铸造喷嘴制造技术

本发明专利技术的目的在于提供一种铸造喷嘴，在这种喷嘴中，可以防止氧化铝或类似物的固定和沉积，同时能够防止钢水的偏流。本发明专利技术的铸造喷嘴的特征在于：所述铸造喷嘴具有一个钢水流动孔部分，其中，设置多个独立的凸起部分和／或凹入部分，以便凸起部分和／或凹入部分中的每一个均具有满足以下公式（１）Ｈ≥２ｍｍ和公式（２）Ｌ＞２×Ｈｍｍ的尺寸，其中，“Ｈ”表示凸起部分的最大高度或凹入部分的最大深度，并且“Ｌ”表示凸起部分或凹入部分的基部的最大长度。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种铸造喷嘴，其主要涉及一种用于连续铸造钢的喷嘴，如浸入喷嘴，长喷嘴等。
技术介绍
浸入喷嘴，长喷嘴，中间包喷嘴，半浸入喷嘴等等均已知为用于连续对钢进行铸造的喷嘴。作为用于连续对钢进行铸造的例子，将对“浸入喷嘴”进行说明。使用浸入喷嘴的目的在于使中间包和模具分别密封，从而防止钢水的再次氧化，并控制钢水流出浸入喷嘴的排放孔的液流，均匀将钢水供给至模具内，以能够获得操作稳定性并提高铸造件的质量。作为用于控制通过浸入喷嘴将钢水供给至模具内的钢水的流速的方法，已知采用了止动件的方法或滑动板的方法。特别是，在滑动板方法中，使用了一组两块或三块具有孔的板，以便使具有孔的板中的一块滑动，从而能够根据孔的孔径调节流速。因此，如果孔径较小，则易于在浸入喷嘴中出现偏流。如果在浸入喷嘴中出现所述偏流，则流出每一排放孔的流速不均匀，以致在模具中出现偏流，从而会降低铸造件的质量。为了提高铸造件的质量，防止浸入喷嘴中的偏流是重要的。作为一种在浸入喷嘴中防止偏流的技术，已知采用了改善喷嘴的内孔部分形状的方法。例如，如在专利文献1和2的“浸入喷嘴”以及专利文献3的“连续铸造浸入喷嘴”中描述的那样，已提出“设置环状凸起”，其中，专利文献1的浸入喷嘴具有设有多个台阶部分的钢水流动孔；专利文献2的浸入喷嘴具有一个钢水导引部分，该部分设有一个节流部分，以便将从节流部分至排放孔的范围用作流速减缓区；专利文献3的连续铸造浸入喷嘴具有四个或更多的波纹状起伏部分，每一起伏部分的形状类似圆环状并沿钢水的流动方向连续设置在喷嘴孔的内表面上，以便起伏部分的相邻顶点之间的距离为4～25cm，并且顶点和相应凹处之间的深度距离为0.3～2cm。如在专利文献4的“铸造喷嘴”和专利文献5的“浸入喷嘴”中描述的那样，还提出“设置螺旋状凸起”，其中，专利文献4的铸造喷嘴具有一个设有多个螺旋状操或凸起的内壁；专利文献5的浸入喷嘴具有一个内壁，该内壁最好设有双螺旋或三螺旋凸起等等。另外，还提出了“喷嘴(专利文献6)，其具有形成于熔融金属流动通道表面的半球状凸凹部分”“铸造喷嘴(专利文献7)，其在喷嘴孔的内表面具有凸起或凹入部分，以便凸起或凹入部分在与钢水的流动方向垂直的方向上是连续的”；以及“浸入管(专利文献8)，其具有一个设置在浸入管的自由横截面上的节流环，以减小浸入管的自由横截面，并形成节流环的纵向部分，从而在流出口产生钢水的层流，节流环设置在浸入管中”。另一方面，当铸造Al脱氧钢或类似物时，主要含有氧化铝的非金属杂质(后面在本说明书中简单地称为“氧化铝”)通常会固定并沉积在浸入喷嘴的钢水流动孔部分的表面(内管表面)上。如果沉积在浸入喷嘴的内管表面上的氧化铝的量较大，则由于氧化铝量的增大会减小喷嘴的内孔部分，降低铸造速度，使排放流体偏流，阻塞喷嘴内孔等，因此，操作不稳定。另外，如果通过钢水液流使沉积的氧化铝部分落下，渗入模具中并固定在固化壳体中，则铸件质量会因大尺寸杂质缺陷而降低。如上所述，“氧化铝在浸入喷嘴的内管表面上的沉积”会对操作和铸件的质量造成不良影响以及降低喷嘴的寿命。这种现象会还发生在如长喷嘴、中间包喷嘴等其它喷嘴中。作为防止氧化铝沉积在铸造喷嘴中的常规方式，已知可以采用喷射惰性气体的方法。通常，这种方法要从插入喷嘴或滑动板的上侧板或从插入型浸入喷嘴的止动件安装部分喷出惰性气体。当钢水的洁净系数较低时，也可实施直接从浸入喷嘴喷射惰性气体的方法。为了防止氧化铝沉积在铸造喷嘴上，已建议在喷嘴上施用一种材料(无氧化铝沉积的材料)。例如，已建议在浸入喷嘴的内孔部分中设置含有氮化硼(BN)的材料(专利文献9)，BN-C高熔点材料(上面提到的专利文献1)等。还提出了设置Al2O3-SiO2-C材料，Cao-ZrO2-C材料，无碳难熔材料或类似物。