[发明专利]一种消除絮流的浸入式水口及使用方法

说明书

本发明公开一种消除絮流的浸入式水口，包括与中间包下水口相连接顶端h₁段，与h₁段相连接的h₂加热段和h₄渣线段，底部的h₅和h₆段以及h₅和h₆之间的钢液吐出孔；在加热段h₂外围设有感应加热线圈，在感应加热线圈内侧与水口外侧的缝隙间设有隔热耐火棉保温层；在感应加热线圈底部设置感应加热线圈支撑座h₃段；渣线段h₄进行了锆碳喷涂；h₆段底座为拱形凸起面；钢液吐出孔上沿向下倾斜与水平线的夹角α为10°～30°，钢液吐出孔下沿向上倾斜与水平线的夹角β为15°～45°。

技术领域

本发明属于连铸领域，特别是涉及一种消除絮流的浸入式水口及使用方法。

背景技术

在连铸生产中，中间包浸入式水口絮流是比较频发的一种不利现象。轻微絮流时，可以通过降低拉速、烧氧、喂硅钙线等手段来维持浇铸的连续性，但是由于拉速的波动及其它防絮流方法的使用都会使钢液的洁净度有所降低，如果此时生产的是对洁净度要求高的钢种时，在降速防絮流阶段浇注的铸坯一般都要改判或降级；严重絮流时，即便是通过降速也难以维持浇铸的连续性，往往都会造成连铸机断浇钢水返包生产事故的发生，给企业带来了巨大经济损失。

水口絮流其本质是钢中外来夹杂物以及内生夹杂物在水口内壁上的粘结聚集增厚的结果。研究发现水口絮流往往是在水口的中上部开始发生，然后逐渐向两边生长，最终导致整个水口絮流。夹杂物在水口处大量粘结的原因是钢液流经水口时钢液润湿水口内表面，部分钢液渗入耐火材料孔隙中，由于水口是裸露在外部，特别是在水口的中部内侧壁温度相对较低，流过其表面的钢液会立即使钢液凝固，从而在内水口的内侧壁上形成一个极薄的钢质表面层。这个表面层与钢液接触面是高温，而与耐火材料接触的面是低温，因此在这区间的钢液处于半凝固状态。当钢液流过时，钢中的高熔点夹杂物既将粘结在这个表面层上。同时，由于处在层流状态下，速度的分布曲线为抛物线，速度从中心到水口内表面逐渐下降，在水口内表面处的速度为零。这样在水口内表面附近的流动速度足以慢到可使高熔点夹杂物颗粒粘结的程度。尤其是钙铝酸盐类粘性较大的夹杂物，很容易粘结聚集。并由于该处处于紊流状态，有助于夹杂物颗粒间的碰撞，促使它们更易聚集和粘结，与此同时聚集的夹杂物为钢水中反应而产生的内生夹杂物提供了促使反应进行的界面能，加速了水口逐渐堵塞过程。在现有的技术中，为了防止絮流单从水口上来看，一般都是通过优化浸入式水口设计或改变水口内壁材质或是向水口内吹入氩气来防止水口絮流。但这些方法都不可避免的会在内侧壁上形成极薄的钢质表面层，导致还会在其上形成或多或少的夹杂物聚集而产生絮流。

基于上述原因，通过感应加热的方式，将水口内壁上的钢质表面层进行熔化或将其表面温度提高降低其对夹杂物的粘结能力，从而降低夹杂物的聚集而防止絮流的发生。

技术方案

本发明所要解决的技术问题是基于感应加热原理提供一种防止絮流的浸入式水口及使用方法，针对连铸过程中浸入式水口絮流频发给生产带来的不利影响，目的在于在防止浇注过程中水口絮流，使浇注过程中拉速保持稳定和防止铸机断浇与钢水重返事故的发生。

为解决上述问题，本发明的技术方案为：