连铸控流保护浇注用虹吸水口装置的制作方法

本实用新型属于钢铁行业连铸控流保护浇注应用领域，特别是涉及一种简单而高效的连铸控流保护浇注用虹吸水口装置。

背景技术：

连铸是把钢液浇铸成固态铸坯的工艺过程，钢液从钢包下部的长水口流入中间包，然后从中间包下游的浸入式水口连续注入水冷结晶器，冷却形成具有一定形状和厚度的坯壳，从结晶器出口连续拉出，经喷水冷却凝固后形成铸坯。20世纪50年代，作为钢铁工业革命标志的钢连铸技术发展起来，与传统模铸技术相比，连铸具有金属回收率高、能量消耗低的优点，全连铸的实现更使炼钢工序简化，生产效率提高。

连铸过程中，钢液在中间包和结晶器内的流动是一种多相流和不稳定流，同时伴随着大量微细夹杂的运动及钢水的热传递，中间包与结晶器则是通过浸入式水口及塞棒或滑板控流系统连通与阻断。传统的浸入式水口安装在中间包下部，钢液在中间包内靠钢液静压力流入中间包底部出口，经浸入式水口保护浇注，注入结晶器内。目前人们的研究主要集中在浸入式水口的材质、形状、结构、辅助器件与功能等方面的研究，但都局限于安装在中间包下部的方式，即中间包、浸入式水口、结晶器是上、中、下的垂直排列布置。对现有连铸系统设备布置的情况研究发现，上、中、下的布置方式平台高度大，钢液冲击能强，系统能耗高。

传统连铸控流保护浇注过程中，中间包水口处有漩涡汇流，浸入式水口内钢液流速高，冲击大，使结晶器内钢液流场复杂。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的出多缺陷，本实用新型的目的是提供一种连铸过程钢液保护浇注的虹吸水口装置，该装置改善了传统的连铸浇注系统，使用该装置进行连铸浇注可降低车间的连铸平台总高度，适用于现有钢铁厂连铸工艺的技术改进。

实现上述目的采用以下技术方案：

一种虹吸水口装置，虹吸水口安装在钢液结晶器与中间包之间，包括虹吸管道、抽吸装置、控流滑板，其特征在于，所述的虹吸管道分为上升管、水平斜管和下降管，上升管、水平斜管和下降管依次紧密连接横跨中间包壁，上升管下部插入中间包内，水平斜管的水平夹角为30~45度，下降管的下部插入结晶器；控流滑板安装在下降管中部偏上位置，位于抽吸装置与结晶器钢液液面之间；抽吸装置为钢液缓存包，钢液缓存包分设两支管头，一头与下降管上部连接，另一头连接抽气泵，钢液缓存包与下降管之间安装有控制阀门；所述的中间包、虹吸水口、结晶器按照左、中、右的水平模式布置。

进一步，所述的上升管、水平斜管和下降管规格相同，材质相同。

进一步，上升管入口靠近中间包底部且入口平面高于稳定浇注时结晶器钢液液面。

进一步，控流滑板是具有开、闭功能的滑动板。

与现有技术相比，本实用新型采用中间包、浸入式水口、结晶器“左中右”的水平布置模式，改善了连铸浇注系统，相比传统连铸，可降低车间的连铸平台总高度。本实用新型设置的虹吸水口突破了传统思路，用其控流保护浇注过程中，中间包无漩涡汇流，且水口内钢液流速低。虹吸水口下降管与结晶器方便、准确对中，可随时在线调节对中度，且不用移动中间包；可随时在线调节虹吸水口插入结晶器的深度，改善结晶器内钢液流场，调整渣线侵蚀部位。

附图说明

图1为连铸虹吸水口控流保护浇注工艺图。

图中标记：抽气泵1，钢液缓存包2，阀门3，中间包钢液4，中间包5，上升管6，水平斜管7，下降管8，控流滑板9，结晶器10，结晶器钢液11，保护渣12。

具体实施方式

以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的保护范围。实施例中的条件可以根据具体条件做进一步的调整，未说明的条件为常规条件。

见图1，一种虹吸水口装置，该虹吸水口装置安装在钢液结晶器与中间包之间，虹吸水口装置由虹吸管道、抽吸装置、控流滑板等组成。虹吸管道分为上升管6、水平斜管7和下降管8，上升管6、水平斜管7和下降管8依次焊接为一体，横跨在中间包5包壁上，上升管6下部插入中间包的中间包钢液4内，上升管6入口靠近中间包4底部且入口平面高于稳定浇注时结晶器钢液11的液面。水平斜管7位于上升管6与下降管8之间，水平斜管7的水平夹角为30~45度，下降管8的下部闯过保护渣12插入结晶器10的结晶器钢液11内；上升管6、水平斜管7和下降管8均采用耐火材料制成规格相同。控流滑板9是具有开、闭功能的滑动板。安装在下降管8中部偏上位置，位于抽吸装置与结晶器钢液液面之间；抽吸装置为钢液缓存包2，钢液缓存包2分设两支管头，一头与下降管9上部连接，另一头连接抽气泵1，钢液缓存包2与下降管9之间安装有控制阀门3。

