一种结晶器浸入式旋转水口的制作方法

本实用新型属于钢铁冶炼领域，具体涉及到一种结晶器浸入式旋转水口。

背景技术：

结晶器是连铸过程的心脏，而水口则是结晶器的咽喉。浸入式水口不仅仅是将中间包的钢液引流到结晶器中，更主要的是改变钢液在结晶器中的流场，不合理的流场会导致钢液中成分混合不均匀，夹渣物和气泡不易上浮，局部区域温度梯度过大，甚至卷渣等严重影响铸坯质量的现象发生。

一般的结晶器水口都含有底座，流经水口的钢液直接冲刷底座，增加了结晶器中钢液的夹杂物。而在大断面的铸坯生产中，由于拉速降低，使得原来的水口经常会出现堵塞或者偏流的情况，导致结晶器内流场紊乱，造成宽面方向温度梯度过大，使得钢液温度和成分不均匀，其结果严重影响着特厚板坯的质量以及存在极大安全隐患。

现有技术中，专利号为CN203610664U的中国专利，通过采用分段组合式结晶器水口虽然能降低钢液对水口的冲刷和改变结晶器内流场的方向，但流股无法补充到宽面边界，无法满足大断面铸坯结晶器边缘的温度补缩；专利号为 CN201603852U的中国专利，采用优化的中孔和侧孔水口能改善一定流速情况下卷渣现象，但由于出水口侧孔仅向下倾斜，流股冲击侧下方，无法使得出水口水平宽面方向温度得到快速补充，且在流速大的情况下还可能冲刷凝固坯壳产生安全隐患；专利号为CN2737488Y的中国专利，提供了一种内孔为椭圆或扁平形的水口，对于宽厚板坯结晶器内流场改善效果明显，但由于其水口扁平面最大几何尺寸要大于板坯厚度，在特厚板坯连铸过程中，铸坯自身厚度较大，加工该水口成本较高，其经济效益较低。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决现有技术中连铸特厚板坯生产中结晶器水口存在的问题，提供了一种结晶器浸入式旋转水口。该水口采用螺旋形流道，且不设置底座，能更好的补充断面大的特厚板结晶器边角的温度，使得结晶器内钢液流动性增强，温度梯度变小，等温面扩大，有利于夹杂物和气泡的上浮，使得钢液成分更加均匀化，减弱了结晶器内死角的缩孔，提升了特厚板坯的质量。

一种结晶器浸入式旋转水口，为圆柱型，所述圆柱的顶部设有钢液进水口，底部设有钢液出水口，在圆柱内设置有连通所述钢液进水口和出水口的螺旋型流道；

进一步的，所述螺旋型流道、钢液进水口和出水口的内径为圆型；

进一步的，所述螺旋型流道中心线组成的螺旋线为圆柱螺旋线；

进一步的，当所述水口用于宽厚板坯连铸时，所述螺旋型流道的内径为 45-85mm；当所述水口用于薄板坯、圆坯或方坯连铸时，所述螺旋型流道的内径为 15-35mm；

进一步的，当所述水口用于宽厚板坯连铸时，所述螺旋型流道的中心线与所述水口圆柱的中心线的夹角为30°≤α≤60°；当所述水口用于薄板坯、圆坯或方坯连铸时，所述螺旋型流道的中心线与所述水口圆柱的中心线的夹角为0°＜α＜30°。

与现有技术相比，本实用新型的优势在于：

本实用新型的水口内部布有螺旋式流道，因此，从中间包出来的钢液流经该水口时，流股流动方向由竖直向下变为螺旋状的圆周运动，经出水口后流股在惯性作用下仍然作螺旋圆周运动，从而多方向搅拌钢液，并且，在重力作用下流经螺旋流道能产生更大的动能，能更好的补充断面大的特厚板结晶器边角的温度，使得结晶器内钢液流动性增强，温度梯度变小，等温面扩大，有利于夹杂物和气泡的上浮，使得钢液成分更加均匀化，减弱了结晶器内死角的缩孔，提升了特厚板坯的质量。

附图说明

图1、本实用新型实施例1的水口剖面示意图；

图2、本实用新型实施例1的流股经出水口后的流动方向；

图3、本实用新型实施例1的水口俯视图；

其中，1、进水口，2、出水口，3、水口，4、螺旋型流道。

具体实施方式

实施例1

一种用于宽厚板坯连铸的结晶器浸入式旋转水口3，如图1～3所示，为圆柱型，所述圆柱的顶部设有钢液进水口1，底部设有钢液出水口2，在圆柱内设置有连通所述钢液进水口和出水口的螺旋型流道4；

其中，所述螺旋型流道、钢液进水口和出水口的内径为圆型；所述螺旋型流道中心线组成的螺旋线为圆柱螺旋线；所述螺旋型流道的内径为45-85mm；所述螺旋型流道的中心线与所述水口圆柱的中心线的夹角为30°≤α≤60°。

本实用新型的水口内部布有螺旋型流道，因此，从中间包出来的钢液流经该水口时，流股流动方向由竖直向下变为螺旋状的圆周运动，经出水口后流股在惯性作用下仍然作螺旋圆周运动，从而多方向搅拌钢液，并且，在重力作用下流经螺旋流道能产生更大的动能，能更好的补充断面大的特厚板结晶器边角的温度，使得结晶器内钢液流动性增强，温度梯度变小，等温面扩大，有利于夹杂物和气泡的上浮，使得钢液成分更加均匀化，减弱了结晶器内死角的缩孔，提升了特厚板坯的质量。

实施例2

一种用于薄板坯、圆坯或方坯连铸的结晶器浸入式旋转水口，为圆柱型，所述圆柱的顶部设有钢液进水口，底部设有钢液出水口，在圆柱内设置有连通所述钢液进水口和出水口的螺旋型流道；

其中，所述螺旋型流道、钢液进水口和出水口的内径为圆型；所述螺旋型流道中心线组成的螺旋线为圆柱螺旋线；所述螺旋型流道的内径为15-35mm；所述螺旋型流道的中心线与所述水口圆柱的中心线的夹角为0°＜α＜30°。