除了吐出孔上沿附近的低壓抽引區和回流 渦旋，所形成近似水平的鋼水射流的流量比例約為總流量的12 20%,該設計 能夠實現結晶器熔池液面的絕大部分鋼水具有明顯的過熱度；2、 中心吐出孔垂直向下鋼水射流的流量比例約為總流量的15 20。％，它與 上吐出孔共同減弱了下吐出孔(主孔)鋼水流量負擔，降低了下吐出孔的鋼水 射流速度，進而減小了熔池液面波動；3、 下吐出孔鋼水射流的水平傾角控制在55 65。之間，這大大降低了結晶 器熔池中鋼液回旋流動對熔池液面起伏波動的影響。附圖說明本技術的具體結構由以下附圖給出。 圖1是西馬克公司現有技術結構示意圖； 圖2是達涅利公司現有技術結構示意圖3是鞍山市東方巨業高級陶瓷有限公司現有技術結構示意圖4是本技術結構示意圖5是圖4的A—A剖示圖。具體實施方式以下結合附圖對本技術的具體結構作進一步的說明。如圖4、 5所示，本技術是由圓管形鋼液流入端1，扁平狀鋼液流出端 3,以及連接鋼液流入端1和鋼液流出端3的一個截面形狀光滑連續過渡的細長 筒狀體2三部分組成，所述的鋼液流出端具有五個鋼水吐出孔，其中除了呈左、 右對稱的兩個上吐出孔4和兩個下吐出孔5外，在水口工作端的正中心還設置 了一個垂直向下的中心吐出孔6。兩個上吐出孔4的上緣采用了由內到外截面逐 漸收縮的方式，下緣的水平導流傾角"在20 3(T之間，外側高度S2在25 55mm之間；兩個下吐出孔5分別由左、右兩側的上導流體8和下導流體7構建 而成，其中下導流體7的水平導流傾角"在55 65°之間；中心吐出孔6建立 在兩個下導流體7之間，呈直上直下的管狀，寬度S,在30 60 mrn之間；鋼液 流出端水口寬度方向最大尺寸Z在250 350腿之間。實施例1兩上吐出孔4下緣的水平導流傾角"為26° ，外側高度S2為30mm，下導 流體7的水平導流傾角"為60° ，中心吐出孔寬度S,為55咖，鋼液流出端3 水口寬度方向尺寸L為290 mm。實施例2兩上吐出孔4下緣的水平導流傾角"為28° ，夕卜偵搞度S2為50跳下導 流體7的水平導流傾角"為57° ，中心吐出孔寬度S,為40 mm，鋼液流出端3 水口寬度方向尺寸L為300 ram。權利要求1、一種新型薄板坯連鑄用扁平結構浸入式水口，它主要是由圓管形鋼液流入端(1)，扁平狀鋼液流出端(3)，以及連接鋼液流入端(1)和鋼液流出端(3)的一個截面形狀光滑連續過渡的細長筒狀體(2)三部分組成，其特征在于所述的鋼液流出端具有五個鋼水吐出孔，其中除了呈左、右對稱的兩個上吐出孔(4)和兩個下吐出孔(5)外，在水口工作端的正中心還設置了一個垂直向下的中心吐出孔(6)，兩上吐出孔(4)的上緣采用了由內到外截面逐漸收縮的方式，下緣的水平導流傾角α在20～30°本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種新型薄板坯連鑄用扁平結構浸入式水口，它主要是由圓管形鋼液流入端（１），扁平狀鋼液流出端（３），以及連接鋼液流入端（１）和鋼液流出端（３）的一個截面形狀光滑連續過渡的細長筒狀體（２）三部分組成，其特征在于：所述的鋼液流出端具有五個鋼水吐出孔，其中除了呈左、右對稱的兩個上吐出孔（４）和兩個下吐出孔（５）外，在水口工作端的正中心還設置了一個垂直向下的中心吐出孔（６），兩上吐出孔（４）的上緣采用了由內到外截面逐漸收縮的方式，下緣的水平導流傾角α在２０～３０°之間，外側高度Ｓ↓［２］在２５～５５ｍｍ之間，兩個下吐出孔（５）分別由左、右兩側的上導流體（８）和下導流體（７）構建而成，其中下導流體（７）的水平導流傾角β在５５～６５°之間，中心吐出孔（６）建立在兩個下導流體（７）之間，呈直上直下的管狀，寬度Ｓ↓［１］在３０～６０ｍｍ之間，鋼液流出端水口寬度方向最大尺寸Ｌ在２５０～３５０ｍｍ之間。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：陶立群，趙連鋼，林東，朱萬彤，吳迪，李秉強，姜學鋒，劉軍，薛文輝，張東，朱萬軍，李濤，
申請(專利權)人：本鋼板材股份有限公司，鞍山市東方巨業高級陶瓷有限公司，遼寧科技大學，
類型：實用新型
國別省市：21[中國|遼寧]