[发明专利]用于分配高质量流量的薄板坯水口

说明书

本发明涉及一种用于以非常高的质量流量铸造薄板坯的薄板坯水口，薄板坯水口沿着纵向轴线X1从入口部分延伸到出口扩散部分，且薄板坯水口包括中心孔(50)。所述中心孔包括上游孔部分(50a)、会聚孔部分(50e)以及薄孔部分(50f)。所述上游孔部分与高度为He的会聚孔部分(50e)相邻，所述会聚孔部分与高度为Hf的薄孔部分(50f)相邻。在所述薄板坯水口的沿着由X1、X2(垂直于X1)限定的第一对称平面Π1的截面中，所述中心孔(50)的壁的几何形状的特征在于如下：会聚孔部分(50e)的孔壁的任意点处的曲率半径是有限的；并且薄孔部分(50f)的高度Hf与所述会聚孔部分(50e)的高度He之比不大于1，即Hf/He≤1。

技术领域

本发明涉及一种用于连续铸造金属或金属合金的薄板坯的浸入式水口，下文称为“薄板坯水口”。具体而言，本发明涉及具有特定形状从而允许对进入薄板坯铸模的极高流量的熔融金属实现更好的控制。本发明还涉及包括这种薄板坯水口的具有或不具有随后轧制的金属铸造设备。

背景技术

在连续金属成形过程中，金属熔体被从一个冶金容器转移到另一个冶金容器，转移到铸模或工具。例如，如图1所示，钢包11填充有来自熔炉的金属熔体，金属熔体通过钢包长水口111转移到中间包110。然后，可以通过浇注水口将金属熔体从中间包110浇铸到铸模以形成板坯、钢坯、梁、薄板坯或钢锭。金属熔体借助于重力驱动通过浇注水口，例如薄板坯水口1，从中间包110流出，流量则由塞棒7来控制。塞棒是可移动地安装在浇注水口入口孔上方并与其同轴地(即竖直地)延伸的棒。塞棒与水口入口孔相邻的一端是塞棒头，并具有与所述入口孔的几何形状匹配的几何形状，从而当二者彼此接触时，水口入口孔被封堵。由中间包110流出并进入铸模的熔融金属的流量是由连续地上下移动塞棒从而控制塞棒头和水口孔之间的空间来控制的。

控制通过水口的熔融金属流量Q非常重要，这是因为流量的任何变化都会在形成于模具100中的熔融金属200m的弯月面的液位产生相应的变化。由于如下原因必须获得稳定的弯月面液位。液态润滑保护渣由成型铸坯的弯月面上的特殊粉末熔化而人为产生，并随流体流动而沿铸模壁分布。如果弯月面液位变化过大，则润滑保护渣倾向于聚集在波状弯月面的最凹下部分中，从而使其峰部暴露，导致无润滑保护渣或润滑保护渣分布不良，从而对铸模磨损和因而生产的金属零件表面有害。此外，弯月面液位变化过大还增加了润滑保护渣被捕获在正被铸造的金属零件内的风险，这当然会对产品质量有害。最后，弯月面液位的任何变化都会增加水口耐火外壁的侵蚀速率，因而降低了水口的使用寿命。