[发明专利]一种小方坯高速连铸用浸入式水口

说明书

本发明公开了一种小方坯高速连铸用浸入式水口，包括浸入式水口本体、水口直通孔和小侧孔；所述浸入式水口本体的上方与中间包底部滑动水口相连，下方与结晶器相通；所述水口直通孔贯穿浸入式水口本体的中部，用于钢液通过；所述浸入式水口本体的外侧靠近下部设有渣线，所述小侧孔贯穿浸入式水口本体的侧壁并位于渣线的下方，小侧孔的数量为多个。在高拉坯速度条件下，本发明能够减小浸入式水口直通孔出口处钢液的流速，降低流股的冲击深度，减小钢渣界面钢液温度的差异性，有利于均匀化渣和下渣，促进结晶器内凝固坯壳的均匀生长。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，涉及到钢铁冶金连铸工艺技术，具体涉及一种小方坯高速连铸用浸入式水口。

背景技术

在连铸生产中，提高拉坯速度可大幅度增加连铸机的生产能力，采用高速连铸技术是提高连铸生产效率和降本增效的重要技术途径，是连铸领域长期追求的目标。目前，国内小方坯弧形连铸机拉坯速度能稳定在4.2m/min以上，最高拉坯速度可达5.07m/min。小方坯连铸生产中，通常采用直通式浸入式水口进行浇注，拉坯速度提高，结晶器内钢液冲击深度增大，不利于钢液中夹杂物的上浮去除，对结晶器内部外弧侧凝固坯壳冲击增强，外弧侧上升回流较内弧侧强，导致钢渣界面温度差异性增大，不利于保护渣的均匀熔化和下渣，使得高速连铸小方坯容易出现夹杂物含量高、脱方和表面裂纹等缺陷。

为防止高拉速带来的铸坯纯净度降低和铸坯缺陷问题，提高铸坯质量，生产中采取了大量的技术手段，这些技术手段在一定程度上改善了高拉速浇注带来的问题，但也存在一些问题。

现有技术中，目前采取的主要技术手段及存在问题包括：

(1)结晶器电磁制动技术。通过在结晶器上部设置电磁制动装置，制动钢液从水口出来的流股，减少钢液冲击深度和钢渣界面的波动，促进结晶器内高温区的上移。该技术主要用在薄板坯连铸和板坯连铸生产中，小方坯连铸生产中没有应用电磁制动技术。

(2)结晶器电磁搅拌技术。结晶器电磁搅拌技术通过驱动钢液旋转流动，可以减小钢液冲击深度。小方坯连铸生产中采用结晶器电磁搅拌技术，随拉坯速度的提高，电磁搅拌强度一定时，水口附近钢渣界面的波动增强，达到一定值时液面出现卷渣现象，造成钢液卷渣，同时生产成本相对较高。

(3)水口结构参数和工艺参数优化技术。通过增大水口出口面积，减小水口浸入深度，可以实现减小钢液冲击深度、降低钢渣界面波动过大的目的。小方坯连铸一般采用直通式水口结构，高拉速条件下，这种优化方式受结晶器内腔尺寸和水口壁厚及强度要求的限制。

(4)弧形浸入式水口技术。公开号为CN206662259U的中国实用型专利公开了一种小方坯结晶器浸入式水口，在水口内腔下部设计为弧形段，提供缓冲，防止径直冲下的钢流直接冲击方坯外弧区域的初生坯壳，保证浇铸质量。但在高拉速连铸条件下，此类水口还不能解决钢液冲击深度过深、夹杂物不易上浮的问题。