一种方、圆坯连铸用过热耗散浸入式水口制造技术

本实用新型专利技术涉及一种方、圆坯连铸用过热耗散浸入式水口，包括水口本体、渣线层、水口内孔及水口侧孔，上述水口侧孔在水口内孔圆周上均匀分布有四个，水口侧孔呈扩张型且与水平方向呈一定倾斜角度α，α值在10°～25°范围内，侧孔内壁为水口内孔的任一径向剖面，侧孔外壁与由其在水口内孔圆周上的交界线和水口中轴线形成的径向剖面之间呈钝角，钝角角度范围为120°～135°，侧孔内壁与侧孔外壁之间的角度范围为10～25°，侧孔内壁与由侧孔外壁在水口内孔圆周上的交界线和水口中轴线形成的径向剖面之间的角度范围为50°～75°。该水口具有适用范围广，结构简单，易于加工生产，利于钢液过热耗散，有效防止水口内偏流现象的发生，促进夹杂物的碰撞、聚集、上浮和去除，稳定钢液面、活化弯月面及降低生产成本的等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种方、圆坯连铸用过热耗散浸入式水口
[0001 ] 本技术属于连铸
，涉及一种方、圆坯连铸用过热耗散浸入式水口。
技术介绍
连铸生产过程中，铸坯中心偏析及其伴随的疏松和缩孔一直是限制其产品质量升级的瓶颈，特别是对于高碳、高合金钢种，如滚珠轴承钢、硬线用钢、模具钢等。为控制和改善铸坯内部质量，目前常用的控制措施主要包括:低过热度浇注技术、电磁搅拌技术、轻压下技术、连续锻造技术及末端强冷技术等。其中，对于方、圆坯合金钢浇铸过程，低过热度浇铸技术是改善铸坯中心偏析和疏松是最常用的重要途径之一。 对于低过热度浇铸技术，最直接的方法就是降低大包钢液温度，但该方法不利于中间包中钢液内夹杂物的上浮和去除，且易引起水口堵塞的产生。对于间接法，有 申请人:申请了名为“一种电磁旋流水口”(专利号200510047290)的专利技术专利和名为“一种连铸用电磁旋流水口”(专利号201320125720.1)的技术专利；该专利产品特征为在浸入式水口的外部施加至少一个旋转磁场，以在水口内部获得旋流状态，进而达到过热耗散的冶金效果。然而，该项技术的实施需对现有连铸操作平台进行改造，如需调整中间包和结晶器之间距离以便安装和维护，还需在原有设备上添加固定装置以固定电磁装置等等；此外，该增添的设备服役环境为高温条件，其冷却方式易造成安全隐患。 为此，当前连铸生产过程中，多采用直通式水口加结晶器电磁搅拌技术(专利号为CN2003229279)来间接获得低过热度浇铸技术，然而，结晶器电磁搅拌设备昂贵，且其安装、日常使用和维护费用较高。 为降低生产成本，有 申请人:申请了名为“一种连铸用浸入式旋流水口”(专利号为CN201220072913.0)的技术专利，该专利产品特征为在浸入式水口内壁上开有螺旋状溜槽，以在水口内部获得旋流和过热耗散效果。然而，生产过程中，凹凸不平的水口内壁将易引起水口堵塞的产生，不利于生产顺行；此外，与电磁搅拌技术相比，该项技术仅能在水口内部产生旋流，过热耗散效果较差。 有 申请人:申请了专利名为“具有旋转搅拌作用的浸入式水口”(专利号为CN03215867.X)的技术。该专利产品特征为具有至少两个以上均匀分布的侧孔，侧孔与在水口本体圆周方向上存在一定夹角，且侧孔的一条线或一个面与水口内孔相切，然而，该产品在浇铸方、圆坯时，由于水口侧孔为直通型，其流股将可能加剧对冲击区域范围内初生坯壳的溶蚀，进而引起初生坯壳在周向上的不均匀性，增加了铸坯表面裂纹和拉漏事故发生的几率。此外，当采用该专利公开的侧孔数为2或3个的水口浇铸方坯或矩形坯时，结晶器内无法形成有效的水平旋流，且将会导致具有一定过热度的侧孔流股直冲至结晶器角部区域，易造成铸坯角部裂纹、拉漏等事故的发生；当采用侧孔数为4个的水口浇铸方坯或矩形坯时，由于侧孔与水口内孔的相切特征，其将导致相邻侧孔之间形成角度为锐角的耐材区域或在水口内孔圆周上产生弧长较小的耐材区域，易引起水口堵塞和偏流现象的发生，不利于生产顺行和初生坯壳均匀性的提高，且该工况下的具体使用条件、实施方法及适用范围在专利中均尚未明确；当水口侧孔数大于4个时，其加工困难，且随着侧孔数的增力口，为保证一定出孔面积比(侧孔横截面面积之和与水口中孔面积之比，一般取2?2.3)，由于中孔面积不变，单个侧孔横截面面积会不断减小，这将易导致水口堵塞的发生，即无实用价值；同样地，专利技术专利名为“浸入式水口”(专利号为CN201180032653.2)亦存在上述不足之处。
技术实现思路