虹吸管道、钢液缓存包分别为耐火材料制成。中间包5、虹吸水口、结晶器10按照左、中、右的水平模式布置。

用虹吸水口连铸控流保护浇注的方法，其特征在于所述方法包括：

a.将虹吸水口管道横跨中间包壁，上升管6插入中间包，上升管6入口靠近中间包4底部且入口平面高于稳定浇注时结晶器钢液11的液面。

下降管7插入结晶器10，调整并固定好虹吸水口位置，控流滑板9保持关闭；

b.待中间包钢液4上升达到开浇液位后，打开抽吸装置阀门3，抽吸管道内的气体，中间包钢液4自上升管6经水平斜管7流入下降管8后，打开控流滑板9，关闭抽吸装置阀门3，钢液注入结晶器10内，完成开浇；

c.保护浇注过程中根据结晶器钢液11液面和中间包钢液4液面情况，调整控流滑板9开口度进行控流操作；

d.停浇时，关闭控流滑板9停止浇注。

保护浇注过程中，若虹吸水口因夹杂物结瘤堵塞水口，并列插入一根新的虹吸水口，快速替换下旧的虹吸水口。

具体实施例如下：

实施例1

将用耐火材料制成的虹吸水口管道的上升管6、水平斜管7、下降管8，依次焊接接，上升管6入口靠近中间包5底部且入口平面高于稳定浇注时结晶器钢液11液面，水平斜管7的水平夹角为30度；用耐火材料制成的钢液缓存包2，分设两支管头，一头连接下降管8上部，一头连接抽气泵1；控流滑板9安装在下降管8中部偏上，位于抽吸装置与结晶器钢液11液面之间。

虹吸水口控流保护浇注的方法是：将虹吸水口管道横跨中间包5壁，上升管6插入60t中间包5，下降管8插入150×150mm小方坯结晶器10，调整并固定好虹吸水口位置，控流滑板9保持关闭；待中间包钢液5上升至距包底800mm后，打开抽吸装置阀门3，抽吸管道内的气体，中间包钢液4自上升管6经水平斜管7流入下降管8后，打开控流滑板9开口度为100%，关闭抽吸装置阀门3，钢液注入结晶器10内，完成开浇。保护浇注过程中根据结晶器钢液11液面和中间包钢液4液面情况，调整控流滑板9开口度在65~80%进行控流操作；保护浇注过程中，若虹吸水口因夹杂物结瘤堵塞水口，可并列插入一根新的虹吸水口，快速替换下旧的虹吸水口；停浇时，关闭控流滑板9停止浇注。

实施例2

将用耐火材料制成的虹吸水口管道的上升管6、水平斜管7、下降管8，依次焊接接，上升管6入口靠近中间包5底部且入口平面高于稳定浇注时结晶器钢液11液面，水平斜管7的水平夹角为35度；耐火材料制成的抽吸装置的钢液缓存包2，分设两支管头，一头连接下降管8上部，一头连接抽气泵1；控流滑板9安装在下降管8中部偏上，位于抽吸装置与结晶器钢液11液面之间。

用虹吸水口控流保护浇注的方法是：将虹吸水口管道横跨中间包5壁，上升管6插入60t中间包5，下降管8插入200×350mm矩形坯结晶器10，调整并固定好虹吸水口位置，控流滑板9保持关闭；待中间包钢液5上升至距包底700mm后，打开抽吸装置阀门3，抽吸管道内的气体，中间包钢液4自上升管6经水平斜管7流入下降管8后，打开控流滑板9开口度为100%，关闭抽吸装置阀门3，钢液注入结晶器10内，完成开浇；保护浇注过程中根据结晶器钢液11液面和中间包钢液4液面情况，调整控流滑板9开口度在70~85%进行控流操作；保护浇注过程中，若虹吸水口因夹杂物结瘤堵塞水口，可并列插入一根新的虹吸水口，快速替换下旧的虹吸水口；停浇时，关闭控流滑板9停止浇注。

实施例3

将用耐火材料制成的虹吸水口管道的上升管6、水平斜管7、下降管8，依次焊接接，上升管6入口靠近中间包5底部且入口平面高于稳定浇注时结晶器钢液11液面，水平斜管7的水平夹角为45度；用耐火材料制成的抽吸装置的钢液缓存包2，分设两支管头，一头连接下降管8上部，一头连接抽气泵1；控流滑板9安装在下降管8中部偏上，位于抽吸装置与结晶器钢液11液面之间。

用虹吸水口控流保护浇注的方法是：将虹吸水口管道横跨中间包5壁，上升管6插入80t中间包5，下降管8插入200×1600mm矩形坯结晶器10，调整并固定好虹吸水口位置，控流滑板9保持关闭；待中间包钢液5上升至距包底850mm后，打开抽吸装置阀门3，抽吸管道内的气体，中间包钢液4自上升管6经水平斜管7流入下降管8后，打开控流滑板9开口度为100%，关闭抽吸装置阀门3，钢液注入结晶器10内，完成开浇；保护浇注过程中根据结晶器钢液11液面和中间包钢液4液面情况，调整控流滑板9开口度在80~95%进行控流操作；保护浇注过程中，若虹吸水口因夹杂物结瘤堵塞水口，可并列插入一根新的虹吸水口，快速替换下旧的虹吸水口；停浇时，关闭控流滑板9停止浇注。