专利名称：宽板坯连铸结晶器浸入式水口的制作方法
技术领域：
本实用新型属于连铸耐火材料领域，尤其涉及一种结晶器浸入式水口。
背景技术：
热装热送、连铸连轧、薄板坯(带)连铸、连续铸轧技术的开发对铸坯的表面和内 部质量提出更高的要求。纵裂是连铸板坯最常见的质量缺陷之一，轻微的纵裂纹经板坯精 整后对下道工序不会产生影响，严重的纵裂纹会使整块板坯报废，甚至在连铸生产过程中 引起纵裂漏钢，给设备和生产带来严重的危害。关于纵裂产生的原因有过很多研究，归纳起 来主要影响因素有钢水的成分和可浇性、结晶器冷却状况、伸入式水口、保护渣和连铸工 艺操作参数等方面，其中采用的伸入式水口结构形式是否满足连铸工艺的要求对铸坯质量 具有重要的影响。这是因为在拉速和浇注断面条件下，伸入式水口结构及尺寸决定了钢液 在结晶器内的流动行为，钢液流动行为又决定了钢液温度场，进而影响钢液初期凝固、保护 渣功能的发挥以及钢液中夹杂物的上浮几率，从而影响铸坯质量。因此，开展与之相适应的 结晶器伸入式水口优化技术的研究一直是连铸工作者关心和工作的重点。 评价结晶器伸入式水口是否合理，主要从三个方面考虑1)结晶器内液面波动大 小和保护渣的分布均匀状况；2)结晶器内上部区域钢液循环状况；3)水口流股冲击深度和 夹杂物上浮状况。宽板坯连铸机结晶器浇注断面的特点是宽厚比大，在拉速不太大的条件 下，从结晶器伸入式水口侧孔流出的流股很难冲击到结晶器窄面，不能形成一个向上的回 流区。结晶器内没有形成向上的循环区，一方面造成钢中夹杂物上浮困难；同时更重要的是 使结晶器液面不活跃，保护渣熔化不好，不能保证形成足够的液渣池，不利发挥保护渣的润 滑和传热控制能力，板坯表面纵裂纹发生几率高。此外，如采用外形为圆形的水口，水口外 壁与结晶器壁间距变小，减小了该区域的化渣面积，也容易引起结晶器水口附近板坯表面 纵裂纹。板坯连铸结晶器用伸入式水口目前均采用双侧孔的结构形式，影响结晶器内钢液 流动行为水口设计因素包括1)水口外形；2)水口底部形式，有三种形式凸底、平底和凹 底；3)侧开孔形状，有三种形状圆孔、椭圆孔和长方形孔；4)侧开孔角度，有向上，也有向 下的不同角度；5)不同侧开孔面积。 通过改变水口外形、底部形式和侧开孔形状、侧开孔角度及侧开孔面积，对伸入式 水口进行设计，能解决宽板坯连铸过程中出现的结晶器内上部区域钢液循环弱、液面不活 跃和水口附近化渣面积小引发的板坯表面纵裂纹发生几率高和钢中夹杂物上浮困难等问 题。因此，从保证产品质量出发，设计出满足宽板坯连铸的结晶器伸入式水口就显得十分重要。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种宽板坯连铸结晶器浸入式水口，该浸 入式水口满足拉速为0. 7 1. 3m/min和结晶器断面为220 300X 1200 2300mm2的板 坯连铸结晶器伸入式水口，能增强结晶器内上部钢液循环速度，促进钢中夹杂物上浮几率，增大水口附近化渣面积，并改善保护渣的均匀熔化和流入条件，达到提高宽板铸坯表面和 内部质量的目的。 —种宽板坯连铸结晶器浸入式水口 ，包括伸入式水口本体，所述的伸入式水口本
体的两侧对称布置有水口侧孔，所述的伸入式水口本体外形为扁形，所述的水口侧孔为长
方形孔，孔向下倾斜，伸入式水口本体的底部为凸底。 所述的水口侧孔向下倾斜的倾斜角a为10 20° 。 所述的水口侧孔的长方形的四边为圆角过渡，过渡圆半径R为5 30mm。 所述的水口侧孔向下倾斜的倾斜角a为15° ，水口侧孔的面积为4800咖2，形状
