一种在连铸机使用的浸入式水口制造技术

本实用新型专利技术提供了一种在连铸机上使用的浸入式水口，可以解决现有技术存在的不能有效减少钢水中的杂质含量及在铸坯截面上残留杂质分布均匀性不能满足钢材质量要求的问题。技术方案是，包括成型有内腔的本体部分和与本体部分一体成型的顶端部分，在靠近顶端部分处设有侧孔，内腔与侧孔相通共同构成用于浇注钢水的通道，顶端部分设有裸露的多孔透气材料，本体部分的中部附近设有进气孔，在本体部分的壁体内设有连接进气孔和多孔透气材料的气体通道。本实用新型专利技术可促使高温钢液中的杂质迅速上浮，分散均化滞留在铸坯中的杂质，降低铸坯中的杂质含量的同时还防止铸坯截面上微量杂质的局部富集，提高铸坯质量。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于冶金连铸领域，具体地说，涉及一种在连铸机使用的浸入式水口。
技术介绍
近年来，随着高效连铸炼钢技术的快速发展，对钢材的质量要求也越来越高，除要求钢材要有严格的元素比例控制外，还要求有最低的杂质含量。尤其某些用来制造精密元部件或极其细小的金属配件的钢材，对其杂质的含量和分布均勻程度有极高的要求。在连铸工艺中，为了防止钢水氧化，要采用浸入式水口进行全封闭钢水浇注，以避免钢水和空气发生接触，使钢水从中间包通过浸入式水口直接进入结晶器内，从而提高钢水质量，确保连铸顺利进行。目前的炼钢及连铸技术都使用无机非金属材料作为高温钢水的存储或导流介质， 因此在由高温钢水最终转变成铸坯的过程中，就不可避免的带入各种杂质。由于目前的连铸技术还不能摆脱对无机非金属材料的使用，在连铸过程中基本采用造渣反应和密度差造成的浮力作用除去大部分的杂质。在目前的连铸技术中，对已进入结晶器的钢水中的杂质的处理方式主要是依靠钢水的浮力作用使得杂质上浮，并与覆盖在结晶器内高温钢水表面的保护渣反应，达到除去杂质的目的。具体在连铸过程中，通过浸入式水口流入结晶器的钢水会在结晶器内稍有停留，这时钢水中部分杂质在浮力作用下上浮，并与覆盖在结晶器表面的保护渣反应，达到除去杂质的目的。由于钢水在结晶器停留时间有限，仅靠浮力作用显然不能使最大量的杂质上浮， 同时在结晶器中的钢水流态复杂，仅靠搅拌也不能使滞留在钢水中的杂质在铸坯截面上均勻分布。
技术实现思路
本技术提供了一种在连铸机上使用的浸入式水口，可以解决现有技术存在的不能有效减少钢水中的杂质含量以及在铸坯截面上残留杂质分布均勻性不能满足钢材质量要求的问题。为解决上述技术问题，本技术采用以下技术方案予以实现—种浸入式水口，包括成型有内腔的本体部分和与所述本体部分一体成型的顶端部分，所述本体部分在靠近所述顶端部分处设有侧孔，所述内腔与所述侧孔相通共同构成用于浇注钢水的通道，所述顶端部分设有裸露的多孔透气材料，所述本体部分的中部附近设有进气孔，在所述本体部分的壁体内设有连接所述进气孔和多孔透气材料的气体通道。本技术的浸入式水口在中部附近设置的进气口与外界稳定气源相连接，气源通常是惰性气体(比如氩气)。在连铸过程中，浸入式水口的顶端部分朝下并插入结晶器内， 气源来的气体，通过进气口进入气体通道，沿着气体通道进入水口顶端的多孔透气材料中并聚集在该部位，在气压作用下，气体就以恒定的流量和流速，通过透气材料从水口的顶端以大量微小气泡的方式逸出。微小气泡附着在结晶器内高温钢液中的杂质上，受高温作用，其体积急速大幅度膨胀，促使杂质迅速上浮，降低了钢水中的杂质含量，同时逸出气体分散均化滞留在铸坯中的杂质，防止铸坯截面上微量杂质的局部富集，提高铸坯质量。进一步地，所述多孔透气材料为无机非金属材料。更进一步地，所述无机非金属材料为氧化铝、氧化硅、石墨中的一种或几种通过有机结合剂结合而成的高透气率材料。所述结合剂选用常用的普通结合剂。与现有技术相比，本技术的优点和积极效果是采用带有气体通道的浸入式水口使用在连铸机上，通过水口顶端的透气材料溢出惰性气体，气体附着在杂质上可促使高温钢液中的杂质迅速上浮，分散均化滞留在铸坯中的杂质，降低铸坯中的杂质含量的同时还防止铸坯截面上微量杂质的局部富集，提高铸坯质量，特别为某些对杂质的含量和分布均勻程度有极高的要求的钢材的连铸生产提供了优良的连铸用功能耐火材料。附图说明图1是本技术连铸机用浸入式水口在使用状态时的剖视图；图2是图1的A-A剖视放大图；图中的符号及其说明1、浸入式水口 ；11、本体部分；111、壁体；112、内腔；113、侧孔；12、顶端部分；13、多孔透气材料；14、进气孔；15、气体通道；2、结晶器；3、高温钢水。