專利名稱：一種在連鑄機使用的浸入式水口的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于冶金連鑄領域，具體地說，涉及一種在連鑄機使用的浸入式水口。
背景技術：
近年來，隨著高效連鑄煉鋼技術的快速發展，對鋼材的質量要求也越來越高，除要求鋼材要有嚴格的元素比例控制外，還要求有最低的雜質含量。尤其某些用來制造精密元部件或極其細小的金屬配件的鋼材，對其雜質的含量和分布均勻程度有極高的要求。在連鑄工藝中，為了防止鋼水氧化，要采用浸入式水口進行全封閉鋼水澆注，以避免鋼水和空氣發生接觸，使鋼水從中間包通過浸入式水口直接進入結晶器內，從而提高鋼水質量，確保連鑄順利進行。目前的煉鋼及連鑄技術都使用無機非金屬材料作為高溫鋼水的存儲或導流介質， 因此在由高溫鋼水最終轉變成鑄坯的過程中，就不可避免的帶入各種雜質。由于目前的連鑄技術還不能擺脫對無機非金屬材料的使用，在連鑄過程中基本采用造渣反應和密度差造成的浮力作用除去大部分的雜質。在目前的連鑄技術中，對已進入結晶器的鋼水中的雜質的處理方式主要是依靠鋼水的浮力作用使得雜質上浮，并與覆蓋在結晶器內高溫鋼水表面的保護渣反應，達到除去雜質的目的。具體在連鑄過程中，通過浸入式水口流入結晶器的鋼水會在結晶器內稍有停留，這時鋼水中部分雜質在浮力作用下上浮，并與覆蓋在結晶器表面的保護渣反應，達到除去雜質的目的。由于鋼水在結晶器停留時間有限，僅靠浮力作用顯然不能使最大量的雜質上浮， 同時在結晶器中的鋼水流態復雜，僅靠攪拌也不能使滯留在鋼水中的雜質在鑄坯截面上均勻分布。
發明內容本實用新型提供了一種在連鑄機上使用的浸入式水口，可以解決現有技術存在的不能有效減少鋼水中的雜質含量以及在鑄坯截面上殘留雜質分布均勻性不能滿足鋼材質量要求的問題。為解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案予以實現—種浸入式水口，包括成型有內腔的本體部分和與所述本體部分一體成型的頂端部分，所述本體部分在靠近所述頂端部分處設有側孔，所述內腔與所述側孔相通共同構成用于澆注鋼水的通道，所述頂端部分設有裸露的多孔透氣材料，所述本體部分的中部附近設有進氣孔，在所述本體部分的壁體內設有連接所述進氣孔和多孔透氣材料的氣體通道。本實用新型的浸入式水口在中部附近設置的進氣口與外界穩定氣源相連接，氣源通常是惰性氣體(比如氬氣)。在連鑄過程中，浸入式水口的頂端部分朝下并插入結晶器內， 氣源來的氣體，通過進氣口進入氣體通道，沿著氣體通道進入水口頂端的多孔透氣材料中并聚集在該部位，在氣壓作用下，氣體就以恒定的流量和流速，通過透氣材料從水口的頂端以大量微小氣泡的方式逸出。微小氣泡附著在結晶器內高溫鋼液中的雜質上，受高溫作用，其體積急速大幅度膨脹，促使雜質迅速上浮，降低了鋼水中的雜質含量，同時逸出氣體分散均化滯留在鑄坯中的雜質，防止鑄坯截面上微量雜質的局部富集，提高鑄坯質量。進一步地，所述多孔透氣材料為無機非金屬材料。更進一步地，所述無機非金屬材料為氧化鋁、氧化硅、石墨中的一種或幾種通過有機結合劑結合而成的高透氣率材料。所述結合劑選用常用的普通結合劑。與現有技術相比，本實用新型的優點和積極效果是采用帶有氣體通道的浸入式水口使用在連鑄機上，通過水口頂端的透氣材料溢出惰性氣體，氣體附著在雜質上可促使高溫鋼液中的雜質迅速上浮，分散均化滯留在鑄坯中的雜質，降低鑄坯中的雜質含量的同時還防止鑄坯截面上微量雜質的局部富集，提高鑄坯質量，特別為某些對雜質的含量和分布均勻程度有極高的要求的鋼材的連鑄生產提供了優良的連鑄用功能耐火材料。
圖1是本實用新型連鑄機用浸入式水口在使用狀態時的剖視圖；圖2是圖1的A-A剖視放大圖；圖中的符號及其說明1、浸入式水口 ；11、本體部分；111、壁體；112、內腔；113、側孔；12、頂端部分；13、
