用于钢水转移的正压强水口制造技术

本发明专利技术涉及冶金技术领域，公开了一种用于钢水转移的正压强水口，包括沿着钢水流动方向依次密封布置的钢水汇聚区和锥形过渡段，钢水汇聚区和锥形过渡段均为上大下小的空心的倒圆台形，还包括1～4个坡形导流槽，坡形导流槽为横向的半圆台结构，坡形导流槽深度较大的一端与钢水汇聚区连通，且坡形导流槽的上表面与钢水汇聚区的上表面平齐，坡形导流槽以来流方向穿过钢水汇聚区中心的线为对称轴，对称分布在钢水汇聚区的周围。本发明专利技术用于钢水转移的正压强水口，降低旋涡临界高度，大幅度减少钢渣卷入钢水数量，提高钢水质量，增加钢水产量，减少钢水精炼处理成本。

【技术实现步骤摘要】
用于钢水转移的正压强水口
本专利技术涉及冶金
，具体涉及一种用于钢水转移的正压强水口。
技术介绍
钢铁生产中，钢水不断地从一个容器转移到另一个容器，每一个容器都因冶炼的需要，有相应的熔渣：转炉内有钢渣，钢包内有钢包渣，中包内有中包渣。为了避免影响钢铁生产过程和钢铁质量，都必须尽量减少熔渣进入下一个容器。熔渣之所以会随着钢水通过水口转移，是由于液体流动中的漩涡现象。漩涡是我们生活中常见的一种现象，它是流体在流动过程中由于相邻各质点间流速不一致而引起的。而在垂直水口上方，液体达到一定的临界高度，就会形成可见漩涡。漩涡将本来漂浮于钢水上面的钢渣卷吸进入水口，到达下一个容器，造成钢水质量问题等一系列其它问题。对于某些高级钢种，钢厂往往采用牺牲钢水收得率的方法，提前关闭水口，致使转炉、钢包、中包都有大量残钢无法得到利用；而对某些质量要求不太高的钢种，则任由钢渣混入钢水，虽然提高了钢水的收得率，但降低了钢水质量。而随着现在钢铁生产节奏加快，钢水转移速度也随之加快，需要加大各种水口直径，导致下渣的问题更突出。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对上述技术的不足，提供一种用于钢水转移的正压强水口，降低旋涡临界高度，大幅度减少钢渣卷入钢水数量，提高钢水质量，减少钢水精炼处理成本。为实现上述目的，本专利技术所设计的用于钢水转移的正压强水口，包括沿着钢水流动方向依次密封布置的钢水汇聚区和锥形过渡段，所述钢水汇聚区和锥形过渡段均为上大下小的空心的倒圆台形，还包括1～4个坡形导流槽，所述坡形导流槽为横向的半圆台结构，所述坡形导流槽深度较大的一端与所述钢水汇聚区连通，且所述坡形导流槽的上表面与所述钢水汇聚区的上表面平齐，该上表面亦即容器的底面，所述坡形导流槽以来流方向穿过钢水汇聚区中心的线为对称轴，对称分布在所述钢水汇聚区的周围，上述各部分平滑而紧密连接。优选地，所述锥形过渡段的底部连接有收缩整流段，所述收缩整流段分为两部分，上部分为上大下小空心倒圆台形的收缩段，下部分为直筒段，下部分的直径等于上部分的下端直径。优选地，所述钢水汇聚区的上底直径为下底直径的2～5倍，其高为下底的1.0～4.0倍。优选地，所述收缩整流段中收缩段的上底直径为下底直径的1.2～2.0倍，其高度大于下端直径。所述收缩整流段中直筒段的长度随生产需求而定。优选地，所述锥形过渡段的上底直径为下底直径的1.1-2.0倍，其长度可以根据需要设置，不必受限于容器耐火砖的尺寸。优选地，所述锥形过渡段和收缩整流段的连接处设有滑板，控制钢水转移。优选地，所述钢水汇聚区和坡形导流槽由耐火砖砌筑而成。优选地，所述锥形过渡段和收缩整流段一次成型。优选地，所述收缩整流段的中心与所述钢水汇聚区和锥形过渡段的中心不在一条直线上。优选地，所述收缩整流段单独成型，可拆卸安装在所述锥形过渡段底部，便于更换。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：1、降低了漩涡临界高度，大幅度减少钢渣卷入钢水的数量，提高钢水质量，减少钢水精炼处理成本；2、钢水转移速度快，提高了炼钢生产效率；3、大幅度降低了转炉、钢包、中包的残钢量；4、提高了水口整体寿命，降低了材料成本，节省了水口更换时间，提高了作业率；5、水口内各处压强均大于大气压强，保证不会从滑板处吸气，避免钢水二次氧化；6、钢水流出水口后形状规则，减少钢水流出水口后的二次氧化，提高钢水质量；降低了钢流对熔池的冲击强度，减少或避免卷渣发生，提高钢水质量。附图说明图1为本专利技术用于钢水转移的正压强水口的结构示意图；图2为图1的正视图。图中各部件标号如下：钢水汇聚区1、锥形过渡段2、坡形导流槽3、收缩整流段4。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。如图1所示，本专利技术用于钢水转移的正压强水口，包括沿着钢水流动方向依次密封布置的钢水汇聚区1和锥形过渡段2，钢水汇聚区1和锥形过渡段2均为上大下小的空心的倒圆台形，还包括1-4个坡形导流槽3，坡形导流槽3为横向的半圆台结构，坡形导流槽3深度较大的一端与钢水汇聚区1连通，且坡形导流槽3的上表面与钢水汇聚区1的上表面平齐，坡形导流槽3以来流方向穿过钢水汇聚区1中心的线为对称轴，对称分布在钢水汇聚区1的周围。