为48X 100mm2长方形，长方形相邻边过渡圆半径R为15mm。 本实用新型针对拉速为0. 7 1. 3m/min断面为220 300X 1200 2300mm2的 板坯连铸结晶器合理的设计了浸入式水口的各项参数，明显地改善了结晶器内上部钢液循 环状况，提高了钢中夹杂物上浮率，增加了水口区域化渣面积，改善了保护渣的熔化和流入 均匀性，提高了宽板铸坯表面和内部质量。
图1为本实用新型宽板坯连铸结晶器浸入式水口安装在结晶器上时的立体示意 图； 图2为本实用新型的内部结构立体示意图； 图3为本实用新型的垂直剖面示意图； 图4为图3的侧视图； 图5为水口侧孔示意图。 图中1伸入式水口本体、2水口侧孔、3凸底、4结晶器。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本 实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型表述的内容 之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申 请所附权利要求书所限定的范围。 如图1、2、3、4所示，一种宽板坯连铸结晶器浸入式水口，包括伸入式水口本体1， 所述的伸入式水口本体1的外形为扁形，其两侧对称布置有长方形的水口侧孔2，如图5所 示，长方形的四边为圆角过渡，过渡圆半径R为5 30mm，水口侧孔2向下倾斜，倾斜角a 为10 20° ，伸入式水口本体1的底部为凸底3，扁形的伸入式水口本体l增大了水口外 壁与结晶器4铜板间的距离，改善了对保护渣的供热条件，有利于保护渣的熔化和流入。 针对断面为220X 1200 2300咖2的结晶器选取浸入式水口的参数水口侧孔2的 倾斜角a =15° ，水口侧孔2的面积为4800咖2，形状为48乂100咖2长方形，长方形相邻边 过渡圆半径R二 15mm，工艺参数的设置浸入式水口插入深度范围(水口侧孔上部至钢液 面距离)为135 175mm ;吹氩气量范围为15 35L min—权利要求一种宽板坯连铸结晶器浸入式水口，包括伸入式水口本体(1)，所述的伸入式水口本体(1)的两侧对称布置有水口侧孔(2)，其特征是所述的伸入式水口本体(1)外形为扁形，所述的水口侧孔(2)为长方形孔，孔向下倾斜，伸入式水口本体(1)的底部为凸底(3)。
2. 如权利要求l所述的宽板坯连铸结晶器浸入式水口，其特征是所述的水口侧孔(2) 向下倾斜的倾斜角a为10 20° 。
3. 如权利要求1或2所述的宽板坯连铸结晶器浸入式水口，其特征是所述的水口侧 孔(2)的长方形的四边为圆角过渡，过渡圆半径R为5 30mm。
4. 如权利要求3所述的宽板坯连铸结晶器浸入式水口，其特征是所述的水口侧孔(2) 向下倾斜的倾斜角a为15° ，水口侧孔(2)的面积为4800咖2，形状为48乂100咖2长方形， 长方形相邻边过渡圆半径R为15mm。
专利摘要本实用新型属于连铸耐火材料领域，尤其涉及一种结晶器浸入式水口。一种宽板坯连铸结晶器浸入式水口，包括伸入式水口本体(1)，所述的伸入式水口本体(1)的两侧对称布置有水口侧孔(2)，所述的伸入式水口本体(1)外形为扁形，所述的水口侧孔(2)为长方形孔，孔向下倾斜，伸入式水口本体(1)的底部为凸底(3)。本实用新型针对拉速为0.7～1.3m/min断面为220～300×1200～2300mm2的板坯连铸结晶器合理的设计了浸入式水口的各项参数，明显地改善了结晶器内上部钢液循环状况，提高了钢中夹杂物上浮率，增加了水口区域化渣面积，改善了保护渣的熔化和流入均匀性，提高了宽板铸坯表面和内部质量。
文档编号B22D41/50GK201436111SQ20092007732
公开日2010年4月7日 申请日期2009年6月26日 优先权日2009年6月26日
发明者于燕文, 唐萍, 张建中, 文光华, 职建军 申请人:宝山钢铁股份有限公司;重庆大学