专利名称：一种连铸用电磁旋流水口的制作方法
技术领域：
本发明属于钢铁冶炼设备技术领域，涉及一种连铸用水口，具体涉及一种连铸用电磁旋流水口。
背景技术：
在钢的连铸过程中，需要通过水口管将中间包中的钢液注入到结晶器中，钢液通过结晶器逐步冷却形成钢坯。钢液通过水口管注入结晶器时由于偏流等原因，容易把结晶器内钢液表面的保护渣卷入钢液，影响钢坯的质量。近年来国外开发了一种机械式旋流水口，由于水口管内的机械旋流叶片在高温钢液的冲击下寿命很短，不能满足工业生产需要。发明专利ZL 200510047290.6《电磁旋流水口》又提出了一种在传统水口管外安装电磁旋流装置的方式。实验表明，在传统的水口管外安装电磁旋流装置，可以使水口管中的钢液产生旋转。计算表明，在一个内孔为50毫米的典型的水口管外安装电磁旋流装置，要使钢液产生不小于每秒0.8米的出口线速度，需要电磁旋流装置具有几百千伏安的功率。若要产生如此大的功率，电磁旋流装置的体积将很大，而水口管周围可供安装电磁旋流装置的空间是有限的，因此在传统的水口管外安装电磁旋流装置的方法在现实中难以实现。产生这种状况的原因在于:在传统的水口管外安装电磁旋流装置，受其固有结构的限制，磁场的有效利用率低。①水口管截面积小，磁场作用于钢液的区域小，只有很少的钢液受到磁场的作用。②电磁旋流装置的磁极到钢液之间隔着水口管的管壁、隔热层以及电磁旋流装置的外壳，距离较长。电磁旋流装置内相邻的磁极之间的距离相对却较短。这就造成电磁旋流装置产生的磁场大量通过相邻的磁极形成回路，电磁旋流装置的效率很低。③钢液在水口管中的流速较高，受电磁旋流装置的有效工作长度限制，钢液流经磁场区域的时间短，难以达到理想的效果。
发明内容
为克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种连铸用电磁旋流水口，使用功率较小的电磁旋流装置使钢液产生较强的旋转力，提高电磁旋流装置磁场的效率，改善钢坯
产品质量。本发明连铸用电磁旋流水口，包括水口管和电磁旋流装置，电磁旋流装置安装在水口管中间区域的周围。水口管为异径结构，包括水口管上部、水口管中间区域和钢液出口。水口管中间区域的截面积是钢液出口处截面积的1.1 20倍。水口管中间区域的长度为水口管整体长度的10 90%。水口管中间区域的截面为圆形、椭圆形、矩形或I 20边的多边形。其它形状的截面也是本发明保护的范围。水口管中间区域的截面的形状越接近圆形旋转效率越高。电磁旋流水口为钢液从水口管下端直接向下流出的电磁旋流水口或/和钢液从水口管下端的侧面流出的电磁旋流水口。水口管设有过渡段，水口管中间区域分别通过过渡段与水口管上部和钢液出口连接。由于水口管中间区域的截面积增大,使得水口管受电磁力作用的区域容积增大，可以使更多的钢液受到磁场的影响，提高了磁场的利用率。由于水口管中间区域的截面积增大，围绕着水口管中间区域安装电磁旋流装置的周长增大，在电磁旋流装置的磁极与水口管中钢液的距离不变的情况下，电磁旋流装置相邻磁极间的距离增大，优化了电磁旋流装置的结构。由于水口管中间区域的截面积增大，钢液在此区域内流速减慢，延长了磁场作用于钢液的时间，提高了磁场的利用率。本发明有效提高了磁场的利用效率，因而可以使用功率较小的电磁旋流装置产生较强的电磁旋流效果，有效解决钢液在水口管中的偏流现象，减少和避免了保护渣被卷入正在凝固的钢液中，有利于改善钢坯质量。
图1为本发明连铸用电磁旋流水口的结构示意 图2为水口管的不意 图3为图1的剖视图。其中:
I一水口管上部、2—电磁旋流装置、3—水口管中间区域、4 一钢液出口、5—过渡段。
具体实施例方式下面结合附图对本发明进行详细说明。本发明连铸用电磁旋流水口，如图1、图3所示,包括水口管和电磁旋流装置2,电磁旋流装置安装在水口管中间区域3的周围。如图3所示，水口管为异径结构，包括水口管上部1、水口管中间区域3、过渡段5和钢液出口 4，水口管中间区域分别通过过渡段与水口管上部和钢液出口连接。水口管中间区域的截面积是钢液出口处截面积的5倍。水口管中间区域3的长度为水口管整体长度的40%。水口管上部、水口管中间区域3和钢水出口 4出的截面均为为圆形。在钢的连铸过程中，钢液通过电磁旋流水口注入到结晶器中，钢液经过安装电磁旋流装置2的水口管中间区域3时，受旋转磁场的作用，产生旋转力进行旋转。由于水口管的安装电磁旋流装置2部位加粗，增加了磁场对钢液的作用区域；加大了外装电磁旋流装置的磁极距离，提高了磁场的利用效率；降低了钢液在水口管加大截面区域的流速，延长了磁场对钢液作用的时间。因而可以使用功率较小的电磁旋流装置。
权利要求
1.一种连铸用电磁旋流水口，包括水口管和电磁旋流装置(2)，所述的电磁旋流装置安装在水口管中间区域(3)的周围，其特征是:所述水口管为异径结构，包括水口管上部(I)、水口管中间区域(3)和钢液出口(4);所述水口管中间区域的截面积是钢液出口处截面积的1.1 20倍。
2.根据权利要求1所述的连铸用电磁旋流水口，其特征是:所述水口管中间区域(3)的长度为水口管整体长度的10 90%。
3.根据权利要求1所述的连铸用电磁旋流水口，其特征是:所述水口管中间区域(3)的截面为圆形、椭圆形、矩形或I 20边的多边形。
4.根据权利要求1所述的连铸用电磁旋流水口，其特征是:所述水口管设有过渡段(5)，水口管中间区域(3)分别通过过渡段与水口管上部(I)和钢液出口(4)连接。
5.根据权利要求1 4任一项所述的连铸用电磁旋流水口，其特征是:所述电磁旋流水口为钢液从水口管下端直接向下流出的电磁旋流水口或/和钢液从水口管下端的侧面流出的电磁旋流水口。
全文摘要
本发明涉及一种连铸用电磁旋流水口，包括水口管和电磁旋流装置，电磁旋流装置安装在水口管中间区域的周围。水口管为异径结构，包括水口管上部、水口管中间区域和钢液出口部分，水口管中间区域的截面积是钢液出口处截面积的1.1～20倍。水口管中间区域的长度为水口管整体长度的10～90%。水口管中间区域的截面为圆形、椭圆形、矩形、1～20边的多边形。本发明通过增大水口管中间区域的截面积，增加了磁场对钢液的作用区域，加大了外装电磁旋流装置的磁极距离，提高了磁场的效率。本发明使水口管中的钢液产生较强的旋转力，有效解决钢液在水口管中的偏流现象，有利于改善钢坯质量。
文档编号B22D41/62GK103203450SQ201310088208
公开日2013年7月17日 申请日期2013年3月20日 优先权日2013年3月20日
发明者张殿彬 申请人:河北三方电气设备有限公司