另外，锥形过渡段2的底部连接有收缩整流段4，收缩整流段4分为两部分，上部分为上大下小空心倒圆台形的收缩段，下部分为直筒段。其中，钢水汇聚区1的上底直径为下底直径的2～5倍，其高为下底直径的1.0～4.0倍，收缩整流段4中收缩段的上底直径为下底直径的1.2～2.0倍，锥形过渡段2的上底直径为下底直径的1.1-2.0倍，其长度由容器耐火材料厚度确定，但不局限于容器厚度，为了提高出钢速度，可以适当加长锥形过渡段2的长度，锥形过渡段2的上底直径为下底直径的1.1-2.0倍。本专利技术实施时，在某些实施例中，锥形过渡段2和收缩整流段4的连接处还可以设有滑板，收缩整流段4的中心与钢水汇聚区1和锥形过渡段2的中心可以不在一条直线上。同样地，钢水汇聚区1、锥形过渡段2、收缩整流段4和坡形导流槽3可以一次成型。而且，坡形导流槽3和钢水汇聚区1可以由容器耐火砖砌筑而成，也可以一次成型后安装在容器中，收缩整流段4也可以单独成型，可拆卸安装在锥形过渡段2底部。需要说明的是，本专利技术虽然对部分尺寸作了限制，但并不是只有在限制范围内才有作用。本限制范围是综合考虑了设备尺寸、加工成型难度、操作等诸多方面因素。另外，本专利技术涉及到以下几个概念：正压强水口，是指水口内的任意一点的压强，均大于大气压强，换言之，若在水口上任意一点开一小孔，钢水都会流出，而空气不会进入。规则流，是指出水口后流股形状规则，表面光滑，在下降过程中直径逐渐变细，不间断。如果是水流，可见表面反光。规则流相当于层流，对周围的空气卷吸少，进入下一容器声音小。弥散流，是指出水口后流股形状不规则，表面粗糙，在下落过程中直径逐渐变粗，可能会发生间断，流股中包裹大量空气，进入下一容器声音大。本专利技术将漩涡的形成分成两部分：“漩”与“涡”。所谓“漩”，是流体相邻质点由于速度不一致，互相缠绕，形成各个方向的漩涡，使液面凹陷。所谓“涡”，水口边缘处的流体受到水口壁的摩擦力，速度最小，中心流体仅受液体本身的粘性力，速度最大，当液面高度达到某一值时，液体压强降低，流体不能充分补充，造成水口上方流体供不应求，形成的贯通凹陷。“漩”与“涡”在水口上方合二为一，形成贯通漩涡，就会将上方的钢渣、空气卷吸入。“漩”产生的离心力加大了漩涡的强度。试验发现，水口越长，流股中心与边缘速度差越大，漩涡临界高度越大，漩涡强度越大，卷吸渣量越大。普通水口，由于液体向下流动时，受到重力作用，速度逐渐加大，钢流有逐渐变细的趋势，然后受到水口的阻碍，尺寸不能发生变化，因此产生负压，而由于水口壁对钢流的摩擦力，钢流中心速度最大，负本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于钢水转移的正压强水口，包括沿着钢水流动方向依次密封布置的钢水汇聚区(1)和锥形过渡段(2)，所述钢水汇聚区(1)和锥形过渡段(2)均为上大下小的空心的倒圆台形，其特征在于：还包括1～4个坡形导流槽(3)，所述坡形导流槽(3)为横向的半圆台结构，所述坡形导流槽(3)深度较大的一端与所述钢水汇聚区(1)连通，且所述坡形导流槽(3)的上表面与所述钢水汇聚区(1)的上表面平齐，所述坡形导流槽(3)以来流方向穿过钢水汇聚区(1)中心的线为对称轴，对称分布在所述钢水汇聚区(1)的周围。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于钢水转移的正压强水口，包括沿着钢水流动方向依次密封布置的钢水汇聚区(1)和锥形过渡段(2)，所述钢水汇聚区(1)和锥形过渡段(2)均为上大下小的空心的倒圆台形，其特征在于：还包括1～4个坡形导流槽(3)，所述坡形导流槽(3)为横向的半圆台结构，所述坡形导流槽(3)深度较大的一端与所述钢水汇聚区(1)连通，且所述坡形导流槽(3)的上表面与所述钢水汇聚区(1)的上表面平齐，所述坡形导流槽(3)以来流方向穿过钢水汇聚区(1)中心的线为对称轴，对称分布在所述钢水汇聚区(1)的周围。


2.根据权利要求1所述用于钢水转移的正压强水口，其特征在于：所述锥形过渡段(2)的底部连接有收缩整流段(4)，所述收缩整流段(4)分为两部分，上部分为上大下小空心倒圆台形的收缩段，下部分为直筒段。


3.根据权利要求1所述用于钢水转移的正压强水口，其特征在于：所述钢水汇聚区(1)的上底直径为下底直径的2～5倍，其高为下底的1.0～4.0倍。


4.根据权利要求2所述用于钢水转移的正压强水口，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：万恩同，饶江平，万杨知为，李慕耘，冯军，
申请(专利权)人：万恩同，
类型：发明
国别省市：湖北;42