[实用新型]一种用于异型坯连铸的扁平结构浸入式水口

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于异型坯连铸的扁平结构浸入式水口，属于冶金连铸设备技术领域。

背景技术

连续铸钢(简称连铸)是将钢液连续冷凝成铸坯的技术，其中水冷铜制模具称为结晶器，耐火材料制成的水口在中间包和结晶器之间形成连接，钢液通过水口被连续不断地注入结晶器接受冷却和凝固加工。水口的钢液流出端通常要具有某种特定形状以实现结晶器中钢液流动的良好控制效果，与中间包相连接的钢液流入端通常为圆管形，连接流入端和流出端的是一个截面形状光滑连续过渡的筒状体。有些情况下，筒状体被截断使水口形成上、下两个部分，带有水口钢液流出端的下半部分(称为下水口)可在连续浇钢生产中被更换。

与常规板坯连铸、方坯连铸以及圆坯连铸不同，异型坯连铸的结晶器呈H型(图1)，其铸坯被用来生产H型钢，具有典型的近终型工艺特点。在浸入式水口问题上，异型坯连铸目前主要采用两支圆形水口在腹板和翼缘交接处进行半敞开式浇铸(图1、2)。半敞开式浇铸的弊端是无法实现钢水的全程保护，而采用两支水口进行全封闭浇铸又不能很好地实现钢水流量的稳定控制。在异型坯连铸结晶器的腹板中心部位采用单只水口进行全程保护浇铸具有理论上的可行性(图3)，结晶器熔池液面控制与控流塞棒联动在其它形式的连铸生产中大量应用，已被证明是行之有效的。但异型坯连铸机结晶器腹板的厚度一般在90～120mm之间，水口工作端内部流道、水口壁厚以及水口外壁至铜板距离等参数之间存在着严重的冲突和矛盾。即使将水口的钢液流出端加工成扁平形状，即沿结晶器腹板宽度方向的尺寸要明显大于沿厚度方向的尺寸，水口工作端结构带来的冶金效果和主要由水口壁厚决定的使用寿命等都因空间尺寸的限制而面临巨大挑战。

作为一种防止钢液氧化的保护剂和降低凝固坯壳与结晶器铜板之间运动阻力的润滑剂，添加到结晶器钢液熔池液面上的固体颗粒保护渣需要由高温钢液提供热量而熔化。保护渣熔化状况和喂入结晶器铜板与凝固坯壳之间的好坏对连铸工艺顺行和铸坯表面质量有显著影响，这就要求来自浸入式水口的高温钢水相对集中在结晶器熔池上部，尤其要保证浸入式水口与结晶器铜板之间熔池液面的活跃。异型坯连铸机结晶器腹板处钢液熔池液面空间受到了来自腹板厚度和浸入式水口的限制，因此，利用来自浸入式水口的高温钢水保证和促进熔池液面的活跃显得尤为重要，水口钢液流出端结构在此将起到重要作用。但活跃结晶器钢液熔池液面也要控制得当，过分活跃会加剧熔池液面起伏和波动，进而造成卷渣并引发铸坯质量和工艺操作事故。

基于上述几方面原因，实现异型坯连铸全程保护浇铸在水口设计和开发上主要面临以下四方面问题。首先，在结晶器腹板中心处采用单只扁平结构浸入式水口是唯一可行和有效的选择；其次，水口钢液流出端要满足铸坯断面和拉速决定的通钢能力的要求，通钢能力不足将导致水口射流速度过大并进而引发熔池液面剧烈波动、卷渣以及粘结漏钢事故的发生；第三，必须保证水口外壁与铜板之间的有效空间，空间不足将恶化保护渣添加、熔化以及喂入条件，铸坯表面纵裂纹的产生与此有关；第四，水口钢液流出端壁厚要在结晶器腹板空间尺寸有限的情况下加以充分考虑，它在某种程度上决定了水口的使用寿命和能够满足的连续浇钢时间。

发明内容

为克服现有技术的不足，本实用新型提供一种设计合理，结构简单、制造容易、使用效果良好的用于异型坯连铸的扁平结构浸入式水口。

本实用新型的主要技术方案如下：

一种用于异型坯连铸机H型结晶器的扁平状浸入式水口，包括钢液流入端、钢液流出端和连接部分，上述三部分连接构成一个整体；钢液流出端设有两个左右对称的狭长钢水吐出孔，该钢水吐出孔截面为由内到外逐渐收缩的结构。

所述的钢液流入端为圆管形结构，钢液流出端为扁平状结构，连接部分为内表面光滑、内径连续过渡的筒状体。

所述的钢液流出端的钢水吐出孔下缘的直线段与水平方向之间有一个10～20°的水平导流倾角α；钢液流出端外侧高度s在70～90mm之间；钢液流出端水口宽度方向最大尺寸L在130～140mm之间，厚度方向最大尺寸T在50～60mm之间；钢液流出端的壁厚在15～20mm之间。

本实用新型用于异型坯连铸全程保护浇铸的浸入式水口，它能使结晶器熔池高温区上移和控制熔池液面波动，并在连续浇钢时间上具有良好的表现。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图2是图1的A—A剖示图。