专利名称：薄板坯连铸用四孔异型浸入式水口的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种适用于薄板坯连铸用的异型浸入式水口，属冶金连铸设备技术领域。
背景技术：
薄板坯连铸机生产的铸坯厚度一般在50～100mm之间，这使薄板坯连铸结晶器有别于常规板坯连铸机的平行板式结晶器。薄板坯连铸结晶器的宽面铜板通常具有由连续弧线过渡组成的曲面，如西马克公司薄板坯连铸机的漏斗型结晶器和达涅利公司薄板坯连铸机的长漏斗型结晶器。漏斗型结晶器实现了钢液熔池上部空间的扩大，使得采用浸入式水口注入钢液成为可能，并且为熔池表面保护渣熔化和喂入提供了基本条件。另一方面，受漏斗型结晶器上部空间增大幅度的限制，薄板坯连铸机用浸入式水口的钢液流出端一般要加工成扁平形状，即沿结晶器宽度方向的尺寸要明显大于沿厚度方向的尺寸。而水口与中间包相连接的钢液流入端通常为圆管形，连接流入端和流出端的是一个截面形状光滑连续过渡的细长直管。
西马克公司薄板坯连铸机采用了大开度双侧孔扁平水口，属于普通双侧孔水口。依靠大开度侧孔结构设计可降低钢液流出水口的射流强度，从而在一定程度上减小对结晶器钢液熔池的冲击，并且实现高温区上移。但从浇钢过程看，结晶器窄面钢液面波动仍比较大。参见图1，达涅利公司薄板坯连铸机采用了四开孔扁平水口，通过上吐出孔直接将高温钢液输送到水口周围的熔池液面，较好地实现了高温区上移。但由于上吐出孔钢液射流基本上垂直向上，对结晶器熔池液面有一定的冲击，会加剧熔池液面局部起伏和波动，进而造成卷渣并引发铸坯质量和生产事故。同时沿水口中心管向下运动的钢液折返180°形成的向上射流容易导致上吐出孔内侧出现低压抽引区。而且熔池液面高温区也仅仅集中在水口周围，靠近结晶器两个窄面的熔池内钢水温度偏低，温度分布不均匀将影响结晶器内的保护渣的熔化状况。而且水口的流出端宽度较大，减小了水口外壁与结晶器铜板间的距离，既不利于水口周围钢水的流动，又容易造成钢水浇注中凝固中的坯壳与水口外壁粘连，粘断水口，造成停浇。
发明内容
本实用新型是对达涅利公司薄板坯连铸机长漏斗型结晶器采用的扁平浸入式水口的改进，所要解决的技术问题是提供一种具有降低结晶器内熔池液面的起伏和波动，促使结晶器内钢液熔池高温区上移并均匀分布，改善保护渣熔化状况，以及减少浇注过程中水口钢液流出端的外壁与坯壳之间粘连的几率，提高使用寿命的新型的薄板坯连铸用四孔异型浸入式水口。
为解决上述技术问题，本实用新型采取的技术方案是本实用新型薄板坯连铸用四孔异型浸入式水口是对现有技术的改进。组成中包括圆管状的钢液流入端，扁平形状的钢液流出端，连接钢液流入端和钢液流出端的是一个截面形状光滑连续过渡的细长筒状体，钢液流出端包括底部的一个中心导流体和设于水口下部的侧壁导流体，以及由中心导流体和侧壁导流体分开的两个上吐出孔和两个下吐出孔，上吐出孔由内至外倾斜向上，下吐出孔由内至外倾斜向下，改进为，上吐出孔为横截面形状由内至外逐渐收缩的结构。
上述薄板坯连铸用四孔异型浸入式水口，所述上吐出孔的水平导流倾角α为20～28°上述薄板坯连铸用四孔异型浸入式水口，所述下吐出孔的水平导流倾角β为44～50°。
上述薄板坯连铸用四孔异型浸入式水口，所述钢液流出端的宽度方向最大尺寸L为350～400mm。
在中心导流体的配合下，通过改变水口侧壁导流体的厚度和形状设计，可以灵活地调整上吐出孔的钢液流量比例。水口侧壁导流体的厚度可设计为20～40mm。上述设计可降低结晶器内熔池液面的起伏和波动，促使结晶器内钢液熔池高温区上移并均匀分布，改善保护渣熔化状况。
采用本结构的水口在薄板坯连铸结晶器中的使用，具有以下特点1.大倾斜水平角度的上吐出孔设计可以活跃整个结晶器钢液熔池液面，并且温度分布较为均匀；2.渐收式上吐出孔截面设计消除了低压抽引区和回流涡旋；
