[实用新型]带有钢水缓冲的高拉速连铸浸入式水口

说明书

技术领域

本实用新型属于钢的连续铸造技术领域，尤其涉及板坯和断面尺寸大于200mm×200mm的大方坯连铸结晶器用的带有钢水缓冲的高拉速连铸浸入式水口。

背景技术

钢的连续铸造是将具有一定过热度的液态钢水，通过水冷结晶器连续冷却成具有一定形状的固态坯壳的过程，在连续铸钢过程中，一个非常重要的步骤就是采用由耐火材料制作的浸入式水口装置将中间包内的钢液连续注入结晶器内，浸入式水口是安装在中间包底部并插入结晶器液面以下的耐火材料套管，其主要作用是防止钢液的二次氧化、氮化、喷溅，同时避免液面卷渣、调节结晶器内钢液的流动模式和温度分布，从而促使结晶器内的坯壳均匀无缺陷生长，并尽量减少钢液中的气体和非金属夹杂物。由于浸入式水口对于提高铸坯质量、改善劳动条件、稳定连铸操作和防止铸坯表面和内部质量缺陷等方面均有显著的效果，因此在世界各国的连铸机上被广泛应用。

在通常情况下，浸入式水口的结构形状应满足如下要求：（1）水口出口的注流运动应能缓和而均匀的冲洗凝固前沿；（2）尽量降低注流的冲击深度而不引起结晶器液面的剧烈翻滚；（3）始终保持结晶器液面的高温；（4）浇注过程不得吸入空气；但是，要使得浸入式水口能够较好的发挥其冶金作用，就必须设计合理的浸入式水口结构形状，特别是在连铸拉速不断提升、铸坯质量要求不断提高的今天，浸入式水口的结构类型也应该进行不断的优化和改进。

在现有技术中，板坯连铸结晶器主要采用双侧孔浸入式水口浇注，铸坯断面尺寸大于200mm×200mm的大方坯连铸结晶器可以采用双侧孔水口或者四侧孔水口进行浇注。目前的板坯和大方坯结晶器所采用的侧开孔浸入式水口主体结构是耐火材料压制而成的上端开口、底端封闭、侧面开孔的空心管道，上端开孔的中心内腔和靠近底部的侧开孔相互连通，并构成浇注时钢液的流动通道。

现有技术中的侧开孔浸入式水口具有两个显著的特点，第一，浸入式水口内腔的底面呈光滑的平面或光滑的斜面；第二，所开侧孔四周的壁面呈光滑的平面或斜面。上述特点造成浸入式水口在浇注时存在以下不利因素：其一，由于水口内腔的底面是光滑的平面或斜面，使得钢液冲击底面后，造成较为强烈的冲击反弹，无论水口底部是凸底、平底还是凹底，对钢液的缓冲和动能消耗都比较小，高拉速浇注时钢液冲击较强，使得出口流股对初生凝固坯壳冲击较大，同时，液面波动也很剧烈，不利于坯壳的正常生长。

实用新型内容

为了克服现有技术存在的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种带有钢水缓冲的高拉速连铸浸入式水口，通过本技术方案，能够缓冲钢液的冲击能量，降低流股的冲击强度，削弱钢液对初生凝固坯壳的破坏和对结晶器液面的扰动，促进结晶器内坯壳的均匀合理生长。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：一种带有钢水缓冲的高拉速连铸浸入式水口，包括有侧壁和封底，所述侧壁的外表面上设置有渣线，所述封底封装在侧壁下端上，所述侧壁围成具有垂直方向上开口的内腔，靠近封底上方的侧壁上开设有一个以上的侧孔，所述侧孔与侧壁内腔相连通，所述侧壁内腔底部上表面低于任意一个侧孔下沿，使侧壁内腔底部形成凹型，侧壁内腔底部上表面水平方向设置有横直交错的波浪形凹槽，钢液经侧壁内腔的上开口流入，冲击侧壁内腔底部的波浪形凹槽后反弹，并从侧壁的侧孔中流出。

所述侧壁内腔底部上表面设置的波浪形凹槽的宽度为2～5mm，长度贯穿整个底部上表面到侧壁的内表面为止。

所述波浪形凹槽从侧壁内腔底部到波谷底部的波谷深度为2～10mm，从侧壁内腔底部到波峰顶部的波峰高度为1～2mm，相邻波谷和相邻波峰之间间距相等，每个波谷和波峰之间均是以弧形面连接。

所述波浪形凹槽呈等间距分布，位于纵向和横向相邻两个波浪形凹槽6的间距均为3～8mm。

所述侧壁构成的外表面和侧壁内腔构成的内表面的截面形状分别为圆形、带有倒角的矩形或前后面为平面、左右两侧为弧面的马鞍型。

所述位于侧壁上的侧孔中心线与水平面间的夹角为-25°～15°。