浸没式喷管制造技术

一种用于使金属液流过的浸没式喷管，包括：一垂直设置的并具有一大致轴向的对称线和一第一横剖流动区域的入口管段。一过渡区域具有第一横剖流动区域，该区域带有两个或更多个前壁以及两个或更多个侧壁，通过给前壁设置一个收敛角可以减小第一横剖区域的厚度，通过给侧壁设置一个扩张角可以增加第一横剖区域的宽度，从而产生一个大致细长并且平面对称的过渡区域之第二横剖区域。从过渡区域来的金属液流被分隔成两股，这两股液流从垂直方向朝着相反的方向作角度偏转。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及喷管，更具体地说，本专利技术涉及用于使金属液流过其中的浸没式喷管。
技术介绍
在连续铸造例如厚度为50到60mm，宽度为975到1625mm的钢锭时，可使用一种通常出口尺寸为25到40mm，宽度为150到250mm的浸没式喷管。该喷管通常结合了两个相对引导流体的出口，它们使熔融钢液流相对于垂线方向偏转10到90度的视角。已经发现，用已有技术的喷管不能达到明显的偏转角度。实际的偏转角度明显较小。此外，在出口处的流速分布是非常不均匀的，在出口的上部流速低，而在出口的较下部流速高。这些喷管在熔融钢液中产生一个相当大的驻波，为了润滑起见，所述熔融钢液是由一种模具用溶剂(mold flux)或模具用粉末(mold powder)覆盖的。这些喷管还能在驻波中进一步地产生振荡，其中靠近模具一端的弯月面交替地上升和下降，而靠近模具另一端的弯月面则交替地下降和上升。已有技术的喷管还能产生间歇的表面紊流。所有的这些效应都倾向于在钢锭本体中夹带模具用溶剂，因而降低了质量。驻波的振荡将导致在弯月面上或附近通过模具的热传导变得不稳定。这种有害的效应还会影响钢壳形成和模具用粉末的润滑的均匀性，并且会在模具铜中产生应力。在连铸的速度增加时，这种影响变得越来越严重；因此，要生产所需品质的钢时，就必须限制连铸的速度。对专利技术的揭示本专利技术的一个目的在于，提供一种喷管，其中液流的偏转一部分是由施加于液流外部的负压来完成的，例如通过弯曲的终止弯折管段，从而使出口处的速度分布更为均匀。因此，在本专利技术的一个方面中，提供了一种用于使金属液流过的浸没式喷管，包括一垂直设置的入口管段，它具有一大体轴向的对称线以及一第一横剖流动区域；一过渡区域，它具有第一横剖流动区域，该区域带有两个或更多个前壁以及两个或更多个侧壁，通过给前壁设置一个收敛角可以减小第一横剖区域的厚度，通过给侧壁设置一个扩张角可以增加第一横剖区域的宽度，从而产生一个大致细长并且平面对称的过渡区域之第二横剖区域；用以分隔从过渡区域来的金属液流的装置，该装置将金属液流分隔成两股，这两股液流从垂直方向朝着相反的方向作角度偏转。在本专利技术的另一个方面中，提供了一种用于连续铸造熔融钢液的浸没式喷管，包括一垂直设置的、具有一定横剖流动面积的入口管段；用以分隔从入口管段来的金属液流的装置，该装置将金属液流分隔成两股，这两股液流从垂直方向朝着相反的方向作角度偏转，该装置并具有大致相等的预定的横剖流动面积，所述分流装置包括一横剖流动面积大致为六边形的过渡部分，包括了用于放大横剖流动面积的该过渡部分的装置，因而使两股液流的预定流动面积的总起来明显地大于所示入口管段的一定的流动面积；设置在液流之间、用于在液流的内部产生正压的第一装置，该第一装置具有一倒圆导缘，该导缘有足够大的曲率半径，因而可以在没有流动流体分离的情况下改变滞流点；以及用来在液流的外部产生负压的装置。在本专利技术的另一个方面中，提供了一种用于连续铸造熔融钢液的浸没式喷管，包括一垂直设置的、具有一定横剖流动面积的入口管段；用以分隔从入口管段来的金属液流的装置，该装置将金属液流分隔成两股，这两股液流从垂直方向朝着相反的方向作角度偏转，该分流装置包括设置在液流之间的、用于在液流的内部产生正压的第一装置，以及用来在液流的外部产生负压的第二装置。在本专利技术的另一个方面中，提供了一种用于连续铸造熔融钢液的浸没式喷管，包括一垂直设置的、具有一定横剖流动面积的入口管段；包括一个过渡部分、用于降低从入口管段来的流体流速的装置，所述过渡部分具有从垂直方向扩张一预定角度的诸侧壁，并具有一明显地大于所述一定面积的出口横剖流动面积；以及用于将从过渡部分来的流体分隔成两股从垂直方向朝相对的方向作角度偏转的装置。