[实用新型]异型坯浇铸用浸入式水口

说明书

技术领域

本实用新型涉及冶金领域连续铸钢浇铸保护技术，主要涉及异型坯连续浇铸保护技术。 

背景技术

连续铸钢是将钢液连续冷凝呈钢坯的技术。中间包中的钢液通过由耐火材料制备的水口连续不断的注入结晶器中，冷却后形成铸坯。浸入式水口可以将钢液和空气隔绝开来，防治钢水在浇铸过程中的二次氧化，提高钢水纯净度；设计合理的水口和水口的布置方式、可以得到稳定、均匀的结晶器流场，以确保初生坯壳的正常生长，并促使钢水中夹杂物迅速上浮，实现高品质钢的连续、低成本生产。 

异型坯与板坯、方坯相比，浇铸断面形状更为复杂，其结晶器内腔断面呈“H”形，各不同部位的流动和散热差异较大，要获得较好的结晶器流场，就须针对异型坯结晶器特点，重新设计浸入式水口和布置方式。 

异型坯横断面可以简单的分为一个腹板和左右对称分布的翼缘，共三个部分。传统技术下，异型坯的浸入式水口及浇铸方式主要有三种：一是采用两个直通型半浸入式水口进行半敞开式浇铸，两个水口布置于结晶器腹板和翼缘相交的三角区，水口下端插入结晶器内，水口上端呈漏斗形，与中间包底面有一定距离。这种方式可以降低注流的冲击，但是不能实现钢水的全保护浇铸，导致部分钢液被氧化，降低了钢水纯净度。二是在此基础上作了改进，使水口上端与中间包底部相连，依然采用两个直通型浸入水口在腹板和翼缘相交的三角区进行浇铸，可实现全保护浇铸。然而，直通型水口中钢水冲击深度较大，钢液热中心下移，不利于夹杂物的上浮和初生坯壳的的生长。同时，直通型水口流出的钢液主要集中在三角区，使整个异型坯横向温度、成分差异较大，容易导致裂纹和偏析等质量缺陷。三是采用单个浸入式水口在异型坯腹板中间进行浇铸，该方式可有效改善结晶器内钢液的流场和温度场，可较大程度的提高铸坯质量。但是受腹板厚度限制，水口尺寸较小，且难以实现快换，导致应用该浇铸方式，水口使用寿命较短，连浇炉数较低，无法形成稳定的批量生产，从而降低了生产效率。 

公开号为CN101091982A的实用新型专利提出了一种用单个浸入式水口进行异型坯保护浇铸的方法和装置，即采用一个圆形向扁平过渡的双水孔浸入式水口置于异型坯结晶器腹板中心部位进行浇铸。该方式降低了钢水冲击深度。但是，水口出口的高温钢液只能流向腹板纵向两端，翼缘两侧得不到高温钢液的补充，使得铸坯横向的温度和成本差异较 大，并且，水口壁面与结晶器腹板壁面距离很近，容易出现“搭桥”，不利于保护渣融化和润滑。另外，为了使水口能够放入腹板内，使得水口的壁厚度缩小，降低了水口的使用寿命。 

公开号为CN102274961A实用新型专利提出了一种异型坯连铸结晶器用浸入式水口，它采用两个上端呈漏斗状、下端为圆筒体、底部封闭且侧面开有三个水孔的水口，分别置于异型坯结晶器腹板和翼缘相交的两个三角区内进行浇铸。该方式可以分散钢液的冲击力度，在结晶器内形成稳定均匀的流场，提高钢液的热中心，使结晶器断面的温度和成分均匀性，有利于钢液中非金属夹杂物的上浮和初生坯壳的生长，可以改善铸坯的表面质量和钢水纯净度。但是，由于目前异型坯尺寸普遍偏小，在浸入式水口的底部设置三个水孔则使得各水孔间距较小，降低了水口使用寿命，导致生产成本较高。该实用新型的另一个缺点是，浸入式水口的底部封闭，而侧壁上的各水孔下壁面与水口底面有一定距离，更换水口时，部分钢液依然残留在其中，容易发生以烫伤人员为主的安全生产事故。 

基于上述原因可知，现有技术的异型坯结晶器浸入式水口难以满足异型坯生产过程中的低成本和稳定生产的要求。 

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，针对现有技术的上述不足而提供一种异型坯浇铸用浸入式水口，使得结晶器内得到较好的流场和温度场，既能保证异型坯横向温度和成分的均匀性，又能降低钢液冲击深度，促进夹杂物的上浮，保证初生坯壳的正常生产，同时又可保证生产过程中的低成本和稳定运行。 

为解决上述技术问题，本实用新型的技术解决方案是： 

一种异型坯浇铸用浸入式水口，在结晶器内翼缘和腹板相交的两个三角区分别放置一个浸入式水口，并同时进行浇铸；两个水口的位置沿异型坯腹板中心垂直线呈轴对称；所述浸入式水口包括环体状侧壁，水口上端呈漏斗状环体、下端为圆柱形环体；其特征在于：水口上下部均敞开；靠近底部的圆筒形环体侧壁上开设一个侧水孔，侧水孔与内腔相连通，侧水孔上下侧面均为平面且与水平面呈倾斜角度。 

优选的，所述水口的侧水孔的上下侧面均从侧壁内部向侧壁外部向下倾斜；侧水孔与水平面倾斜形成的倾角α为-30°≤α≤0°。 

优选的，所述水口的侧水孔纵向截面为上下部为半圆、中间为矩形的形状。