[发明专利]一种带喇叭形出口的浸入式水口及其使用方法

说明书

本申请公开了一种带喇叭形出口的浸入式水口及其使用方法，由上至下依次包括：水口卡头、水口锥形段、水口垂直段和喇叭形出口；所述水口卡头内腔的上内径为100～120mm，下内径为30～40mm，长度为60～80mm；所述水口锥形段的长度为360～500mm，所述水口锥形段内腔的下内径为20～30mm；所述水口垂直段的长度为180～220mm，外径为60～80mm；所述喇叭形出口的曲率半径为500～1500mm，长度为90～110mm。小方坯拉速为2.4～2.8m/min时，水口插入钢液深度为110～120mm，当水口侵蚀深度≥10mm时上提水口，插入深度改为90～100mm。本申请不仅能提高水口利用率，还能稳定结晶器内的流场，对铸坯质量的提高和生产的稳定顺行具有直接意义。

技术领域

本发明涉及小方坯连铸领域，特别涉及一种带喇叭形出口的浸入式水口及其使用方法。

背景技术

连铸结晶器用浸入式水口是安装在中包下部并插入结晶器钢液面以下的保护浇铸用耐火材料套管，是炼钢-连铸工序中使用的最后一道耐火材料制品，主要有以下作用：①隔离钢液与空气的接触，防止钢液二次氧化；②改善钢液在结晶器中的流动状态，促进夹杂物上浮；③减缓钢流对结晶器液面的冲击，防止卷渣，提高结晶器与铸坯表面间的润滑稳定性，促进坯壳均匀凝固，提高铸坯的表面质量。

采用常规水口浇注时，水口出口处钢液冲击力过大，容易对结晶器中初始凝固坯壳造成冲击，增加漏钢风险，同时上回流过强引起液面波动，造成弯月面破坏和卷渣问题，影响坯壳的均匀凝固和生产的稳定顺行。

对于直筒型浸入式水口，钢液在注流过程中不断变细，导致钢液与水口内壁产生空隙。由于负压的存在，钢液与水口内壁间的空隙会像抽气泵一样吸入空气，造成钢液二次氧化和水口偏流，影响连铸坯质量。

在生产过程中，由于浸入式水口插入钢液后，渣线与结晶器中的保护渣会进行长时间的物化反应，导致水口在渣线位置被严重侵蚀，更换水口会打乱生产节奏，影响生产效率。如果浸入式水口在渣线处断裂，有可能造成坯壳漏钢，对连铸生产将造成严重影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带喇叭形出口的浸入式水口及其使用方法，以克服现有技术中的不足。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种带喇叭形出口的浸入式水口，由上至下依次包括：水口卡头、水口锥形段、水口垂直段和喇叭形出口；所述水口卡头内腔的上内径为100～120mm，下内径为30～40mm，长度为60～80mm；所述水口锥形段的长度为360～500mm，所述水口锥形段内腔的下内径为20～30mm；所述水口垂直段的长度为180～220mm，外径为60～80mm；所述喇叭形出口的曲率半径为500～1500mm，长度为90～110mm。

优选的，所述水口锥形段上内径与所述水口卡头下内径一致。

优选的，所述水口垂直段上内径与所述水口锥形段下内径一致。

优选的，所述水口主体长度为600～800mm。

优选的，所述水口垂直段外侧设置有渣线，所述渣线上下端分别与水口垂直段上下端齐平，厚度为4～6mm，所述渣线棱角、渣线与水口接缝处均倒半径为2～3mm的圆角。

为实现本发明的另一目的，本发明提供一种带喇叭形出口的浸入式水口的使用方法，小方坯拉速为2.4～2.8m/min时，水口插入钢液深度为110～120mm，当水口侵蚀深度≥10mm时上提水口，插入深度改为90～100mm。

与现有技术相比较，本发明具有如下有益效果：

(1)通过在水口下端设置喇叭形出口，降低高温钢液在结晶器中的冲击，防止钢液卷渣，促进坯壳均匀凝固，降低漏钢风险；

(2)水口锥形段内腔设置为一定锥度，防止钢液在注流过程中与水口内腔产生空隙，避免因吸入空气而造成钢液二次氧化和水口偏流；