[实用新型]用于板坯或异形坯连铸制动式浸入水口

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种浸入水口，尤其涉及一种用于板坯或异形坯连铸制动式浸入水口。

背景技术

目前，方、矩、圆形及板坯（含薄板坯）连铸机采用的结晶器浸入式水口，普遍采用的是带导流孔的直管形，根据连铸断面形状或单孔、或多孔；为满足结晶器内钢水的流动合理性，在孔型角度设计时，在垂直方向设计有一定角度；但这些水口在设计时均仅结晶器内的流场尽量合理化，而未考虑在连铸过程中因结晶器电磁搅拌的影响而造成卷渣的可能性，从而导致连铸坯质量不稳定。

随着高效、优质、环保、节能型铸机的开发，高拉速必定加大了结晶器内钢水流股的流量和流速，在铸坯凝固过程中，必将增加了钢水在液相穴中的冲击深度和弯月面处钢液驼峰高度的不稳定性，即使采用优化后的传统式浸入式水口，也未必能对铸坯质量有充分的改善或优化，不管怎样，在现有条件下，无论采用何种传统方式或结构的水口，同样避免不了因电磁搅拌对结晶器上部回流钢水对结晶器保护渣液渣层的搅动，势必导致结晶器液面的波动值升高，造成卷渣而最终影响铸坯质量，同时，对结晶器内钢水中夹杂物的上浮也很不利。因此，在不增加设备投入的前提下，单靠目前的工艺技术挖潜是有限的。为适应行业对铸坯质量等级标准不断提高的要求，研究和应用新型浸入式水口，很有必要。

自从电磁搅拌技术应用于连铸工艺以来，为铸坯质量的提升找到了一个新平台，因此，在现代连铸机的整体构成中几乎都配有一定形式的电磁搅拌系统，而最新的电磁搅拌技术的应用成果就是结晶器中电磁制动技术的采用。

结晶器内的流体是在注流的冲击作用下，遇到结晶器壁后分离成上、下两个回流区。上回流区沿结晶器侧壁向上返流到结晶器钢液面附近，再向水口方向流动；下回流区流股在冲击结晶器侧壁后，由于惯性和重力的作用，在向下冲击一定深度后又分离成两部分，一部分在遇到凝固“珊瑚”界面后，改变其流动方向向结晶器中心区流动回流到水口附近，另一部分则加入到凝固过程和向下流动；而这一部分钢液在向下流动过程中，又可能分离成两股，甚至更多，经过结晶器电磁搅拌区域后，由于受到电磁力的作用减缓或衰减其向下或流向中心的能量，直到钢液慢慢凝固、流动接近终止时，回流过程才逐渐消失。在这一流动过程中，流股受冲击力的作用冲击结晶器侧壁，严重影响结晶器侧壁坯壳的均匀性生长及上下回流速度的大小。上回流速度增加又直接影响结晶器液面的平稳程度和水口两侧回流互相作用产生漩涡的大小。

由于结晶器液面受回流钢水的作用产生波动，波动太小势必影响保护渣的传热与熔化，形成不了稳定而又有足够厚度的熔渣层，从而影响渣膜的润滑效果与吸附夹杂物的能力；而波动太大则又会造成保护渣或刚刚被吸附的夹杂物卷入钢中，影响铸坯质量。同时，由于水口附近两个回流区的相互碰撞与挤压，形成漩涡，只有当漩流足够小时产生的微弱旋动，才不会影响保护渣卷入铸坯；但当旋动严重时则会产生较大的漏斗漩涡，使钢液面上的保护渣直接卷到水口出口处，在连铸过程中对钢水造成二次污染，这将严重影响钢水的洁净度。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：为了解决电磁制动造成的能源浪费，以及安装完后的不可调的问题，本实用新型提供一种用于板坯或异形坯连铸制动式浸入水口来解决上述问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于板坯或异形坯连铸制动式浸入水口，包括水口侧壁、与侧壁一体的底部以及侧壁与底部围成的顶部开口的人字形内孔，所述的内孔的两个开口端的侧壁上分别设置有向下倾斜的流道孔，所述的流道孔的入口与开口端连通。通过流道孔，来给结晶器上部钢水增加一个外来旋转制动力，与原结晶器内电磁搅拌产生的力矩力方向相反，以阻尼原有旋转力，能使结晶器液面更加趋于平稳，不让已被结晶器保护渣吸附的夹杂物重返钢水，大大提高铸坯质量；内孔的下部设置两个开口端，使得回流区变小，同时冲击深度也变小，因钢水从内孔出流前就具有一定的旋转量，在撞击窄面后开始沿结晶器螺旋运动得到进一步加强，在进入窄面附近区域后旋转速度最大，最大限度抑制一次涡流；同时，在向外离心力作用下心部液体被甩出洗刷结晶器内表面，结晶器下回流区的减小及液体的旋转运动有利于夹杂物的上浮，减少铸坯夹杂。

每个流道孔的中心线与内孔两个开口端之间的中心连线平行，两个开口端处的流道孔的中心线分别位于内孔两个开口端之间的中心连线的两侧。

为了能够使得效果更好，所述的流道孔的出口设置有可使流股产生相同方向旋转的外扩的斜角。斜角仅仅设置在流道孔的出口处。

进一步，具体的说，所述的流道孔有两个，截面为椭圆形，分别设置在两个开口端的侧壁上。