一種防偏流浸入式水口結構的制作方法
【專利摘要】一種防偏流浸入式水口結構，包括，水口本體，其下部兩側壁設吐出孔；內孔體，設置于所述水口本體內，內孔體沿軸向具有一中心通道，該中心通道分上下部，上部分為2段，為第一、第二段，下部分為3段，為第三～第五段，各段孔徑粗細交錯變化，形成內孔體中心通道內徑變化組合結構；所述水口本體吐出孔內側壁設置平行于吐出孔中心線的凹形均衡流槽；所述水口本體內底部設置圓形凹槽。本實用新型改善傳統浸入式水口帶來的偏流及結瘤堵塞問題，使鋼流均勻分布，從而保持結晶器內流場的穩定，減少卷渣、氣泡缺陷，提高鑄坯質量。同時保證水口較高的使用壽命，穩定連續生產，降本增效。
【專利說明】
一種防偏流浸入式水口結構
技術領域
[0001]本實用新型涉及煉鋼澆鑄設備，特別涉及一種防偏流浸入式水口結構。
【背景技術】
[0002]連鑄板坯的質量較大程度上取決于鋼液在結晶器內的行為，當結晶器的振動參數一定時，結晶器內鋼液的流場分布則成為主要因素，合理的流場可以減小對坯殼的沖擊和鋼液面波動，有利于保護渣的熔化和均勻傳熱，并能防止保護渣的卷入、促進夾雜物的上浮，從而提高鑄坯質量。浸入式水口是連鑄重要的功能性耐火材料，它不僅起到鋼水從中間包澆注到結晶器中對鋼水的保護作用，同時浸入式水口的結構形式對結晶器內的鋼液流動行為也有重要的影響，因此煉鋼技術人員在改進水口結構上做了大量的研究工作，技術探索非常多，各有不同的機理與應用效果，關鍵是要適合不同煉鋼連鑄工藝及鋼鐵產品的需要。通常鋼水從上水口到滑板再到浸入式水口，鋼流通道的不斷變化，容易形成較大的偏流，這是浸入式水口結構設計影響連鑄澆鋼的一個關鍵技術難點。而浸入式水口的材質及抗侵蝕性和結瘤性能對鋼水質量以及正常澆鑄同樣有較大影響，因此設計好浸入式水口的結構及材料配置對提高連鑄坯質量有非常重要的意義。
[0003]中國專利CN201776412U公開了一種一種抑制偏流的浸入式水口，在水口吐出孔之間的水口本體上對稱設置兩塊鋼流阻尼葉片，葉片上設有阻尼孔的方法，能夠抑制自由面液面附近鋼水的偏流產生，最終提高鑄坯質量。該方法著重于在水口外穩住液面，但不能解決水口內堵塞造成的偏流問題。
[0004]中國專利CN203292439U公開了一種多級分流型連鑄浸入式水口，其在水口側壁的底板上方開設又兩對側孔，在相鄰兩對側孔之間的側壁上設有一個向水口內腔中心方向凸出的凸階，認為可以使鋼液合理分流，改善結晶器內地流場，提高鑄坯質量。該方法在水口內凸出兩對凸階，但這些部位受高溫鋼液沖刷最嚴重，壽命及穩定性方面可能不能保證。
[0005]專利“一種變徑內螺旋浸入式水口(CN2390720Y)”報道了一種在水口內壁設置1_5個圓柱凹臺，凹臺位置之外設計有內旋凹形或凸形螺旋。認為具有防偏流、防堵塞、提高鑄坯質量的優點。但該技術在水口的制作成本會比較高，尤其在模具、成型方面難度很大，影響性價比。
【發明內容】
[0006]本實用新型的目的在于設計一種防偏流浸入式水口結構，改善傳統浸入式水口帶來的偏流及結瘤堵塞問題，使鋼流均勻分布，從而保持結晶器內流場的穩定，減少卷渣、氣泡缺陷，提高鑄坯質量。同時保證水口較高的使用壽命，穩定連續生產，降本增效。
[0007]為達到上述目的，本實用新型的技術方案是:
[0008]—種防偏流浸入式水口結構，包括，水口本體，其下部兩側壁設吐出孔;其特征在于，還包括，內孔體，設置于所述水口本體內，內孔體沿軸向具有一中心通道，該中心通道分上下部，上部分為2段，為第一、第二段，下部分為3段，為第三?第五段，各段孔徑粗細交錯變化，形成內孔體中心通道內徑變化組合結構;所述水口本體吐出孔內側壁設置平行于吐出孔中心線的凹形均衡流槽;所述水口本體內底部設置圓形凹槽。
[0009]優選的，所述內孔體中心通道中，以中心通道上端的第一段孔徑為基準，第二段孔徑比第一段孔徑小8?12mm，第三段孔徑與第一段孔徑相同，第四段孔徑比第一段孔徑小8?12mm，含吐出孔的第五段孔徑比第一段孔徑小4?6mm。
[0010]優選的，所述內孔體采用鋯莫來石質或含鋯酸鈣質材料。
[0011]優選的，所述水口本體一半高度以下200?300mm的區域為渣線段，所述渣線段采用鋁鋯碳或鋯碳質材料，其余部分的水口本體采用高強度耐火材料。
[0012]優選的，所述渣線段的壁厚比非渣線段的壁厚大2?4mm。
[0013]優選的，所述均衡流槽寬度為10?14mm。
[0014]優選的，所述圓形凹槽深度10?20mm。
[0015]優選的，所述圓形凹槽直徑與第五段孔徑相同。
[0016]本實用新型的浸入式水口為整體結構，水口本體內的內孔體中心通道內壁上下分為5段，孔徑粗細交錯變化，形成水口側壁內徑變化組合結構，穩定水口內部鋼流;吐出孔區域內側部設置平行于吐出孔中心線的凹形的均衡流槽，對應左右兩邊吐出孔，強化引導鋼液平穩從吐出孔流出；在吐出孔下方的水口底部內壁設置凹槽，這樣當鋼流沖擊到水口凹槽底部會有一個柔性的回跳，形成隨著吐出孔均衡流槽的流股進入結晶器。
[0017]通常現有技術水口底部為凸起的山型或平面型，沒有這樣的效果。本實用新型通過水口內部的形狀結構控制合理的流量、流速、方向及湍流程度來穩定流場及減少水口堵塞。
[0018]本實用新型的創新點還在于:
[0019]為了防止水口因為Al2O3沉積而引起堵塞偏流，在水口本體內設置了防Al2O3沉積的內孔體一鋯莫來石質或含鋯酸鈣質材料;渣線段采用鋁鋯碳或鋯碳質材料，渣線段壁厚比非渣線部位多2?4mm，這樣對渣的抗侵蝕性加強，并達到整支水口的均衡熔損，保證更長的使用壽命。
[0020]本實用新型保證水口防堵塞、防偏流效果更加顯著，從而結晶器內流場更加穩定；而且不同部位配置不同材料，使水口的抗侵蝕性和抗結瘤性進一步提高，使用壽命提高30?50%，現場生產更加安全可靠;減少了夾渣、氣泡缺陷，提高了鑄坯質量。
[0021]本實用新型水口直筒內壁有多級的內徑變化組合，吐出孔區域內側部設置均衡流槽，水口底部設計鋼液回跳的圓形凹槽，以防止偏流，改善堵塞;水口內側壁采用抗結瘤的耐火材料，本體采用高強度耐火材料;外壁渣線部位增厚并采用高抗侵蝕材料。在結構設計及不同部位材料配置上有別于現有技術，因此具有明顯的防偏流、防堵塞、長壽命，穩定流場和提尚鑄還質量的效果。
【附圖說明】
[0022]圖1為本實用新型實施例的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0023]參見圖1，本實用新型的一種防偏流浸入式水口結構，包括，水口本體I，其下部兩側壁設吐出孔11、12;內孔體2，設置于所述水口本體I內，內孔體2沿軸向具有一中心通道200，該中心通道200分上下部，上部分為2段，為第一、第二段201、202，下部分為3段，為第三?第五段203?205，各段孔徑粗細交錯變化，形成內孔體中心通道內徑變化組合結構;所述水口本體I吐出孔11、12內側壁設置平行于吐出孔中心線的凹形均衡流槽111、121;所述水口本體內底部設置圓形凹槽13。