为了克服现有技术的上述缺点，本技术提供一种方、圆坯连铸用过热耗散浸入式水口，它能够克服和避免现有旋流水口在浇铸过程中存在的易发生堵塞、因侧孔射流冲击引起的初生坯壳周向不均匀、由相邻侧孔之间耐材区域的锐角特征造成的偏流现象及其适用范围和具体实施方法不明确等不足，同时。在连铸过程中，采用该水口不仅可在结晶器区域形成有效的水平旋流，促进钢液的过热耗散，利于夹杂物的碰撞、聚集、上浮和去除，稳定钢液面、活化弯月面和促进化渣效果，进而获得类似结晶器电磁搅拌的综合冶金效果，还可有效地提高初生坯壳周向均匀性，防止和避免水口堵塞和偏流现象的发生。 本技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种方、圆坯连铸用过热耗散浸入式水口，包括水口本体、渣线层、水口内孔及水口侧孔，上述水口侧孔在水口内孔圆周上均匀分布有四个，水口侧孔呈扩张型且与水平方向呈一定倾斜角度α，α值在10°?25 °范围内，侧孔内壁为水口内孔的任一径向剖面，侧孔外壁与由其在水口内孔圆周上的交界线和水口中轴线形成的径向剖面之间呈钝角，钝角角度范围为120°?135°，侧孔内壁与侧孔外壁之间的角度范围为10?25°，侧孔内壁与由侧孔外壁在水口内孔圆周上的交界线和水口中轴线形成的径向剖面之间的角度范围为50°?75°。 所述水口本体和渣线层分别采用Al2O3-C和ZrO2-C材质制作。 所述水口侧孔形状为带有倒角的矩形，也可为椭圆形或跑道形。 本技术的有益效果是:该水口可用于方坯、矩形坯及圆坯连铸生产，适用范围广；水口结构简单，易于加工生产；水口浇铸过程中，可在结晶器内形成有效的水平旋流，不仅可促进钢液的过热耗散，利于夹杂物的碰撞、聚集、上浮和去除，稳定钢液面、活化弯月面和促进化渣效果，进而获得类似结晶器电磁搅拌的综合冶金效果，还可有效地提高初生坯壳周向均匀性，防止和避免水口堵塞和偏流现象的发生；同时本技术可部分甚至是全部代替结晶器电磁搅拌的使用，进而可实现在保证产品质量的同时降低生产成本。 【附图说明】 图1为本技术的垂直纵剖图； 图2为附图1的A-A剖面图； 图3为本技术用于浇铸方坯时的安装示意图； 图4为本技术用于浇铸矩形坯时的安装示意图。 图中:1_水口本体;2_水口内孔;3_水口侧孔；4_钢液面；5_渣线层；6_侧孔内壁；7_侧孔外壁；8_方坯结晶器；9_矩形坯结晶器。 【具体实施方式】 下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。 参见图1?图4，一种方、圆坯连铸用过热耗散浸入式水口，包括水口本体1、渣线层5、水口内孔2及水口侧孔3，其中，水口本体I和渣线层5分别采用Al2O3-C和ZrO2-C材质制作，上述水口侧孔在水口内孔2圆周上均匀分布有四个，水口侧孔3形状为带有倒角的矩形，也可为椭圆形或跑道形，水口侧孔3呈扩张型且与水平方向呈一定倾斜角度α，α值在10°?25°范围内，侧孔内壁6为水口内孔2的任一径向剖面，侧孔外壁7与由其在水口内孔2圆周上的交界线和水口中轴线形成的径向剖面之间呈钝角，钝角角度范围为120°?135°，侧孔内壁6与侧孔外壁7之间的角度范围为10?25°，侧孔内壁6与由侧孔外壁7在水口内孔2圆周上的交界线和水口中轴线形成的径向剖面之间的角度范围为50。?75°。 实施例1:一种方、圆坯连铸用过热耗散浸入式水口，该方、圆坯连铸用过热耗散浸入式水口应用于浇铸方坯或矩形坯时，需保证水口具有适当的浸入深度h，h值范围为120mm?140mm,且水口本体I安装时,应确保侧孔内壁6面与方还结晶器8或矩形还方还结晶器9宽、窄面形成夹角β，β值应在55°?6本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方、圆坯连铸用过热耗散浸入式水口，包括水口本体、渣线层、水口内孔及水口侧孔，其特征是：上述水口侧孔在水口内孔圆周上均匀分布有四个，水口侧孔呈扩张型且与水平方向呈一定倾斜角度α，α值在10°～25°范围内，侧孔内壁为水口内孔的任一径向剖面，侧孔外壁与由其在水口内孔圆周上的交界线和水口中轴线形成的径向剖面之间呈钝角，钝角角度范围为120°～135°，侧孔内壁与侧孔外壁之间的角度范围为10～25°，侧孔内壁与由侧孔外壁在水口内孔圆周上的交界线和水口中轴线形成的径向剖面之间的角度范围为50°～75°。

【技术特征摘要】
1.一种方、圆坯连铸用过热耗散浸入式水口，包括水口本体、渣线层、水口内孔及水口侧孔，其特征是:上述水口侧孔在水口内孔圆周上均匀分布有四个，水口侧孔呈扩张型且与水平方向呈一定倾斜角度α，α值在10°?25°范围内，侧孔内壁为水口内孔的任一径向剖面，侧孔外壁与由其在水口内孔圆周上的交界线和水口中轴线形成的径向剖面之间呈钝角，钝角角度范围为120°?135°，侧孔内壁与侧孔外壁之间的角度范围为10?25°，侧孔内壁与由侧孔外壁在水口内孔圆周上的交界线和水口中轴线形成的径向剖面之间的角度范围为50°?75°。2.如权利要求1所述方、圆坯连铸用过热耗散浸...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙海波，程晓文，丘文生，曾令宇，刘志明，张波，郭峻宇，周攀，叶德新，余大华，万翔，吴学兴，
申请(专利权)人：广东韶钢松山股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44