另外，还从铸造喷嘴的内孔部分的形状方面提出了大量的建议。例如，除了上述专利文献1～8以外，还提出了一种“熔融金属喷射喷嘴(专利文献10)”，这种喷嘴在一部分与钢水碰撞的内壁区域中，沿其内壁的纵向形成多个槽；一种“熔融金属导引管(专利文献11)”，其具有一个设有至少一个螺旋台阶的内壁以及一个其中熔融金属流动路径的截面积在从进入侧至输出侧的范围内逐渐减小的部分；一种“连续铸造浸入喷嘴(专利文献12)”，其具有一个位于铸造浸入喷嘴底部的狭缝状排放孔以及在喷嘴内侧的孔，并且具有的结构为由各个孔包围的平面部分的形状为椭圆形或矩形，或是由圆弧代替每一矩形较短侧以减小在浸入喷嘴中流动的钢水液流的形状，并且其形成方式应确保由所述孔包围的平面状部分的每一较长侧的方向垂直于底部中狭缝状排放孔中平面部分的每一较长侧的方向；一种“浸入喷嘴(专利文献13或14)”，其具有一个用于在喷嘴中产生钢水涡流的绞合带状涡旋叶片，并且其形状应确保通过涡旋叶片的下部缩小喷嘴的内径。日本技术公开文献No.23091/1995(权利要求1和5)日本专利No.3,050,101(权利要求1)日本专利公开文献No.2699133/1994(权利要求1)日本专利公开文献No.130745/1982(该专利的权利要求范围)日本专利公开文献No.47896/1999(权利要求1和2)日本专利公开文献No.89566/1987(该专利的权利要求范围中的权利要求1)日本技术公开文献No.72361/1986(附图2～4)日本专利公开文献No.207568/1987(该专利的权利要求范围中的权利要求1)日本技术公开文献No.22913/1984(技术注册的权利要求范围)日本专利公开文献No.40670/1988(该专利的权利要求范围中的权利要求1)日本专利公开文献No.41747/1990(该专利的权利要求范围)日本专利公开文献No.285852/1997(权利要求2) 日本专利公开文献No.2000-237852(权利要求1)日本专利公开文献No.2000-237854(附图说明图1～3)在注意了喷嘴内孔部分形状的上述常规技术中，由于会产生局部紊流，因此，预料在一定程度上会出现钢水液流的偏流。但是，存在的问题是“钢水的排放流速分布的偏差”特别容易在排放孔部分发生，即，产生最小流(抽吸流)，或者当设置多个排放孔时，在从每个排放孔流出的流量中出现不平衡。以浸入喷嘴作为一个例子，进行进一步说明。该喷嘴具有将钢水均匀供给至模具内的重要作用。实际上，由于流速控制是建立在滑动阀基础上的，因此，喷嘴中的钢水流会形成偏流。因此，存在的可能性为其将会导致排放孔中的钢水的偏流，并且，由于其会在模具的内侧产生影响，因此，将导致铸造件质量的降低。除了基于滑动阀的流速控制以外，基于止动件的流速控制以及在钢水排放时在容器中产生的钢水的涡流均会在浸入喷嘴中引发偏流。通过在常规技术中列举的喷嘴内孔部分的形状，能够一定程度地解决上述问题。特别是在上述专利文献1中披露的“具有多个台阶部分的浸入喷嘴”中，由于钢水通过其中喷嘴的横截面由每一台阶减小的部分，因此，能够以一定程度获得偏流抑制效果。实际使用的台阶的高度为大约5mm。如果台阶的高度更高，虽然能够改善偏流抑制效果，但却存在这样的问题，即台阶部分的截面面积的减小和管壁的摩擦阻力的增大会限制钢水的通过量(流量)。同样，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铸造喷嘴，其具有一个钢水流动孔部分，在该部分中，沿平行以及垂直于钢水流动方向的两个方向设置多个独立的凸起部分和／或凹入部分，其中，所述凸起部分和／或凹入部分中的每一个均具有满足以下公式（１）和（２）的尺寸：Ｈ≥２（单位：ｍｍ）　 　…公式（１）Ｌ＞２×Ｈ（单位：ｍｍ）…公式（２）其中，“Ｈ”表示凸起部分的最大高度或凹入部分的最大深度，并且“Ｌ”表示凸起部分或凹入部分的基部的最大长度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：野村修，高井政道，栗崎胜，荻野秀隆，堀内俊男，井上慎祐，
申请(专利权)人：品川白炼瓦株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]