[实用新型]一种连铸中间包水口

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种连铸中间包水口，特别涉及一种连铸中间包上水口及结晶器浸入式水口。中间包上水口内腔圆形且上下部直径一致，浸入式水口具有优化的中孔，两侧侧孔，渣线设计，使得结晶器液面钢水具有一定的流速，解决连铸机拉速介于常规拉速和高拉速间铸机，结晶器流场不佳及液面不稳定效果好而发生卷渣的现象及水口堵塞问题。

背景技术：

连铸以其特有的高效、节能和易于实现生产过程的自动化而得到世界各国高度重视，获得了广泛应用。较好的结晶器内的流动是保证连铸机高效率和良好的铸坯质量的先决条件，流场控制的不合理将会导致结晶器内自由表面处流速过大、弯月面波动加剧、对结晶器窄面冲击强度过大等一系列问题。连铸过程中普遍存在水口堵塞问题。它限制了设各的利用率、降低了生产效率并影响钢的质量、增加钢的成本、恶化劳动条件。而合理的中间包水口是保证结晶器流场的重要因素。

对于结晶器断面为210×900～1300mm²的连铸机，双流改造后，为了保证炉机匹配，正常工作拉速从高拉速2.0～2.4m/min，改为1.2～1.8m/min，连铸机拉速介于常规拉速和高拉速之间。中包上水口是钢水从中包流入结晶器的一个必经通道，拉速改变后，原椭圆形上水口和浸入式水口存在偏流和容易堵塞的情况显得更加突出。钢液进入结晶器后流场不对称，结晶器内的温度场分布不合理，直接影响最终钢产品的表面和内部质量，结晶器钢液容易卷渣，严重时会发生漏钢事故。中间包上水口的设计与结晶器浸入式水口的一体化设计匹配，对结晶器流场的稳定影响突出。

因此，中间包上水口的优化设计，并开发与之适应并一体的结晶器浸入式水口是非常必要的。连铸过程中使钢流与水口内壁冲击作用小的水口队防止水口堵塞，是一条行之有效的途经。

中国专利200420097329.6公开了《连续浇注宽厚板坯用的浸入式水口》，该实用新型提供了一种连铸用浸入式水口，其特征在于水口内孔断面为椭圆形或扁平形。这种水口仍然无法应对低拉速容易导致水口堵塞的问题。

中国专利201020022680.4公开了《一种连铸结晶器浸入式水口》，该实用新型提供了一种连铸用浸入式水口，其特征在于水口内孔断面为圆形。这种水口上水口的设计没有优化，仍然无法彻底改善卷渣的问题。

实用新型内容：

本实用新型目的是提出一种连铸中间包水口，主要解决解决铸机拉速介于高拉速和常规拉速之间，连铸生产过程中出现的结晶器液面波动较大，液渣分布不均以及结晶器卷渣等技术问题。本实用新型的思路是通过改变上水口的设计，由原来扁形改为圆形且上下部直径一致，减少连铸过程中钢流与水口内壁冲击作用使水口防止堵塞；改变浸入式水口长度、底部形状，浸入式水口内腔，侧孔角度以及出口面积，渣线设计，减小对液面的扰动，稳定结晶器内流场。

根据中包水口流出的钢水量与结晶器拉走的钢水量相等的原则，由公式可以计算出不同拉速情况下水口中的钢流当量直径，其中a，b为结晶器断面积，m²’根据实际取0.21m和1.3m(最大宽度)；v为铸机拉速；C_D为水口流量系数，镇静钢0.86-0.97，以0.9为例；H为中包液面高度，根据实际取1.2m。定义水口中钢流面积和水口截面积的比值为满流率，满流率高，则钢液从中间包至结晶器的流动越稳定，连铸过程中结晶器液面波动、水口偏流现象越少。

根据上面的公式，计算出在不同拉速下，圆形水口中钢流当量直径、钢流面积和相应的满流率如下：