具体实施方式以下结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。一种浸入式水口，包括成型有内腔的本体部分和与本体部分一体成型的顶端部分，本体部分在靠近顶端部分处设有侧孔，内腔与侧孔相通共同构成用于浇注钢水的通道， 顶端部分设有裸露的多孔透气材料，本体部分的中部附近设有进气孔，在本体部分的壁体内设有连接进气孔和多孔透气材料的气体通道。具体在连铸过程中，进气口与外界稳定惰性气体气源相连接，浸入式水口的顶端部分朝下并插入结晶器内，气体通过气体通道进入水口顶端的多孔透气材料中并聚集在该部位，在气压作用下从水口的顶端逸出，溢出的微小气泡附着在结晶器内高温钢液中的杂质上，受高温作用，气泡体积急速大幅度膨胀，促使杂质迅速上浮，降低了钢水中的杂质含量，同时逸出气体分散均化滞留在铸坯中的杂质，防止铸坯截面上微量杂质的局部富集，提高铸坯质量。如图1所示，一种连铸机用浸入式水口 1在使用状态时的示意图，水口顶端部分朝下插入盛满高温钢水3的结晶器2内用于浇注钢水。浸入式水口 1包括本体部分11和顶端部分12，本体部分11中间开有内腔112，本体部分11在靠近顶端部分12处设有侧孔113，如图2所示的A-A剖视放大图，内腔112与侧孔113相通共同构成用于浇注钢水的通道；顶端部分12设有裸露的多孔透气材料13，该多孔透气材料13为无机非金属材料，本体部分11的中部附近(即浸入式水口位于中间包和结晶器之间的部分)设有进气孔14，在本体部分11的壁体111内设有连接进气孔14和多孔透气材料13的气体通道15。4所述无机非金属材料为氧化铝、氧化硅、或石墨并与有机结合剂结合而成的高透气率材料。或者，所述无机非金属材料选用氧化铝、氧化硅、石墨中的一种或几种，然后通过有机结合剂结合而成的高透气率材料。结合剂选用常用的普通有机结合剂。例如，有机结合剂可以是酚醛树脂类结合剂。当然，上述说明并非是对本技术的限制，本技术也并不仅限于上述举例， 本
的普通技术人员在本技术的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换， 也应属于本技术的保护范围。权利要求1.一种浸入式水口，包括成型有内腔的本体部分和与所述本体部分一体成型的顶端部分，所述本体部分在靠近所述顶端部分处设有侧孔，所述内腔与所述侧孔相通共同构成用于浇注钢水的通道，所述顶端部分设有裸露的多孔透气材料，其特征在于所述本体部分的中部附近设有进气孔，在所述本体部分的壁体内设有连接所述进气孔和多孔透气材料的气体通道。2.根据权利要求1所述的浸入式水口，其特征在于所述多孔透气材料为无机非金属材料。专利摘要本技术提供了一种在连铸机上使用的浸入式水口，可以解决现有技术存在的不能有效减少钢水中的杂质含量及在铸坯截面上残留杂质分布均匀性不能满足钢材质量要求的问题。技术方案是，包括成型有内腔的本体部分和与本体部分一体成型的顶端部分，在靠近顶端部分处设有侧孔，内腔与侧孔相通共同构成用于浇注钢水的通道，顶端部分设有裸露的多孔透气材料，本体部分的中部附近设有进气孔，在本体部分的壁体内设有连接进气孔和多孔透气材料的气体通道。本技术可促使高温钢液中的杂质迅速上浮，分散均化滞留在铸坯中的杂质，降低铸坯中的杂质含量的同时还防止铸坯截面上微量杂质的局部富集，提高铸坯质量。文档编号B22D11/10GK202010771SQ20112005519公开日2011年10月19日 申请日期2011年3月4日 优先权日20本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种浸入式水口，包括成型有内腔的本体部分和与所述本体部分一体成型的顶端部分，所述本体部分在靠近所述顶端部分处设有侧孔，所述内腔与所述侧孔相通共同构成用于浇注钢水的通道，所述顶端部分设有裸露的多孔透气材料，其特征在于：所述本体部分的中部附近设有进气孔，在所述本体部分的壁体内设有连接所述进气孔和多孔透气材料的气体通道。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵祥，樊建梅，王芳，乔琳琳，
申请(专利权)人：山东中齐耐火材料有限公司，
类型：实用新型
国别省市：95