多孔透氣材料；14、進氣孔；15、氣體通道；2、結晶器；3、高溫鋼水。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明。一種浸入式水口，包括成型有內腔的本體部分和與本體部分一體成型的頂端部分，本體部分在靠近頂端部分處設有側孔，內腔與側孔相通共同構成用于澆注鋼水的通道， 頂端部分設有裸露的多孔透氣材料，本體部分的中部附近設有進氣孔，在本體部分的壁體內設有連接進氣孔和多孔透氣材料的氣體通道。具體在連鑄過程中，進氣口與外界穩定惰性氣體氣源相連接，浸入式水口的頂端部分朝下并插入結晶器內，氣體通過氣體通道進入水口頂端的多孔透氣材料中并聚集在該部位，在氣壓作用下從水口的頂端逸出，溢出的微小氣泡附著在結晶器內高溫鋼液中的雜質上，受高溫作用，氣泡體積急速大幅度膨脹，促使雜質迅速上浮，降低了鋼水中的雜質含量，同時逸出氣體分散均化滯留在鑄坯中的雜質，防止鑄坯截面上微量雜質的局部富集，提高鑄坯質量。如圖1所示，一種連鑄機用浸入式水口 1在使用狀態時的示意圖，水口頂端部分朝下插入盛滿高溫鋼水3的結晶器2內用于澆注鋼水。浸入式水口 1包括本體部分11和頂端部分12，本體部分11中間開有內腔112，本體部分11在靠近頂端部分12處設有側孔113，如圖2所示的A-A剖視放大圖，內腔112與側孔113相通共同構成用于澆注鋼水的通道；頂端部分12設有裸露的多孔透氣材料13，該多孔透氣材料13為無機非金屬材料，本體部分11的中部附近(即浸入式水口位于中間包和結晶器之間的部分)設有進氣孔14，在本體部分11的壁體111內設有連接進氣孔14和多孔透氣材料13的氣體通道15。
4[0022]所述無機非金屬材料為氧化鋁、氧化硅、或石墨并與有機結合劑結合而成的高透氣率材料。或者，所述無機非金屬材料選用氧化鋁、氧化硅、石墨中的一種或幾種，然后通過有機結合劑結合而成的高透氣率材料。結合劑選用常用的普通有機結合劑。例如，有機結合劑可以是酚醛樹脂類結合劑。當然，上述說明并非是對本實用新型的限制，本實用新型也并不僅限于上述舉例， 本技術領域的普通技術人員在本實用新型的實質范圍內所做出的變化、改型、添加或替換， 也應屬于本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種浸入式水口，包括成型有內腔的本體部分和與所述本體部分一體成型的頂端部分，所述本體部分在靠近所述頂端部分處設有側孔，所述內腔與所述側孔相通共同構成用于澆注鋼水的通道，所述頂端部分設有裸露的多孔透氣材料，其特征在于所述本體部分的中部附近設有進氣孔，在所述本體部分的壁體內設有連接所述進氣孔和多孔透氣材料的氣體通道。
2.根據權利要求1所述的浸入式水口，其特征在于所述多孔透氣材料為無機非金屬材料。
專利摘要本實用新型提供了一種在連鑄機上使用的浸入式水口，可以解決現有技術存在的不能有效減少鋼水中的雜質含量及在鑄坯截面上殘留雜質分布均勻性不能滿足鋼材質量要求的問題。技術方案是，包括成型有內腔的本體部分和與本體部分一體成型的頂端部分，在靠近頂端部分處設有側孔，內腔與側孔相通共同構成用于澆注鋼水的通道，頂端部分設有裸露的多孔透氣材料，本體部分的中部附近設有進氣孔，在本體部分的壁體內設有連接進氣孔和多孔透氣材料的氣體通道。本實用新型可促使高溫鋼液中的雜質迅速上浮，分散均化滯留在鑄坯中的雜質，降低鑄坯中的雜質含量的同時還防止鑄坯截面上微量雜質的局部富集，提高鑄坯質量。
文檔編號B22D11/10GK202010771SQ20112005519
公開日2011年10月19日 申請日期2011年3月4日 優先權日2011年3月4日
發明者喬琳琳, 樊建梅, 王芳, 趙祥 申請人:山東中齊耐火材料有限公司