用于连续铸造的注口制造技术

用于连续铸造的注口，包括一排出管，该管下端封闭并具有横向终端排出孔，该孔朝向铸模的窄侧并与分配和偏转装置配合，其中，排出管包括向下缩小的第一段和向下扩大的第二段，分配和偏转装置包括两个分配腔，每一腔具有一横向排出孔，腔在其上部和下部开口并由位于横向排出孔的相对侧的侧板限定，侧板形成向下扩散的偏转板，横向排出孔与底端壁邻接并且其总的横截面积约等于排出管的第二段出口的横截面积。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于连续铸造的注口。根据本专利技术的用于连续铸造的注口用来与结晶器配合以生产厚度(扁坯的窄侧)为约30——300mm之间的扁坯。连续铸造通常的、中等尺寸和薄的扁坯将产生与由离开位于结晶器的铸腔中的弯液面之下的注口的液体金属引起的紊流相关的问题。该注口与一中间包相连并且其下游终端部插入结晶器的铸腔中所包含的液体金属的弯液面之下。为了消除与将液体金属高速排入铸腔中相关联的问题，已公开了排出喷嘴，其底端封闭并且排出孔位于其侧壁中；这些排出孔最好朝向铸腔的窄的侧壁。现有技术中的注口涉及与通过横向排出孔高速排出液体金属相关联的问题。更具体地说，横向排出的液体金属流继续流至结晶器的侧壁并冲刷结晶器的窄壁。对结晶器的侧壁的这种冲刷一方面引起正在形成的扁坯的表层(此时表层还很薄)的再熔化，另一方面产生阻止表层形成和生长的紊流。这些紊流导致由于润滑粉末的振动和混合而在扁坯表面中产生例如裂纹、凹穴、不规则的斑痕等的瑕疵。这些液体金属流能够引起表层的破裂从而破坏扁坯及使铸造过程停止。现有技术中的横向排出孔朝上的注口引起与弯液面高度的过度紊流相关联的问题，从而覆盖弯液面的润滑粉末被部分地吸入扁坯中。已知即使使横向排出孔朝上，也不能消除这些问题，这些问题涉及由离开横向排出孔的液体流对扁坯表层的冲刷，因为这些液体流保持其动量，因而趋于继续朝向仍为流体的扁坯的芯部而不是移向弯液面。FR—A—2,243,043公开了一种带封闭底端和横向排出孔的管状排出喷嘴；该喷嘴与一包围壳相连，该包围壳向上及向下开口并包括与喷嘴的排出孔相距给定距离的偏转壁。该外壳具有矩形截面，其侧边平行于结晶器的侧壁。该包围壳限定一不受干扰的腔，其中流体金属流在向上或向下偏转之前在一自由的直的路径(约100mm，但最好200mm)之后遇到偏转壁。根据需要更好的排出的区域的位置，这些偏转壁可以平行、垂直或向上或向下收敛。喷嘴的横向排出孔可具有水平轴线或者向上或向下倾斜的轴线，以使流体液体流最好向上或向下分布。这种注口也存在横向排出孔的尺寸相对于管状注口的截面适中的问题，这将可能使液体金属浇注流速较快。因此，离开横向排出孔的液体金属射流具有很大的动能，它只是部分地被射流与偏转板壁的冲击所分散。因此偏转的液体金属射流仍然以很高的速度向上和/或向下前进，并在铸造腔中引起紊流，从而使扁坯的表层不能适当地凝固。而且，这些紊流搅起了润滑粉末并引起这些粉末的夹杂物。此外，业已知道在注口之下的中心区域，更精确地说在管状管的底部由于液体金属的不均匀排出而形成一冷区，金属液体由包围壳的偏转壁所偏转。这种熔化金属物质中的温度的不均匀性产生瑕疵，从而不能获得与所要求特性相一致的最终产品。此外，上述专利中公开的注口具有较大的质量，因此在生产厚度在60至130mm之间的薄扁坯时，可被很容易地结合进凝固的扁坯中，从而对注口和扁坯造成损害。另外，注口的总的尺寸使得它能防止液体金属在结晶器中和在喷嘴侧部的某种循环，其结果在某些区域产生过热或过冷，并在形成扁坯时产生某些缺陷。在注口中包围壳的偏转壁比横向排出孔的尺寸高，排出孔最好位于偏转壁的上半部分中。因此，离开包围壳的液体金属射流被偏转壁沿给定距离引导，因而不会自由地与围绕喷嘴的液体金属相混合，从而产生温度不同的区域。US—A—3,669,181也公开了一带封闭底端和横向排出孔的管状排出喷嘴，该喷嘴与偏转液体金属射流的装置相连。这些偏转板装置向上收敛并相对于垂直方向倾斜10°至45°之间的一个角度，这样偏转板装置的上部边沿与中心管状管分开一5至40mm的距离，从而限定一上狭缝。这种注口不仅产生与上述相同的问题，并且还进一步产生上狭缝由于其适当的尺寸而可被氧化铝的沉淀很容易地堵塞。上狭缝堵塞的结果是使液体金属射流完全向下偏转，在这种情况下，由于缺乏侧壁的粉末润滑而产生的金属的粘着性将导致弯液面的凝固及以后铸造过程的停止。本专利技术设计、试验和实施用于克服现有技术的缺点并获得进一步的优点。