薄板坯浸入式水口制造技术

一种薄板坯浸入式水口，包括沿水口上部入口（２）向下延伸的两个水口大面（１）、两个水口大面（１）之间构成的水口下部内腔（３）以及由水口大面（１）和水口下部内腔（３）构成的水口下部（４），其特征是所述水口下部（４）设有至少五个与水口下部内腔（３）连通的分流孔，分流孔分布在水口的窄面上，水口的其余部分为封闭状态。本实用新型专利技术有一对向上分流孔，其钢流可以使水口周围的温度场得到改善。本实用新型专利技术的分流孔呈发散状，钢流通过分流孔的时候，截面积有所增加，速度将有所减小，从而达到减轻对结晶器两侧凝固坯壳冲击的目的。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及薄板坯连铸
，提供了一种可以优化薄板坯连铸机结晶器 内钢液流场，确保钢液液面稳定，同时改善水口周围温度场的薄板坯浸入式水口，从而达到 提高铸坯质量的效果。
技术介绍
目前，薄板坯连铸是国外二十年前开发出来的近终形连铸连轧工艺，上世纪九十 年代引入我国，现在已经发展到了十余台。由于该连铸机生产的铸坯具有厚度薄的特点，而 且浇注时间长，普通浸入式水口根本不能满足生产的需要。许多人已经就薄板坯浸入式水口的设计提出了不同的方案。公开号为CN1075968C 的中国专利将流入结晶器的钢液分成了四个流股，在一定程度上改善了结晶器的流场。专 利号为00920040677. 2的中国专利在公开号为CN1075968C的中国专利基础上通过增加导 流板，将钢流数目增加改善流场，该设计已在国内数家钢厂得到推广，客户反映较好。但以 上两种水口都还存在一定的缺陷。那就是通过钢液的回流使热钢液回到结晶器的上部，由 于回流长度有限，造成水口附近的钢液温度明显偏低，所以长时间低拉速浇钢时，有时会出 现结冷钢搭桥现象，一旦再次提高拉速，水口有可能被拉断，从而引起生产事故。
技术实现思路
本技术的目的在于解决上述缺陷，提供一种可以将钢流直接分布到钢液表面 的薄板坯浸入式水口，同时通过调整各个分流孔的大小和形状，改善结晶器内钢液流场。本技术的技术方案是本技术的薄板坯浸入式水口，其钢液流动通道上不设导流板，水口出钢分流 孔至少分为五个，通过分流孔开口方向及角度来控制钢液导流。一种薄板坯浸入式水口，包括沿水口上部入口向下延伸的两个水口大面、两个水 口大面之间构成的水口下部内腔以及由水口大面和水口下部内腔构成的水口下部，所述水 口下部设有至少五个与水口下部内腔连通的分流孔，分流孔分布在水口的窄面上，水口大 面上不出现任何形式的分流孔，水口的其余部分为封闭状态。所述分流孔沿水口的中心线对称分布，水口下部底端设有第一分流孔，水口下部 两侧上部设有一对开口向上的第四分流孔和第五分流孔，水口下部两侧下部设有一对开口 向下第二分流孔和第三分流孔。所述分流孔的形状为矩形、圆柱形、圆台形或由圆形与矩形组合而成的多曲率半 径的形状。所述第一分流孔的中心线的方向垂直向下，第一分流孔开口左右两侧与水口中 心线方向的夹角α相等，靠水口大面的两侧面与水口中心线相平行或带有向内夹角。所述第一分流孔内侧出口截面积为dl*cl，外侧出口截面积为D1*C1，位于水口下 部内腔的内侧出口截面积占内侧出口总截面积的5-15%，外侧出口截面积D1*C1大于或等 于内侧出口截面积dl*cl。所述第二分流孔和第三分流孔的中心线与垂直方向的夹角均为夹角β，夹角β 在0°到90°之间，第二分流孔和第三分流孔距离水口底边的距离h2为20毫米至150毫 米之间；第二分流孔和第三分流孔靠近水口大面的两侧面与水口大面平行或带有向内的夹 角，第二分流孔和第三分流孔另外两侧面与其中心线的夹角为β 和β2，β 与β2可以 相等，也可以不相等。所述第二分流孔或第三分流孔位于水口下部内腔内侧出口截面积为d2*c2，外侧 出口截面积为D2*C2，第二分流孔和第三分流孔位于水口下部内腔的内侧出口截面积占内 侧出口总截面积的55-85%。所述第四分流孔和第五分流孔的中心线与垂直方向的夹角均为夹角Y，夹角、 在0°到90°之间，第四分流孔和第五分流孔距离水口底边的距离h3为40毫米至200毫 米之间；第四分流孔和第五分流孔靠近水口大面的两侧面与水口大面平行或带有向内的夹 角，第四分流孔和第五分流孔另外两侧面与其中心线的夹角为Yl和Y2，Yl和Y2可以 相等，也可以不相等。所述第四分流孔和第五分流孔位于水口下部内腔内侧出口截面积为d3*c3，外侧 出口截面积为D3*C3，第四分流孔和第五分流孔位于水口下部内腔的内侧出口截面积占内 侧出口总截面积的10-30%。所述水口下部内腔沿水口宽面方向的投影形状为半圆形、菱形、多半径圆弧形、多 线段组成的几何图形或上述形状的组合，该图形沿水口的中心线几何对称；所述水口下部 外型沿水口宽面方向的投影形状为半圆形、菱形、多半径圆弧形、多线段组成的几何图形或 上述形状的组合，该图形沿水口的中心线几何对称。本技术的有益效果是本技术所使用的设计原理为耗散理论，通过控制分流孔内侧表面积的大小以 及增加水口底部面积来实现。