专利名称：连续铸钢用多孔定径水口的制作方法
技术领域：
本实用新型属于冶金行业钢铁连铸用耐火材料领域，涉及一种用于钢厂连续铸钢时控制钢水流量的多孔型定径水口。
背景技术：
定径水口是用于钢水小方坯连铸时控制钢水流量的关键部件。目前，钢厂使用的定径水口有两种，一种是以前普遍使用的单孔定径水口(孔口接触钢水的部位一般采用氧化锆材料)，其使用寿命通常不超过15小时，另外一种就是近几年发展起来的单孔快速更换型水口。
近几年来随着连铸中间包衬的使用寿命的增加，原有的普通型单孔定径水口由于其使用寿命的局限已逐渐在被淘汰，取而代之的就是目前普遍使用的快速更换型定径水口。快速更换型定径水口的出现有效地解决了单孔定径水口与中间包使用寿命的不同步问题，提高了炼钢的连铸生产能力。但是，快速更换型水口由于其配有一套机构而增加了成本，同时将水口在热状态下进行更换带来的危险性也大大增加。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种新型多孔定径水口。
本实用新型的构思如下单孔定径水口和单孔快换型定径水口都是用于钢铁连铸的中间包上，它们被安装在中间包的底部，当炼好的钢水从钢包倒入中间包时，用引流沙或烧氧的方法实现定径水口开浇，此时钢水通过水口定径孔流入结晶器。由于中间包钢水的温度很高(通常在1530℃左右)，连续铸钢时因高温钢水的机械冲刷和化学侵蚀，水口下部钢水流出口的直径会逐渐扩大，即“水口扩径”。
使用单孔定径水口的中间包在水口扩径达到极限值后被停止使用，因而安装了单孔定径水口的中间包的使用寿命通常都和单孔定径水口的使用寿命相同，由于每个单孔定径水口的寿命目前都不超过15小时，而一个中间包包衬的实际使用寿命远远大于15小时，因此就造成了材料的极大浪费，使生产成本大大增加，因而目前该单孔定径水口已经逐步被淘汰。
目前常用的快换型定径水口由两个部分组成，即上水口和下水口，其上水口不可更换而被安装在中间包底部，下水口用一套专用的快换机构而可以在浇铸过程中更换，因而可以保证浇铸的连续性，延长了中间包的实际使用寿命。与单孔定径水口相比较，采用快换型定径水口保证了中间包最大程度的使用，增加了连续铸钢时间。但是，由于快换型定径水口的使用需要一套特殊的快速更换装置，因此也造成了生产成本的增加，同时由于水口的更换是在高温下进行的，机构的变形和部件的损坏都可能造成生产安全上的隐患。
如果将传统的单孔定径水口由单孔改为多孔，做成多孔定径水口，使多孔水口的每个孔的孔径都与连铸工艺要求相符，并且保证从每个孔流出来的钢水都能够流汇入结晶器，这样，当一个孔的使用寿命到了，可以换用第二个孔，第二个孔的使用寿命到了，可以换用第三个孔，以此类推。由此，增加了连续铸钢时间，保证了中间包最大程度的使用。
本实用新型的技术方案是这样的一种多孔定径水口，其特征在于，它是一种设有多个定径开孔的定径水口，亦即在定径水口上设有多个开孔，每个开孔下出口的直径都与连铸工艺要求相符，且每个开孔的下出口的位置均处于结晶器钢水液面的正上方。
上述多孔定径水口，其中，每个开孔的下出口的位置均处于结晶器钢水液面中部区域的正上方。
上述多孔定径水口，其中，每个开孔的中轴线与整个定径水口的中轴线之间有一个相同的夹角，每个开孔的中轴线的延长线都相交于结晶器钢水液面的中心点。
上述多孔定径水口，整个定径水口的形状可以设计成上大下小的圆台形、三棱台形、多棱台形或其它适宜的形状；开孔的形状可以是目前通用的倒喇叭形即上部入口段为上大下小的圆台形、下部定径段加长为直筒形，也可以设计成其它适宜的形状。
上述多孔定径水口，可以是两孔、三孔、四孔等多个开孔。一般，比较容易做到的是两孔和三孔。三孔的时候，优选三棱台形或圆台形的定径水口。
上述多孔定径水口中，每个开孔下出口的直径都能达到定径的要求，即每个孔的流出口直径基本上都与安装单孔水口时单孔流出口的直径相同，以满足工艺上对连铸时控制钢水流出量的要求。当然，也可以根据工艺需要，将每个开孔下出口的直径设计成略有差别。此外，将每个开孔下出口的位置设计为均处于结晶器钢水液面中部区域的正上方，其目的是保证从每个孔流出来的钢水都能够流汇入结晶器钢水液面的中部区域。
本实用新型的多孔定径水口可以是同种材质整体压铸成型的，也可以由不同材质的几部分组合而成。由不同材质组合的，通常是这样做成的先用机压或浇注的方法做好定径水口的外套，在外套上预留了多个开孔；再用机压或浇注的方法做好锆芯，等锆芯做好后，在锆芯外表面涂上一层胶泥；然后，将锆芯放进外套上预留的开孔中经热处理后即成。外套的材质通常采用锆质、刚玉质、镁质、高铝质、铝碳质等，而锆芯的材质通常是氧化锆，优选纯度为65％～98％的氧化锆，最优选纯度为95％左右的氧化锆。
