一种铝碳材质的连铸浸入式水口制造技术

本实用新型专利技术涉及一种铝碳材质的连铸浸入式水口，主要解决现有铝碳材质的连铸浸入式水口内腔壁易结瘤的技术问题。本实用新型专利技术一种铝碳材质的连铸浸入式水口，包括水口本体，水口本体底部侧壁上设有侧出钢口，其特征是：水口内腔壁距水口顶部距离为水口总长度的10-30％处沿圆周方向等间距设置2个以上的球冠状凸起物，凸起物底部直径为此处水口内腔直径的15-30％，凸起物高度为此处水口内腔直径的5-25％。本实用新型专利技术制作简便，成本低，降低铝碳材质的连铸浸入式水口的结瘤速度，延长水口使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种连铸浸入式水口，特别涉及一种铝碳材质的连铸浸入式水口，属于炼钢连铸

技术介绍
连铸浸入式水口是连铸工序中钢液从中间包流入结晶器的通道，是将其水口浸入到结晶器的液面下，进行浇注的管道。连铸浸入式水口的运用可以很好程度上防止钢水二次氧化，同时通过设计合理的水口结构，可以防止钢水进入结晶器时产生不合理的气泡，从而保证钢材的质量。尽管采用连铸浸入式水口进行浇铸是冶炼高品质钢材的一种必要手段，但是在浇铸某些钢种的过程中、尤其是氧化铝夹杂物含量较高的钢种时，目前广泛采用的铝碳材质的连铸浸入式水口。铝碳材质的连铸浸入式水口制备原料主要为天然石墨、板状刚玉、板状尖晶石。铝碳材质的连铸浸入式水口非常容易结瘤，降低钢材的质量、影响生产的顺行、增加生产成本。关于连铸浸入式水口的结瘤机理，其中有的研究者认为界面张力作用时夹杂物吸附在水口内壁而形成结瘤；有的认为水口内壁的负压使钢液中的氧化铝夹杂物与内壁表面的低熔点玻璃相形成致密层，并且在此基础上，氧化铝夹杂物继续附着形成结瘤而形成的目前有多重解释为了防止水口结瘤。然而，对于水口结瘤的机理至今仍然没有明确的定论。为了提高水口的使用寿命，防止结瘤，目前国内外主要通过选择合适的浸入式水口用材料以及采用合理的水口的结构两种方法。虽然这两种方法在能够减缓某些钢种的水口结瘤速度，但与目标使用寿命仍存在较大差距，开展降低水口的结瘤速度、延长浸入式水口使用寿命的研究势在必行。近年来，随着外场技术的进步，有研究者利用外加电磁场来改变水口内钢液流场或者外加电场提高耐火材料与钢液的润湿性等两种方法陆续在实验室条件下开展了研究。同时将普通浸入式水口作为电极进行电场处理的研究也在积极研发中。但是普通的铝碳质浸入式水口在烘烤和使用过程中在水口的内壁形成脱碳层或者致密夹杂物层，从而导致不能有效进行电场处理而不能明显提高浸入式水口的使用寿命。因此，开发能够保证在使用过程中能够持续电场处理的浸入式水口是非常重要的。中国专利申请号CN 200720068238.3，含有导电线圈的连铸浸入式水口公开了浸入式水口制备方法，其在浸入式水口本体上部开凹槽，同时在凹槽中安装导电套圈的来实现钢液在
流通过程中水口的导电；但其存在以下不足:1、由于在水口本体外壁开凹槽，破坏了水口的整体抗震性。目前所有的铝碳质浸入式水口都需要烘烤到一定温度才能在线使用，且在线使用时受高温钢水的作用，要求其耐高温和抗热震性能很好。而该水口在烘烤和使用过程中由于导电套圈受热的膨胀和浸入式水口本体的膨胀系数差别大，从而导致该水口在使用过程中开裂，断裂的现象时有发生，不能满足目前连铸生产要求的稳定连续生产。2、在连铸过程中，钢水在浸入式水口的流通形状不是随时都能和水口内壁进行接触，在较小的通钢量下时长会发生和水口内壁的断续接触，高温作用下水口内壁形成脱碳层从而降低水口的导电性。3、铝碳质浸入式水口在使用过程中，都会在其内壁形成一定的致密夹杂物，其夹杂物的存在也会导致其对通电性能的影响。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种铝碳材质的连铸浸入式水口，主要解决现有铝碳材质的连铸浸入式水口内腔壁易结瘤的技术问题。本技术采用的技术方案是：一种铝碳材质的连铸浸入式水口，包括水口本体，水口本体底部侧壁上设有侧出钢口，其特征是：水口内腔壁距水口顶部距离为水口总长度的10-30％处沿圆周方向等间距设置2个以上的球冠状凸起物，凸起物底部直径为此处水口内腔直径的15-30％，凸起物高度为此处水口内腔直径的5-25％。