以往设计的薄板坯浸入式水口，钢流到达水口底部的时候，钢 流几乎没有在水口内部停留而直接通过分流孔进入结晶器。而本技术的薄板坯浸入式 水口，部分钢流到达水口底部的时候，与封闭的水口底壁发生碰撞，消耗一部分动能，然后 通过分流孔进入结晶器。同时，分流孔呈发散状，钢流通过分流孔的时候，截面积有所增加， 速度将有所减小，从而达到减轻对结晶器两侧凝固坯壳冲击的目的。其中两个分流孔方向 向上，直接到达结晶器钢液的表面，对水口周围补充一部分热钢液，从而达到消除水口周围 温度底、结冷钢的现象。附图说明图1是本技术的实施例一的剖视示意图。图2是本技术的实施例一的第一分流孔沿出口方向投影示意图。图3是本技术的实施例一的第五分流孔沿出口方向投影示意图。图4是本技术的实施例一的第三分流孔沿出口方向投影示意图。图5是本技术的实施例二的剖视示意图。图6是本技术的实施例二的第一分流孔沿出口方向投影示意图。图7是本技术的实施例二的第五分流孔沿出口方向投影示意图。图8是本技术的实施例二的第三分流孔沿出口方向投影示意图。图9是国内某钢厂已使用的薄板坯浸入式水口实际测量的结晶器内钢液表面温度分布示意图。图10是使用本技术的实施例一的薄板坯浸入式水口，实际测量的结晶器内 钢液表面温度分布示意图。图中1为水口大面、2为水口上部入口、3为水口下部内腔、4为水口下部、5为第 一分流孔、6为第二分流孔、7为第三分流孔、8为第四分流孔、9为第五分流孔、10为水口底边。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步描述一种薄板坯浸入式水口，包括沿水口上部入口 2向下延伸的两个水口大面1、两个 水口大面1之间构成的水口下部内腔3以及由水口大面1和水口下部内腔3构成的水口下 部4，水口下部4设有至少五个与水口下部内腔3连通的分流孔，分流孔分布在水口的窄面 上，水口大面1上不出现任何形式的分流孔，水口的其余部分为封闭状态。分流孔沿水口的中心线对称分布，水口下部4底端设有第一分流孔5，水口下部4 两侧上部设有一对开口向上的第四分流孔8和第五分流孔9，水口下部4两侧下部设有一对 开口向下第二分流孔6和第三分流孔7。分流孔的形状为矩形、圆柱形、圆台形或由圆形与矩形组合而成的多曲率半径的 形状。第一分流孔5的中心线的方向垂直向下，第一分流孔5开口左右两侧与水口中心 线方向的夹角α相等，靠水口大面1的两侧面与水口中心线相平行或带有向内夹角。第一分流孔5内侧出口截面积为dl*cl，外侧出口截面积为D1*C1，位于水口下部 内腔3的内侧出口截面积占内侧出口总截面积的5-15%，外侧出口截面积D1*C1大于或等 于内侧出口截面积dl*cl。第二分流孔6和第三分流孔7的中心线与垂直方向的夹角均为夹角β，夹角β在 0°到90°之间，第二分流孔6和第三分流孔7距离水本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄板坯浸入式水口，包括沿水口上部入口（２）向下延伸的两个水口大面（１）、两个水口大面（１）之间构成的水口下部内腔（３）以及由水口大面（１）和水口下部内腔（３）构成的水口下部（４），其特征是所述水口下部（４）设有至少五个与水口下部内腔（３）连通的分流孔，分流孔分布在水口的窄面上，水口的其余部分为封闭状态。

【技术特征摘要】
一种薄板坯浸入式水口，包括沿水口上部入口(2)向下延伸的两个水口大面(1)、两个水口大面(1)之间构成的水口下部内腔(3)以及由水口大面(1)和水口下部内腔(3)构成的水口下部(4)，其特征是所述水口下部(4)设有至少五个与水口下部内腔(3)连通的分流孔，分流孔分布在水口的窄面上，水口的其余部分为封闭状态。2.根据权利要求1所述的薄板坯浸入式水口，其特征是所述分流孔沿水口的中心线对 称分布，水口下部(4)底端设有第一分流孔(5)，水口下部(4)两侧上部设有一对开口向上 的第四分流孔(8)和第五分流孔(9)，水口下部(4)两侧下部设有一对开口向下第二分流孔 (6)和第三分流孔(7)。3.根据权利要求1所述的薄板坯浸入式水口，其特征是所述分流孔的形状为矩形、圆 柱形、圆台形或由圆形与矩形组合而成的多曲率半径的形状。4.根据权利要求2所述的薄板坯浸入式水口，其特征是所述第一分流孔(5)的中心线 的方向垂直向下，第一分流孔(5)开口左右两侧与水口中心线方向的夹角α相等，靠水口 大面(1)的两侧面与水口中心线相平行或带有向内夹角。5.根据权利要求4所述的薄板坯浸入式水口，其特征是所述第一分流孔(5)位于水口 下部内腔(3)的内侧出口截面积占内侧出口总截面积的5-15%。6.根据权利要求2所述的薄板坯浸入式水口，其特征是所述第二分流孔(6)和第三分 流孔(7)的中心线与垂直方向的夹角均为夹角β，夹角β在0°到90°...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐继山，徐叶君，张兰银，
申请(专利权)人：华耐国际宜兴高级陶瓷有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]