[发明专利]一种连铸铸坯内部质量改善用的形核投射装置及方法

权利要求书

1.一种连铸铸坯内部质量改善用的形核投射装置，其特征在于：

该形核投射装置装于连铸机结晶器上端，包括至少两个分设于结晶器的中浸入式水口两侧且均可水平移动的投射机构，每个投射机构包括形核输送夹、投射管道、电动弹射器和内通充惰性气体的耐材隔离管，形核输送夹连接设于投射管道的一侧，用以依次提供钢质冷却形核，耐材隔离管一端套设于投射管道外，另一端插入结晶器钢液内，电动弹射器设于投射管道末端，将钢质冷却形核连续高速射入钢液内。

2.如权利要求1所述的连铸铸坯内部质量改善用的形核投射装置，其特征在于：

所述的钢质冷却形核的成分与浇铸钢种成分相同，其外形为梭形、子弹形或圆形。

3.如权利要求2所述的连铸铸坯内部质量改善用的形核投射装置，其特征在于：

所述的梭形或子弹形钢质冷却形核的直径为5～20mm，长度为20～100mm，圆形钢质冷却形核的直径为7～30mm。

4.一种连铸铸坯内部质量改善方法，其特征在于，

包括以下步骤：

A.在连铸机结晶器上端设置形核投射装置；

B.当浇铸开始，铸坯形成凝固坯壳，并且铸坯头部经过弯曲段之后，启动形核投射装置，由形核输送夹将成分与浇铸钢种成分相同的钢质冷却形核依次送至电动弹射器，并由电动弹射器沿投射管道及耐材隔离管连续高速地射入结晶器的钢液两个高温区内。

5.如权利要求4所述的连铸铸坯内部质量改善方法，其特征在于：

所述的钢质冷却形核的射入速度可根据以下计算公式获得：

ρCp∂T∂t=λ(∂2T∂x2+∂2T∂y2+∂2T∂z2)+qv]]>

q_v=VρC_S(T_S-T₂₀)

z=v·t

式中：

T为钢液温度；

q_v为钢质冷却形核熔化过程所需热量；

ρ为钢液、钢质冷却形核密度；

C_p为钢液热熔；

C_S为钢质冷却形核热熔；

λ为钢液导热系数；

V为钢质冷却形核体积；

T_S为钢质冷却形核固相线；

T₂₀为室温；

v为钢质冷却形核射入速度；

t为钢质冷却形核移动时间；

z为钢质冷却形核移动距离。

6.如权利要求4所述的连铸铸坯内部质量改善方法，其特征在于：

所述的钢质冷却形核的成分与浇铸钢种成分相同，其外形为梭形、子弹形或圆形。

7.如权利要求6所述的连铸铸坯内部质量改善用的形核投射装置，其特征在于：

所述的梭形或子弹形钢质冷却形核的直径为5～20mm，长度为20～100mm，圆形钢质冷却形核的直径为7～30mm。