进一步，上述水口的水口内腔壁距侧出钢口顶部距离为水口总长度的10-30％处沿圆周方向等间距设置2个以上的球冠状凸起物，凸起物底部直径为此处水口内腔直径的15-30％，凸起物高度为此处水口内腔直径的5-25％，效果为佳。本技术水口内腔壁上球冠状凸起物材质与水口内腔壁材质相同，水口内腔壁上球冠状凸起物和水口内腔壁采用冷等静压成型技术一体成型，制作简便，成本低。本技术通过在水口内腔壁设置的球冠状凸起物，利用钢液的冲刷作用使浸入式水口中的石墨能够与钢液持续接触，从而能够保证钢液与外部电源持续连接，从而减少水口内腔壁上形成脱碳层和致密夹杂物层对电场处理的影响，降低铝碳材质的连铸浸入式水口的结瘤速度，延长了水口使用寿命。本技术相比现有技术具有如下积极效果：1、本技术通过在水口内腔壁设置的球冠状凸起物，使水口内腔壁和钢液保持良好的接触，保证了水口的持续导电能力，降低铝碳材质的连铸浸入式水口的结瘤速度，延长水口使用寿命。2、本技术水口内腔壁上球冠状凸起物和水口内腔壁的材质相同，采用冷等静压成型技术一体成型，制作简便，成本低，避免了高温烘烤和使用状态过程中的热膨胀不一致导致的水口开裂事故发生，提高了水口使用寿命。附图说明附图为本技术结构轴向剖面示意图。图中标记说明：1-上部凸起物；2-下部凸起物；3-侧出钢口；4-水口本体。具体实施方式实施例1，参照附图，一种铝碳材质的连铸浸入式水口，包括水口本体4，水口本体4底部侧壁上设有侧出钢口3，水口总长度为820mm，水口内腔上部内径为75mm，水口内腔下部内径为70mm，水口内腔壁距水口顶部距离为80mm处沿圆周方向等间距设置4个球冠状凸起物1，凸起物1底部直径为20mm，凸起物1高度为10mm；水口内腔壁距侧出钢口顶部距离为80mm处沿圆周方向等间距设置4个球冠状凸起物2，凸起物2底部直径为20mm，凸起物2高度为10mm。实施例1水口经过800℃烘烤后，应用于含有氧化铝夹杂物的超低碳钢浇铸过程，在保证持续电场处理的条件下连续平稳浇铸10炉后，水口导电情况稳定，水口轻微结瘤，而未采用通电措施的普通浸入式水口连续浇铸6炉后结瘤严重，水口使用寿命提高了50％以上。实施例2，参照附图，一种铝碳材质的连铸浸入式水口，包括水口本体4，水口本体4底部侧壁上设有侧出钢口3，水口总长度为850mm，水口内腔上部内径为80mm，水口内腔下部内径为76mm，水口内腔壁距水口顶部距离为100mm处沿圆周方向等间距设置4个球冠状凸起物1，凸起物1底部直径为15mm，凸起物1高度为7mm；水口内腔壁距侧出钢口顶部距离为100mm处沿圆周方向等间距设置4个球冠状凸起物2，凸起物2底部直径为15mm，凸起物2高度为7mm。实施例2水口经过800℃烘烤后，应用于含有氧化铝夹杂物的超低碳钢浇铸过程，在保证浸入式水口内部钢液与连铸平台中间包外壁良好连接的条件下连续平稳浇铸8炉后，水口导电情况稳定，水口稍微结瘤，而未通电的普通浸入式水口连续浇铸6炉后结瘤严重，水口使用寿命提高了30％以上。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝碳材质的连铸浸入式水口，包括水口本体，水口本体底部侧壁上设有侧出钢口，其特征是：水口内腔壁距水口顶部距离为水口总长度的10‑30％处沿圆周方向等间距设置2个以上的球冠状凸起物，凸起物底部直径为此处水口内腔直径的15‑30％，凸起物高度为此处水口内腔直径的5‑25％。

【技术特征摘要】
1.一种铝碳材质的连铸浸入式水口，包括水口本体，水口本体底部侧壁上设有侧出钢口，其特征是：水口内腔壁距水口顶部距离为水口总长度的10-30％处沿圆周方向等间距设置2个以上的球冠状凸起物，凸起物底部直径为此处水口内腔直径的15-30％，凸起物高度为此处水口内腔直径的5...

【专利技术属性】
技术研发人员：周秀丽，邹世文，张发斌，黄海，
申请(专利权)人：上海梅山钢铁股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32