[发明专利]用于连续铸造的注口

说明书

本发明涉及一种用于连续铸造的注口。

根据本发明的用于连续铸造的注口特别(但不仅仅)用于连续铸造大钢坯、钢坯、圆型钢、通常的扁坯、中型扁坯和薄扁坯。

在本文中字母″S″表示第一上进入管的内横截面尺寸，而字母″D″表示第一上进入管的公称内径。

连续铸造领域存在由弯液面之下的注口排出的钢水在铸模中产生紊流的问题。

这种主要由高浇铸速度所需的高的钢水输送速度所产生的紊流使得夹杂物由于被紊流带走而难以重新上浮至铸模中的表面。

钢水由于紊流还吸入一部分弯液面上层中的覆盖粉末，这些粉末在凝固过程中留在铸造产品的表面，从而降低其表面的质量。

这种情况亦使得经常需要重新设置这种粉末层，并使得形成的表面和结晶器的侧壁之间的润滑变坏。

此外，这种紊流在铸件在结晶器的侧壁上第一形成阶段过程中会引起冲刷铸件表面的严重问题。    

这种冲刷导致形成表面的重新熔化并产生紊流而阻止表面的生成。

为了部分克服这些缺点，已采取将注口的一长段浸入液体金属的弯液面之下的步骤。

然而，这样不仅意味着使得靠近弯液面的液体金属温度较低，熔化粉末的能力降低，而且意味着结晶器的一个长的垂直段不能使用。

已公开了特别用于生产薄扁坯的注口，其底部封闭，并具有朝向铸腔的窄侧壁的横向排出口。

还公开了具有带朝上和朝下的出口的横向排出口的注口。

这些注口并未完全解决冲刷侧壁的问题，它们还引起钢水中在弯液面高度的紊流，因而加重沉积覆盖弯液面的粉末的夹杂物。

此外，这些带封闭底部的注口不能保证生产钢坯或大钢坯以及中型和宽扁坯的速度所要求的足够的排出速度。

FR—A—2.243.043公开了一种管形注口，其横截面基本上恒定，并具有与在下侧和上侧开口的容槽相关的横向排出口。

该容槽具有与排出孔相关的偏转壁，这些壁限定一用于钢水射流在向上或向下偏转之前流过一自由直段的腔。

这些偏转壁与进行较佳排出的区域相一致。

该注口中的排出孔引起钢水的加速，这需要靠近铸模出口处的动能，该动能仅部分地被朝向偏转壁的冲击所消耗。

因而钢水流出速度太高而产生钢水池中的紊流问题以及夹杂物和冲刷壁的问题。

此外，钢水不能自由地与在铸模中的钢水混合，这将引起不同温度的区域。

另外，该实施例具有将注口深插入弯液面之下钢水池中的效果。

US—A—3,669,181公开了一种带与向上会聚而限定一上出口槽的偏转钢水的装置相配合的横向排出孔的排出装置，它在正常工作时不能消除弯液面处的紊流。

此外，由于该槽尺寸较小，它将易于被铝的沉淀所阻塞，其结果所有钢水向下偏转。由于润滑粉末不能熔化，这将引起弯液面的凝固和铸造过程的可能的中断。

此外，由于流体沿铸模侧壁流动将极大地冲刷金属表层。

应注意该现有技术文件具有一与排出装置的下部相比尺寸较小的上输送导管，因而显著地降低液体金属在下部的速度。

实际上，由于金属所具有的动能，下部并不重要，金属射流在底部被极度地破裂并在出口孔中产生紊流。

EP—A—0.482.423公开了一种注口，它具有至少部分打开的底部并包括一具有适当的直径并向下扩散形成钢水流的减速腔的管形输送装置。在紧靠液体金属的周向排出口之前设置一分隔板，它阻挡液体金属的速度并同时将流体分成朝向排出口的两股。

该实施例不仅保持钢水向铸模的过高的排出速度，而且增加铸腔中的紊流和旋涡的形成以及与此相关的所有不利的问题。

此外，该注口需要深深地浸入到弯液面之下的液体金属中。

WO89/12519还公开了一种带一板的输送管，用以降低速度和分流，该板基本上沿着输送管的整个纵向范围设置。

该管具有和EP—A—0.482.423大致相同的缺点，特别是在排出口处的大的紊流和需要较深的浸入。

本发明是在上述所有考虑的基础上设计、试验和做出的，以克服现有技术中注口的所有主要问题，即夹杂物，砂眼，表皮的内部裂纹和冲刷侧壁等的形成。

本发明的目的是提供一种用于连续铸造大钢坯、钢坯、通常的扁坯、中型扁坯和薄扁坯的注口，该注口适于至少能够极大地限制在钢水排出步骤中在铸模中产生紊流和旋涡。

特别地，根据本发明的注口能够至少显著地降低钢水中的紊流并还能显著地降低钢水向下流到铸模中的速度，使输送速度均匀。