[实用新型]薄板坯连铸用浸入式水口

说明书

本装置属于冶金连铸设备。在高拉速条件下，适用于薄板坯连铸结晶器的浸入式水口。

浸入式水口的功能除了具有引导和保护钢流外，更主要的是控制和改善钢流在结晶器内的流动状态，降低钢流对已凝固坯壳的冲击，分散注流带入的热流，促使在结晶器内形成的坯壳均匀生长并促进夹杂物在结晶器内上浮。薄板坯连铸由于铸坯厚度薄，拉速远远高于常规铸机，对水口的结构、形状提出了一些新的要求，即要能使结晶器得到足够的钢水注入量，又要使结晶器内的钢水分布合理，不引起激烈的波动和冲击，避免影响保护渣熔化及初生坯壳的均匀形成。

目前，薄板坯连铸技术在全世界范围内得到了突飞猛进的发展，我国也将在近期内建成三条薄板坯连铸连轧生产线。现有技术中，针对薄板坯结晶器而设计的浸入式水口，主要为薄壁式双侧孔水口，即钢流出口孔只有两个，位于水口侧边。如：CONROLL工艺使用的水口、ISP工艺使用的水口、CSP工艺使用的水口、冶金部钢铁研究总院开发的薄板坯连铸浸入式水口(中国专利CN87104752A、CN91227348.8、CN92223447.7)等。这些水口由于钢流出口孔只有一对，钢液流出孔后，直接冲击钢液和凝固坯壳，影响铸坯质量。所以若减小钢流对已凝固坯壳的冲击，则液面波动将趋于剧烈；若控制液面波动平稳，则对已凝固坯壳冲击将增强。另外，现有技术的薄板坯连铸用浸入式水口，由于钢流比较集中，所以动能较大，对液面(已凝固坯壳)的冲击力也较大，不利于安全、稳定、优质地生产薄板坯，更不适应薄板坯连铸进一步提高拉速的需要。

本实用新型的目的在于提供一种薄板坯连铸结晶器用浸入式水口，通过在水口同侧面开设两个(或两个以上)的出口孔，分散钢流以减弱其冲击力；同时，对应的上侧孔倾角向下，下侧孔倾角略向上，以克服浇注的钢液直接冲击结晶器液面和已凝固坯壳的缺点，从而实现安全、稳定、高拉坯速度的连铸工艺需求，达到优质、高效生产薄板坯。

本实用新型技术方案见附图1。所述的浸入式水口，通过连接件与滑动水口连接后，便可插入薄板坯连铸结晶器内进行浇铸。本实用新型(附图1)结构包括：水口注流进口(1)；水口壁(2)；主通道(3)；注流出口的上侧孔(4)；注流出口的下侧孔(5)；底部整体导流板(6)；上侧孔倾角β(0°～45°)，高度l₁；下侧孔倾角α(-15°～45°)，高度l₂；上下侧孔间距H。本实用新型所述的浸入式水口，沿中心线左右对称，前后对称；由于薄板坯连铸铸坯薄(一般50～70mm)，结晶器开口度小，为便于插入结晶器，本实用新型所述的浸入式水口外形、主通道(附图2)、出口形状(附图3)都为椭圆孔型；为分散流股及使流股所具有的动能耗散掉，本实用新型浸入式水口出口孔位于水口的两侧，出口孔包括上侧孔(4)和下侧孔(5)，至少有两对(四个)；为方便地控制钢流的倾角，更好地实现流股能量耗散，在椭圆通道的底部为整体延伸导流板(6)。

本实用新型设计原则为耗散理论，通过控制上倾流股与下倾流股在流场内碰撞，使流股的冲击能量向各方向耗散掉，改变了以往流股直接对液面或已凝固坯壳的冲击。同时，通过分散流股，增大流股的比表面积，增大流股与周围钢液的能量交换，减少了流股的动量，使流股对液面(已凝固坯壳)的冲击力减小。所以，水口出口孔数至少为两对(四孔)，并且出口孔倾角分别为向上和向下。出口孔上倾角α的范围控制在-15°-45°，出口孔下倾角β的范围控制在0°-45°，这样即可控制流股的碰撞点位于结晶器流场内。

本实用新型出口面积与主通道面积比值k控制在0.8～1.2之间，并且随拉速的增加而增加。这是因为拉速越大，主通道和出口孔的钢流通量都增大，为相应降低钢流出口速度，必须相应增大出口孔面积。另外，上侧孔(4)面积和下侧孔(5)面积比值s控制在0.8～1.2之间，并且随浸入深度的增加而增加。这是因为随浸入深度的增加，钢流对已凝固坯壳的冲击深度相对增大，为相应减少冲击力，必须使上部钢流相应增多，即相应增大上侧孔(附图中2)面积。