本专利技术的目的是提供一种用于连续铸造扁坯的注口，它能够以很大的流速将液体金属排放到结晶器的铸造腔室中，而不会冲刷正在铸模中凝固的扁坯的表层以及在正在凝固的液体金属中产生紊流。本专利技术也能够保持在结晶器中的液体金属的温度均匀。根据本专利技术的注口包括一基本上垂直的排出管，其底端部分地封闭并在其下部具有相互相对设置并朝向结晶器的窄侧壁的横向排出孔。根据本专利技术的注口中的横向排出孔位于靠近排出管的底端壁处，并通过导向部分与其相连。各横向排出孔与分配和偏转流体及为每个横向排出孔限定一分配腔的装置配合，各排出孔分别朝上和朝下开口以限定一上排出口和一下排出口。各分配腔与相应的排出孔相连，并且注口的垂直中间平面与分配腔的中间平面一致并位于邻近结晶器的垂直中间平面处。各分配腔在水平面上具有基本上为半椭圆形的横截面。根据一个变型，各分配腔具有端部为圆形的平行侧边的横截面。根据另一个变型，各分配腔的侧边朝向外侧呈锥形。各分配腔包括用作偏转板并与各排出孔相对设置的侧壁；这些偏转板侧壁沿向下的方向向外发散，从而与垂直方向成一个10°—35°的角，但最好在15°—25°之间。在根据本专利技术的注口中的横向排出孔的高度基本上等于各分配腔的高度。根据一个变型，分配腔的高度可达排出孔的1.25倍。在根据本专利技术的注口中的液体金属射流一部分向上通过上排除口，一部分向下通过下排出口。分别向上和向下偏转的射流从相应的上下排出口作为自由射流射出，并能在通过相应排出口从分配腔射出后立即与周围的液体金属混合。根据本专利技术的第一个实施例，偏转板的上下端与相应横向排出孔的上下边沿在同一高度上。根据本专利技术的另一个实施例，各偏转板的下边沿基本上位于与横向排出孔的最下点相同的高度上。根据本专利技术的再一个实施例，各偏转板的上边沿基本上位于与横向排出孔的最高点相同的高度上。通过本专利技术的更好的混合可在铸模中获得更均匀的温度，因此可生产出性能更好的扁坯。此外，通过根据本专利技术的注口，可使液体金属正确流入弯液面，这样可防止金属中的任何杂质完全结合到其内部中。另外，液体金属的缓和地流入弯液面帮助熔化粉末。根据本专利技术的注口中的排出管包括一具有向下收敛的基本上为圆形的横截面的在上部的第一段和横截面逐渐从圆形变成窄侧最好为圆形的矩形的发散第二段。这种变化横截面具有两个目的，一个是增加通过注口排出的液体金属的流速并产生文丘里效应，另一个是逐渐降低通过喷嘴倾注的液体金属的流速，从而降低金属射流的动能。第二段的下端部窄侧具有两个横向排出孔，它们具有基本上椭圆形的横截面并设置成主轴为垂直。由横向排出孔限定的总的通过面积至少等于，但最好大于排出管的最终横截面。因而，流过排出管的液体金属在其在排出管中下降的过程中逐渐减速，并当通过横向排出孔流出时进一步减速。这样，液体金属的动能在通过排出管下降的过程中已被部分地分散，并当液体金属射流与分配腔的偏转板合作时几乎完全分散。根据本专利技术的注口可使离开喷嘴的液体金属流获得这样一种排出速度，以防止在铸模中形成紊流，并防止金属流对结晶器侧壁的冲刷而对凝固的扁坯的表层造成损害。此外，通过上排出口向上输送的液体金属具有这样一种流速以保证温度适于溶解覆盖弯液面的润滑粉末层及氧化剂，而不会产生紊流。在根据本专利技术的注口本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于连续铸造窄侧宽度约为３０－３００ｍｍ的扁坯的注口，该注口用来把液体金属分配到一个连续铸模中，它包括一基本上垂直的排出管（１１），该管下端封闭并具有横向终端排出孔（１４），该孔朝向铸模的窄侧并与分配和偏转液体金属流的装置（１３）配合，其特征在于，排出管（１１）包括具有向下缩小的圆截面的第一段（１１ａ）和向下扩大的第二段（１１ｂ），第二段的横截面可从圆形逐渐变成至少带圆的短侧的大致上的矩形，分配和偏转装置（１３）包括两个分配腔（１５），每一腔具有一横向排出孔（１４），所述的腔（１５）在其上部（１６ａ）和下部（１６ｂ）开口并由位于横向排出孔（１４）的相对侧的侧板（１７）限定，侧板（１７）形成一与垂直方向成一１０°至３５°的角″α″的向下扩散的偏转板，横向排出孔（１４）与底端壁（１２）邻接并且其总的横截面积约等于排出管（１１）的第二段（１１ｂ）的出口的横截面积，各分配腔（１５）限定一上部排出口（１６ａ）和一下部排出口（１６ｂ）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：恩伯托梅罗尼，布鲁诺格斯帕里尼，吉奥瓦尼科阿辛，
申请(专利权)人：丹尼利机械厂联合股票公司，
类型：发明
国别省市：IT[意大利]