专利名称：Ftsc薄板坯连铸结晶器用两孔式浸入式水口的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及冶金连铸设备水口领域，尤其涉及一种FTSC薄板坯连铸结晶器用两孔式浸入式水口。
背景技术：
意大利达涅利公司开发的the Flexible Thin Slab Caster (FTSC)薄板还连铸生产的铸坯厚度一般在65 92mm之间，宽度约为900 1650mm。FTSC薄板坯连铸机有别于常规板坯连铸机常用的平板式结晶器，FTSC薄板坯连铸机的结晶器和CSP薄板坯连铸机相似，其宽面铜板都具有由连续弧线过渡组成的曲面，整个结晶器呈“漏斗状”，但两种结晶器的“漏斗”大小尺寸不同。漏斗型结晶器内钢液熔池上部空间增大，使得薄板坯连铸采用浸入式水口和连铸保护渣成为可能，但漏斗型结晶器内上部空间增大幅度是有限度的，因此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，即其沿结晶器宽度方向的尺寸要明显大于沿厚度方向的尺寸。浸入式水口与中间包相连接的钢液流入端通常为圆管形，因而连接流入端和流出端的是一个截面形状光滑连续过渡的管状通道。为了防止连铸生产过程中钢液发生二次氧化，需要向结晶器钢液熔池液面上添加固体颗粒保护渣，使其与高温钢液接触要吸收热量而熔化，这样才可能使连铸保护渣起到防止钢液二次氧化的保护剂的作用，流入凝固坯壳与结晶器铜板之间的渣膜能起到降低阻力以及吸收从钢液中上浮的非金属夹杂物等作用。由于连铸保护渣熔化状况和喂入结晶器铜板与凝固坯壳之间渣膜的好坏对连铸生产顺行和铸坯内外质量有重要影响，这就要求来自浸入式水口在结晶器内形成的钢液回旋流能把高温钢液合理的带到结晶器熔池上部，以利于保证连铸保护渣的合理熔化和喂入；同时，也要防止因来自浸入式水口在结晶器内形成的钢液回旋流造成熔池液面的起伏和波动过大而使保护渣卷入凝固坯壳或钢液，进而造成铸坯质量问题和生产事故。因此，浸入式水口的整体结构(尤其内流通道截面积变化和钢液流出端结构)在此就起到极其重要作用。根据上述对FTSC薄板坯连铸结晶器内熔池钢液运动行为的研究和认识，目前，国内外生产FTSC薄板坯连铸机结晶器用的浸入式水口多采用四开孔扁平水口(参见附图6)，四孔浸入式水口通过两个向上吐出孔(9)直接将高温钢液输送到水口周围的熔池液面，较好地实现了熔池钢液高温区上移，但由于上吐出孔钢液射流基本上垂直向上，对结晶器钢液熔池液面的冲击较为严重，而且熔池钢液面高温区也仅仅集中在水口周围，使整个钢液面温度分布不均匀。附图7所示属于改进的四孔浸入式孔水口，依靠上部的向上吐出孔(9)形成的基本水平流出的钢液射流压制了向下吐出孔(10) 的钢液射流引起的结晶器内循环流，而使熔池钢液面比较平稳，但同时也造成了非金属夹杂物上浮不利的负面作用，故不适宜对钢坯洁净度要求高的品种钢连铸生产。
发明内容[0006]本实用新型的目的是提供一种FTSC薄板坯连铸结晶器用两孔式浸入式水口，是用于FTSC薄板坯连铸机长漏斗型结晶器，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且温度分布均匀，改善钢液凝固坯壳的均匀性，并有利于钢液中的非金属夹杂物上浮被连铸保护渣吸收。为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是FTSC薄板坯连铸结晶器用两孔式浸入式水口，包括上部的钢液流入端、中部流道、下部流出端依次相连，所述中部流道的截面从上部入口到下部出口越来越扁、越来越宽，所述下部流出端上设有两侧对称的吐出孔，吐出孔之间设有分流体，其特征在于，所述吐出孔为两个，所述吐出孔的侧倾角a为11 13°、高H为133 138mm、宽d为27 28mm。所述中部流道的截面从上部入口到下部出口是连续过渡的，中部流道的入口截面为圆管形，内径dl为79 80mm,外径Dl为120 125mm ;中部流道的控制截面为扁圆管形，控制截面内径长轴a2为188 190mm，内径短轴d2为37 38mm，外径长轴L2为250 255mm，外径短轴D2为93 95mm ;中部流道的出口截面为扁圆管形，内径长轴a3为260 262mm,内径短轴d3为28 29mm，外径长轴L3为310 315mm，外径短轴D3为74 76mm，所述控制截面与入口截面的间距为418 420mm,控制截面与出口截面的间距为188 190mmo所述分流体设在下部流出端中心轴线上，其导流角P为13 14°、宽b为38 40mm、高 h 为 53 55mm。所述下部流出端的底端面长a为150 155mm、宽c为59 61mm。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是I)采用了方向基本向下的合适开口度的两个吐出孔的下部扁平类型结构，增大了浸入式水口外壁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；2)水口的钢液内通道和流出端的结构尺寸经过优化设计，使其工作时从工作端吐出口流出的钢水射流速度减小，在其两个吐出口下方形成的两个对称的回旋区的涡心位置比较高，特别有利于钢液中非金属夹杂物的上浮被保护渣吸收去除；3)本水口在浸入120 200mm深度工作范围内具有非常小的钢液面波动幅度(±3mm)，特别有利于避免结晶器内钢液面卷渣现象的发生；4)在4.0 4. 5m/min基本工作拉速及浸入120 200mm深度工作范围内工作时，结晶器内熔池液面的钢液温度分布均匀，特别有利于钢液凝固形成四周厚度均匀的初生结晶坯壳，进而保证薄板坯的表面质量。
