[发明专利]一种FTSC薄板坯连铸高通量浸入式水口

说明书

本发明涉及一种FTSC薄板坯连铸高通量浸入式水口，包括水口本体及分流体；所述水口本体由自上至下依次连接的金属液流入段、等径圆通道段、分流通道段及扩张流出段组成，所述分流通道段内设置一个分流体；所述扩张流出段具有单孔型通道结构，扩张流出段的水平横截面为扁菱形；所述金属液流入段具有碗口状流道，金属液流入段的下口及其碗口部最小内径与等径圆通道段的内径相同，等径圆通道段的高度不超过水口本体总高度的三分之一。本发明通过对常规浸入式水口的中下部结构和尺寸进行改进，提高了连铸的通钢量，实现FTSC薄板坯连铸在高拉速状态下稳定生产高质量铸坯的目的。

技术领域

本发明涉及薄板坯连铸技术领域，尤其涉及一种FTSC薄板坯连铸高通量浸入式水口。

背景技术

薄板坯连铸连轧是20世纪80年代末开发成功的一种用于生产热轧板卷的全新短流程工艺技术。首先是1989年在美国印第安纳州的纽柯钢铁公司投产了由西马克公司开发投产CSP薄板坯连铸连轧技术生产线，之后在1995年由意大利达涅利公司开发的FTSR(也称FTSC即the Flexible Thin Slab Caster)薄板坯连铸连轧生产线也投产了。中国引进装备了6条FTSR薄板坯连铸连轧生产线，其铸坯宽度约为900～1650毫米，铸坯厚度一般在65～85毫米之间。由于铸坯厚度比较薄，为了应用结晶器保护渣和浸入式水口实现保护浇注，结晶器中间部分采用了漏斗形结构，结晶器上口厚度在92.5mm的基础上宽面铜板单侧向外最大扩展(即开口度)40mm，结晶器内型腔的漏斗形区最大宽度一般在800～850mm左右，结晶器总高度为1200mm。

为了适应漏斗形结晶器内型腔空间狭窄的特殊结构，薄板坯浸入式水口采用了比较特殊的形状结构，高度一般在1200mm左右，整个水口从上部的圆形过渡到下部的扁平形状，同时在水口的内下部设置导流块，形成了双孔、三孔或四孔型钢水出口的水口结构。

在高拉速连铸的过程中，钢水在结晶器内部极易形成摆动流场而导致钢液面产生大的波动，从而引起卷渣，使钢坯因夹杂报废；也会因结晶器钢液面温度分布不均、保护渣溶化不均导致流入结晶器内壁与连铸坯壳之间隙不好而使钢坯因冷却不均匀而产生裂纹缺陷。常规的浸入式水口因其下部钢水出口的结构限制，使得目前连铸的拉速仅达4m/min左右，连铸的通钢量一般仅在3.5吨/分钟以下，已无法满足薄板坯连铸连轧生产线“高效优质低耗”的需求。

发明内容

本发明提供了一种FTSC薄板坯连铸高通量浸入式水口，通过对常规浸入式水口的中下部结构和尺寸进行改进，提高了连铸的通钢量，实现FTSC薄板坯连铸在高拉速状态下稳定生产高质量铸坯的目的。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种FTSC薄板坯连铸高通量浸入式水口，包括水口本体及分流体；所述水口本体由自上至下依次连接的金属液流入段、等径圆通道段、分流通道段及扩张流出段组成，所述分流通道段内设置一个分流体；所述扩张流出段具有单孔型通道结构，扩张流出段的水平横截面为扁菱形；所述金属液流入段具有碗口状流道，金属液流入段的下口及其碗口部最小内径与等径圆通道段的内径相同，等径圆通道段的高度不超过水口本体总高度的三分之一。

所述分流通道段的内部通道从分流通道段入口的圆截面平顺且圆滑地逐渐扩张过渡到扩张流出段入口的扁菱形截面，在宽度方向上横截面平顺地逐渐扩张，在厚度方向上横截面平顺地逐渐收缩，分流通道段下口横截面积是分流通道段上口横截面积的2.0～2.4倍，分流通道段的高度不超过水口本体总高度的三分之一。

所述分流通道段的横向中心截面位于其高度的二分之一处，中心截面的最大宽度为220～240mm，最大厚度为45～55mm。

所述分流体的宽度为30～50mm，分流体的高度为其宽度的4～6倍,且不超过分流通道段的高度；分流体的上端部、下端部均为圆弧形，且上端部圆弧的半径不大于下端部圆弧的半径；分流体的上端部顶点与分流通道段上口顶沿的垂直距离为60～90mm。