3.导流体结构和尺寸设计可使上吐出孔钢液流量比例达到15～20％，从而使结晶器钢液熔池高温区明显上移；4.上、下吐出孔钢液射流在结晶器钢液熔池中形成的回旋流动在熔池液面下方相遇并抵消，致使熔池液面起伏和波动大为降低。
5.水口钢液流出端的宽度减小，而且连接强度增大，这在很大程度上增大了水口与结晶器铜板间的距离，有利于水口周围钢水的流动和防止凝固中的坯壳与水口粘连，可大大提高水口的使用寿命。
图1是现有技术的结构示意图；图2是本实用新型的结构示意图；图3为本实用新型的A-A剖面图；图4为本实用新型的B向示意图。
以下结合附图，通过实施例对对本实用新型作进一步详述。
1为水口钢液流出端的两个上吐出孔，采用了由内到外倾斜向上且截面逐渐收缩的设计；2为水口钢液流出端的两个下吐出孔，采用了由内到外倾斜向下且截面保持均匀、相等的设计；3为水口钢液流出端的侧壁导流体，依附于水口侧壁，通过改变侧壁导流体3的厚度和形状设计，可以灵活地调整上吐出孔1的钢液流量比例；4为水口钢液流出端的中心导流体，封底的中心导流体4使底部形成两个下吐出孔2；5为水口的钢液流入端，呈圆管型；6为连接钢液流入端和钢液流出端的过渡段，是一个截面形状由圆管型到扁平形状光滑连续过渡的细长直管；本实施例中，水口钢液流出端的宽度尺寸L为375±5mm，厚度尺寸H为68±3mm；侧壁导流体的上端与水平方向的夹角α为25°，侧壁导流体的侧面与水平方向的夹角β为47°，侧壁导流体的厚度为25±5mm。
权利要求1.一种薄板坯连铸用四孔异型浸入式水口，组成中包括圆管状的钢液流入端，扁平形状的钢液流出端，连接钢液流入端和钢液流出端的是一个截面形状光滑连续过渡的细长筒状体，钢液流出端包括底部的一个中心导流体[4]和设于水口下部的侧壁导流体[3]，以及由中心导流体[4]和侧壁导流体[3]分开的两个上吐出孔[1]和两个下吐出孔[2]，上吐出孔[1]由内至外倾斜向上，下吐出孔[2]由内至外倾斜向下，其特征在于，上吐出孔[1]为横截面形状由内至外逐渐收缩的结构。
2.根据权利要求1所述的薄板坯连铸用四孔异型浸入式水口，其特征在于所述上吐出孔[1]的水平导流倾角α为20～28°。
3.根据权利要求1或2所述的薄板坯连铸用四孔异型浸入式水口，其特征在于所述下吐出孔[2]的横截面由内到外相等，水平导流倾角β为44～50°。
4.根据权利要求1或2所述的薄板坯连铸用四孔异型浸入式水口，其特征在于所述钢液流出端的宽度方向最大尺寸L为350～400mm。
5.根据权利要求1或2所述的薄板坯连铸用四孔异型浸入式水口，其特征在于所述水口侧壁导流体的厚度为20～40mm。
专利摘要本实用新型涉及一种适用于薄板坯连铸用四孔异型浸入式水口，属连铸设备技术领域。提供了一种改进的薄板坯连铸用四孔异型浸入式水口，可降低结晶器熔池液面的起伏和波动，高温区上移并均匀分布，减少浇注过程中水口钢液流出端的外壁与坯壳之间粘连的几率。组成包括圆管状的钢液流入端，扁平形状的钢液流出端，连接钢液流入及流出端的是截面形状光滑连续过渡的细长筒状体，钢液流出端包括底部的一个中心导流体和设于水口下部的侧壁导流体，以及由中心导流体和侧壁导流体分开的两个上吐出孔和两个下吐出孔，改进为，上吐出孔横截面形状由内至外逐渐收缩。可活跃结晶器钢液熔池液面，均匀温度分布，消除低压抽引区和回流涡旋，提高水口使用寿命。
文档编号B22D11/103GK2784106SQ20052001226
公开日2006年5月31日 申请日期2005年4月1日 优先权日2005年4月1日
发明者杨春政, 赵连刚, 彭国仲, 张洪波, 朱万彤, 李波, 孔庆福, 郭连英 申请人:唐山钢铁股份有限公司, 鞍山市东方巨业高级陶瓷有限公司