图I是本实用新型实施例结构示意图；图2是图I中沿A-A线剖视图；图3是图I中沿B-B线剖视图；图4是图I中沿C-C线剖视图；图5是图I的仰视图；图6是现有技术水口一 ；[0023]图I是现有技术水口二。图中1-钢液流入端2-中部流道3-下部流出端4-入口截面5-控制截面6-出口截面7-吐出孔8-分流体9-向上吐出孔10-向下吐出孔
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作进一步说明见图I至图5，是本实用新型FTSC薄板坯连铸结晶器用两孔式浸入式水口实施例结构示意图，包括上部圆管状钢液流入端I、中部流道2、下部流出端3依次相连，中部流道2的截面从上部入口到下部出口越来越扁、越来越宽，下部流出端3上设有两侧对称的吐出孔7，吐出孔7为两个，改变了目前FTSC薄板坯连铸结晶器多数采用的四孔结构，使本实用新型在FTSC薄板坯连铸结晶器内能形成以两个主要回旋流为特征的更合理的钢液流场和温度场，本实用新型经过水力学模型和计算机仿真模拟分析优化设计的整体结构和尺寸如下吐出孔7的侧倾角a为11 13。、高H为133 138_、宽d为27 28_，吐出孔7之间设有分流体8，分流体8设在下部流出端中心轴线上，其导流角P为13 14°、宽b为38 40臟、高h为53 55臟。中部流道2的截面从上部入口到下部出口是连续过渡的，中部流道的入口截面4为圆管形，内径dl为79 80mm,外径Dl为120 125mm ;中部流道的控制截面5为扁圆管形，控制截面5内径长轴a2为188 190mm,内径短轴d2为37 38mm,外径长轴L2为250 255mm，外径短轴D2为93 95mm ;中部流道的出口截面6为扁圆管形，出口截面6内径长轴a3为260 262mm，内径短轴d3为28 29mm，外径长轴L3为310 315mm，外径短轴D3为74 76mm，控制截面5与入口截面4的间距为418 420mm，控制截面5与出口截面6的间距为188 190mm。下部流出端3的底端面长a为150 155mm、宽c为59 61mm。
权利要求1.FTSC薄板坯连铸结晶器用两孔式浸入式水口，包括上部的钢液流入端、中部流道、下部流出端依次相连，所述中部流道的截面从上部入口到下部出口越来越扁、越来越宽，所述下部流出端上设有两侧对称的吐出孔，吐出孔之间设有分流体，其特征在于，所述吐出孔为两个，所述吐出孔的侧倾角a为11 13°、高H为133 138mm、宽d为27 28mm。
2.根据权利要求I所述的FTSC薄板坯连铸结晶器用两孔式浸入式水口，其特征在于，所述中部流道的截面从上部入口到下部出口是连续过渡的，中部流道的入口截面为圆管形，内径dl为79 80mm,外径Dl为120 125mm ;中部流道的控制截面为扁圆管形,控制截面内径长轴a2为188 190臟，内径短轴d2为37 38mm，外径长轴L2为250 255mm，外径短轴D2为93 95mm ;中部流道的出口截面为扁圆管形，内径长轴a3为260 262mm，内径短轴d3为28 29mm，外径长轴L3为310 315mm，外径短轴D3为74 76mm，所述控制截面与入口截面的间距为418 420mm，控制截面与出口截面的间距为188 190mm。
3.根据权利要求I或2所述的FTSC薄板坯连铸结晶器用两孔式浸入式水口，其特征在于，所述分流体设在下部流出端中心轴线上，其导流角P为13 14°、宽b为38 40mm、高h为53 55mm。
4.根据权利要求3所述的FTSC薄板坯连铸结晶器用两孔式浸入式水口，其特征在于，所述下部流出端的底端面长a为150 155mm、宽c为59 61mm。
专利摘要本实用新型涉及冶金连铸设备水口领域，尤其涉及一种FTSC薄板坯连铸结晶器用两孔式浸入式水口，包括上部的钢液流入端、中部流道、下部流出端依次相连，所述下部流出端上设有两侧对称的吐出孔，吐出孔之间设有分流体，其特征在于，所述吐出孔为两个，所述吐出孔的侧倾角α为11～13°、高H为133～138mm、宽d为27～28mm。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是1)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；2)有利于钢液中非金属夹杂物的上浮被保护渣吸收去除；3)有利于避免结晶器内钢液面卷渣现象的发生；4)有利于钢液凝固形成四周厚度均匀的初生结晶坯壳，进而保证薄板坯的表面质量。
文档编号B22D41/50GK202356618SQ20112051612
公开日2012年8月1日 申请日期2011年12月12日 优先权日2011年12月12日
发明者李波, 李涛, 王仁贵, 陈永范 申请人:辽宁科大东方巨业高级陶瓷有限公司, 辽宁科技大学