[0024]優選的，所述內孔體2中心通道200中，以中心通道上端的第一段201孔徑為基準，第二段202孔徑比第一段201孔徑小8?12mm，第三段203孔徑與第一段201孔徑相同，第四段204孔徑比第一段201孔徑小8?12mm，含吐出孔的第五段205孔徑比第一段201孔徑小4?6mm ο
[0025]優選的，所述內孔體2采用鋯莫來石質或含鋯酸鈣質材料。
[0026]優選的，所述水口本體I一半高度以下200?300mm的區域為渣線段a，所述渣線段a采用鋁鋯碳或鋯碳質材料，其余部分的水口本體I采用高強度耐火材料。
[0027]優選的，所述渣線段a的壁厚比非渣線段的壁厚大2?4_。
[0028]優選的，所述均衡流槽111、121寬度為10?14mm。
[0029]優選的，所述圓形凹槽13深度10?20mm。所述圓形凹槽13直徑與第五段205孔徑相同。
[0030]對不同結構特點的水口進行應用試驗，澆鑄超低碳鋁脫氧鋼400多分鐘，比較了流場與流速度。
[0031]現場觀察傳統技術水口內腔粘結有較多的堵塞物，而本實用新型水口用后內腔光滑無堵塞物。鑄坯的不合格率下降了一半，為企業創造了巨大的經濟效益。
【主權項】
1.一種防偏流浸入式水口結構，包括， 水口本體，其下部兩側壁設吐出孔;其特征在于，還包括， 內孔體，設置于所述水口本體內，內孔體沿軸向具有一中心通道，該中心通道分上下部，上部分為2段，為第一、第二段，下部分為3段，為第三?第五段，各段孔徑粗細交錯變化，形成內孔體中心通道內徑變化組合結構； 所述水口本體吐出孔內側壁設置平行于吐出孔中心線的凹形均衡流槽;所述水口本體內底部設置圓形凹槽。2.如權利要求1所述的防偏流浸入式水口結構，其特征在于，所述內孔體中心通道中，以中心通道上端的第一段孔徑為基準，第二段孔徑比第一段孔徑小8?12mm，第三段孔徑與第一段孔徑相同，第四段孔徑比第一段孔徑小8?12mm，含吐出孔的第五段孔徑比第一段孔徑小4?6mm。3.如權利要求1或2所述的防偏流浸入式水口結構，其特征在于，所述內孔體采用鋯莫來石質或含鋯酸鈣質材料。4.如權利要求1所述的防偏流浸入式水口結構，其特征在于，所述水口本體一半高度以下200?300mm的區域為渣線段，所述渣線段采用鋁鋯碳或鋯碳質材料，其余部分的水口本體采用高強度耐火材料。5.如權利要求4所述的防偏流浸入式水口結構，其特征在于，所述渣線段的壁厚比非渣線段的壁厚大2?4mm。6.如權利要求1所述的防偏流浸入式水口結構，其特征在于，所述均衡流槽寬度為10?1 4mm η7.如權利要求1所述的防偏流浸入式水口結構，其特征在于，所述圓形凹槽深度10?20mm ο8.如權利要求1或7所述的防偏流浸入式水口結構，其特征在于，所述圓形凹槽直徑與第五段孔徑相同。
【文檔編號】B22D41/50GK205496560SQ201620093159
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年1月29日
【發明人】于燕文, 甘菲芳
【申請人】寶山鋼鐵股份有限公司