在本专利技术的另一个方面中，提供了一种用于连续铸造熔融钢液的浸没式喷管，包括一垂直设置的、具有一定横剖流动面积的入口管段；用以分隔从入口管段来的金属液流的装置，该装置将金属液流分隔成两股，这两股液流从垂直方向朝着相反的方向作角度偏转，该分流装置被设置在液流之间，并具有一倒圆导缘，该导缘有足够大的曲率半径，因而可以在没有流动流体分离的情况下改变滞流点。在本专利技术的另一个方面中，提供了一种用于连续铸造熔融钢液的浸没式喷管，包括一垂直设置的、具有一定横剖流动面积的入口管段；用以分隔从入口管段来的金属液流的装置，该装置将金属液流分隔成两股，这两股液流从垂直方向朝着相反的方向作角度偏转，该分流装置包括一个横剖流动面积大致是六边形的过渡部分。较佳的是，本专利技术提供了一种浸没式喷管，该喷管具有一个从轴对称流动的圆形横截面开始，到一带有一定厚度的细长横截面为止的主过渡部分，所述细长横截面的直径小于圆形横截面，而其宽度大于圆形横截面，该横截面是平面对称流动，忽略摩擦因素，流速沿该过渡部分是大致均匀的。还有较佳的是，本专利技术提供的一种浸没式喷管具有一种横截面为六边形的主过渡部分以增加在主过渡部分内的流动偏转效率。还有较佳的是，本专利技术提供的一种浸没式喷管在入口管和诸出口之间有发散，以降低从从入口开始的流速并且减少紊流。还有较佳的是，本专利技术提供的一种浸没式喷管在具有一定横截面的过渡部分中能对流体进行分散和减速以降低流体从出口流出的流速，并且加强液流在出口处的流速稳定性和均匀性。还有较佳的是，本专利技术提供的一种浸没式喷管具有一分流装置，该分流装置带有一个倒圆导缘以在没有流动分隔的情况下改变滞流点。附图的简要说明下面将结合附图，仅仅是举例性质的来描述本专利技术的实施例。附图说明图1是沿图2中线1-1向后看的轴向剖视图，示出了一个第一浸没式喷管，它具有一带有扩散角的六边形小角度扩张的主过渡部分以及一中等的终止弯头；图1a是一个具有一倒圆导缘的较佳的流体分流装置之向后看的局部剖视图；图1b是沿着示出一浸没式喷管的变化实施例的图2a中的线1b-1b剖取的一个变化实施例的轴向剖视图；图2是从图1中的线2-2向右看的轴向剖视图；图2a是从图1b中的线2a-2a剖取的轴向剖视图；图3是从图1和2中的平面3-3向下看的横剖视图；图3a是沿图1b和2a中的平面3a-3a剖取的横剖视图； 图4是从图1和2中的平面4-4向下看的横剖视图；图4a是沿图1b和2a中的平面4a-4a剖取的横剖视图；图5是从图1和2中的平面5-5向下看的横剖视图；图5a是沿图1b和2a中的平面5a-5a剖取的横剖视图；图6是从图1和2中的平面6-6向下看的横剖视图；图6a是从图1和2中的平面6-6向下看的又一个横剖视图；图6b是从图13和14及图15和16中的平面6-6向下看的横剖视图；图6c是沿图1b和2a中的线6c-6c剖取的横剖视图；图7是一第二浸没式喷管的向后看的轴向剖视图，该喷管具有一面积不变并从圆到方的过渡部分、一带有扩散角的六边形小角度扩张的主过渡部分、以及一中等的终止弯头；图8是向图7的喷管右侧看的轴向剖视图；图9是一第三浸没式喷管的向后看的轴向剖视图，该喷管具有一扩散程度中等并从圆到方的过渡部分、一具有恒定流动面积的六边形中等扩张角的主过渡部分、以及一小的终止弯头；图10是向图9之喷管右侧看的轴向剖视图；图11是一第四浸没式喷管的向后看的轴向剖视图，该喷管具有从圆到方并且从方到圆的高度总扩散的过渡部分、一流动面积减小本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于使金属液流过的浸没式喷管，包括：一垂直设置的入口管段，它具有一大体轴向的对称线以及一第一横剖流动区域；一过渡区域，它具有第一横剖流动区域，该区域带有两个或更多个前壁以及两个或更多个侧壁，通过给前壁设置一个收敛角可以减小第一横剖区域的厚度，通过给侧壁设置一个扩张角可以增加第一横剖区域的宽度，从而产生一个大致细长并平面现对称的过渡区域之第二横剖区域；用以分隔从过渡区域来的金属液流的装置，该装置将金属液流分隔成两股，这两股液流从垂直方向朝着相反的方向作角度偏转。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：劳伦斯约翰海斯利普，詹姆斯德里克多里考特，
申请(专利权)人：维苏威坩埚公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]