与传统的单孔定径水口和单孔快换型定径水口相比，多孔定径水口同样也被安装在中间包的底部(不需要座砖和任何复杂装置)，但是炼钢部门可以根据中间包的使用寿命而有目的地选择多孔水口的类型(诸如两孔、三孔、四孔等)。多孔定径水口每个开孔下出口的直径在浇钢过程的一段时间内都符合定径要求，当开始铸钢时先用烧氧的方法将多孔水口的一个孔烧开，当该孔扩径到允许极限时将其用钢棒堵塞，再用同样烧氧的方法将第二个孔烧开，当第二个孔扩径到允许极限后再将其堵塞，此时再用烧氧的方法将第三个孔烧开，依次类推。
与以往的单孔定径水口和快换型定径水口相比，本实用新型多孔定径水口具有如下优点1)在有效解决了定径水口与中间包包衬使用寿命同步的同时，大大降低了生产成本；2)操作使用简单，安全隐患小。
3)在同样使用效果的前提下，成本比使用快速更换型水口低。
多孔定径水口的出现将会提高钢厂连铸生产效率和降低连铸生产成本，因此，推广应用本实用新型具有重要意义。
图1是现有技术单孔定径水口的基本原理图；图2是现有技术单孔快换型定径水口的基本原理图；图3是本实用新型多孔定径水口的基本原理图；图4是本实用新型多孔定径水口的构造示意图；图5是本实用新型三孔定径水口的立面构造半剖图；图6是本实用新型三孔定径水口的俯视图；图7是本实用新型三孔定径水口的仰视图。
1、钢液2、中间包3、结晶器4、定径水口5、快换型上水口(不可更换部分)6、快换型下水口(可更换部分)7、快换机构 8、孔轴线 9、定径水口中轴线具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1所示的是安装了单孔定径水口的中间包的示意图(三流)，图2所示的是安装了单孔快换型定径水口的中间包的示意图(三流)。从图1、图2看出，单孔定径水口和快换型定径水口都是安装在中间包的底部，快换型定径水口由上水口5和下水口6两个部分组成，在浇铸过程中，其下水口可用一套专用的快换机构7进行更换。
图3所示的是安装了多孔定径水口的中间包的示意图(三流)。图3与图1、图2比较看出，本实用新型一种多孔定径水口，同样被安装在装有钢液1的中间包2的底部，在中间包2底部的每个钢水流出口即定径水口4处设有多个开孔，每个开孔下出口的直径都能达到定径要求，且每个开孔的下出口的位置均处于结晶器3钢水液面中部区域的正上方。
图4所示的是开有二个孔的定径水口，图5、图6、图7所示的是开有三个孔的定径水口，从图中看出，无论是两孔还是三孔的定径水口，在同一平面上，每个孔的孔轴线8到定径水口中轴线9的距离都相等，每个开孔的孔轴线与定径水口的中轴线之间有一个相同的夹角，由此，每个开孔的孔轴线的延长线都能相交于结晶器钢水液面的中心点，从每个孔流出来的钢水都能够流汇入结晶器钢水液面的中心区域。
权利要求1.一种连续铸钢用多孔定径水口，其特征在于，它是在定径水口上设有多个开孔，且上述每个开孔的下出口的位置处于结晶器钢水液面的正上方。
2.如权利要求1所述的连续铸钢用多孔定径水口，其特征在于，所述每个开孔的下出口的位置均处于结晶器钢水液面中部区域的正上方。
3.如权利要求1或2所述的连续铸钢用多孔定径水口，其特征在于，所述每个开孔的中轴线与整个定径水口的中轴线之间有一个相同的夹角，每个开孔的中轴线的延长线都相交于结晶器钢水液面的中心点。
4.如权利要求3所述的连续铸钢用多孔定径水口，其特征在于，所述每个开孔均采用纯度为65％～98％的氧化锆材质。
5.如权利要求4所述的连续铸钢用多孔定径水口，其特征在于，所述氧化锆材质纯度为95％。
6.如权利要求4所述的连续铸钢用多孔定径水口，其特征在于，整个定径水口的形状是圆台形、三棱台形或多棱台形。
7.如权利要求5所述的连续铸钢用多孔定径水口，其特征在于，开孔数是两个、三个或四个。
8.如权利要求6所述的连续铸钢用多孔定径水口，其特征在于，开孔数是两个、三个或四个。
9.如权利要求3所述的连续铸钢用多孔定径水口，其特征在于，开孔数是三个，整个定径水口的形状是三棱台形或圆台形。
10.如权利要求5所述的连续铸钢用多孔定径水口，其特征在于，开孔数是三个，整个定径水口的形状是三棱台形或圆台形。
专利摘要本实用新型提供了一种新型多孔定径水口。它是在定径水口上设多个开孔，使多孔水口的每个孔的孔径都与连铸工艺要求相符，且每个开孔下出口的位置处于结晶器钢水液面中部区域的正上方，保证从每个孔流出来的钢水都能够流汇入结晶器。这样，当一个孔的使用寿命到了，可以换用第二个孔，第二个孔的使用寿命到了，可以换用第三个孔，以此类推。本实用新型操作使用简单，安全隐患小，在有效解决了定径水口与中间包包衬使用寿命同步的同时，大大降低了生产成本。多孔定径水口的出现将会提高钢厂连铸生产效率和降低连铸生产成本，因此，推广应用本实用新型具有重要意义。
文档编号B22D11/10GK2757975SQ20042008445
公开日2006年2月15日 申请日期2004年7月28日 优先权日2004年7月28日
发明者杨海平, 黄禹平 申请人:上海天实氧化锆制品有限公司