【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钢铁冶金，涉及一种能够稳定结晶器液面的浸入式水口及应用方法。
技术介绍
1、连铸结晶器内的液面波动情况不仅关系着保护渣的熔融，而且还对夹杂物的分布有着重要的影响。当结晶器内钢液自由液面波动剧烈时，会发生保护渣卷吸现象；当结晶器内钢液自由液面波动平静时，保护渣不能较好的熔融，因此不能起到吸附夹杂和润滑壁面的作用。因此在连铸生产过程中，一定要将钢液的液面波动控制在一定的范围内。
2、对于结晶器内钢渣界面液面波动行为的研究已经有二三十年，通过理论分析、数值及物理模拟各种手段去研究其特征、规律以及影响因素。结晶器钢渣界面不同区域复杂的流动过程，经大量的研究表明，主要与其内部流场以及所使用的设备工艺密切相关。
3、浸入式水口是钢液从中间包流入结晶器的通道，其功能是将水口浸入到结晶器内的钢液面下，进行浇注的管道，以防止钢液的二次氧化。浸入式水口的结构以及插入深度是连铸过程中容易改变且对结晶器内流场、液面波动等产生深远影响的参数，从水模和数模实验来看，从水口侧孔流出的钢水通常分成向上和向下的两个循环回流，当回流中心离钢液的自由表面或结晶器侧壁越近，液位波动幅度越大。
4、尽管结晶器电磁制动技术的引入，有效减缓了出侧孔的流股速度，使得回流中心靠近水口中线，对液面波动平稳起到了积极的作用，但由于投资费用巨大，且应用效果存在较大争议。中国专利申请号00259317.3公开的防漩涡定径水口，采用喇叭口漏斗形内腔设计，通过在喇叭口内壁设置键槽形或波纹形凹凸面来防止漩涡产生卷吸；中国专利申请号201020
5、鉴于上述情况，亟待研究一种能够稳定结晶器液面波动的浸入式水口，以降低由于水口附近负压引起的抽吸卷渣发生几率，进而提高铸坯表面和内部质量。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的由水口侧孔附近负压引起的钢水卷渣问题，本专利技术的目的是提供一种能够稳定结晶器液面的浸入式水口及应用方法，通过在水口本体的下部的吐出孔内设置十字叶片导旋结构，当钢水从吐出孔流出时分成四股进行旋转流动，以减弱结晶器弯月面的湍动，降低由于水口附近负压引起的抽吸卷渣发生几率，进而提高铸坯表面和内部质量。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、本专利技术的第一方面提供了一种能够稳定结晶器液面的浸入式水口，包括水口本体；
4、所述水口本体的顶端设有一漏斗状的钢液流入口，该水口本体为一中空圆柱管，该中空圆柱管的内腔呈上粗下细的变径式结构，该水口本体的底部端头密封，所述水口本体的下部管壁上对称设有吐出孔；
5、所述吐出孔内设有十字叶片导旋结构。
6、优选地，所述十字叶片导旋结构的旋转角度为30～180°。
7、优选地，所述十字叶片导旋结构由zro2粉体压制成型。
8、优选地，所述吐出孔为圆形吐出孔。
9、优选地，所述吐出孔的中心轴线与水平线的夹角θ为0～30°。
10、优选地，所述水口本体的内腔采用锆莫来石质或含锆酸钙质材料。
11、优选地，所述水口本体的中部下方设有渣线段，所述渣线段为距离最顶端的导流吐出槽出口上沿100～300mm的区域，所述渣线段采用铝锆碳或锆碳质材料；所述水口本体上渣线段以外的部分采用高强度耐火材料。
12、本专利技术的第二方面提供了一种如本专利技术第一方面所述的能够稳定结晶器液面的浸入式水口的应用方法，根据板坯的浇注宽度和水口壁的侵蚀深度来控制浸入式水口插入钢液的深度；
13、当所述板坯的浇注宽度≤1300mm时，初浇炉次的浸入式水口插入钢液的深度为185～200mm，当所述水口壁的侵蚀深度≥10mm时，将所述浸入式水口插入钢液的深度改为170～185mm；
14、当所述板坯的浇注宽度＞1300mm时，初浇炉次的浸入式水口插入钢液的深度为165～180mm，当所述水口壁的侵蚀深度≥10mm时，将所述浸入式水口插入钢液的深度改为150～165mm。
15、本专利技术能够稳定结晶器液面的浸入式水口及应用方法具有以下有益效果：
16、1、与传统水口相比，本专利技术的能够稳定结晶器液面的浸入式水口，能使吐出孔出来的钢流旋转，避免钢水在水口的内腔产生负压，起到平稳结晶器液面的效果；
17、2、与传统水口相比，本专利技术的能够稳定结晶器液面的浸入式水口，能够降低侧孔出口流股的横向流速，减少常规板坯连铸弯月面波动引起的剪切卷渣；
18、3、与传统水口相比，本专利技术的能够稳定结晶器液面的浸入式水口，可以增加流经水口的钢液中微小夹杂物的碰撞聚合几率，有利于夹杂物上浮。
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1.一种能够稳定结晶器液面的浸入式水口，其特征在于，包括水口本体；
2.根据权利要求1所述的能够稳定结晶器液面的浸入式水口，其特征在于，所述十字叶片导旋结构的旋转角度为30～180°。
3.根据权利要求1所述的能够稳定结晶器液面的浸入式水口，其特征在于，所述十字叶片导旋结构由ZrO2粉体压制成型。
4.根据权利要求1所述的能够稳定结晶器液面的浸入式水口，其特征在于，所述吐出孔为圆形吐出孔。
5.根据权利要求1所述的能够稳定结晶器液面的浸入式水口，其特征在于，所述吐出孔的中心轴线与水平线的夹角θ为0～30°。
6.根据权利要求1所述的能够稳定结晶器液面的浸入式水口，其特征在于，所述水口本体的内腔采用锆莫来石质或含锆酸钙质材料。
7.根据权利要求1所述的能够稳定结晶器液面的浸入式水口，其特征在于，所述水口本体的中部下方设有渣线段，所述渣线段为距离最顶端的导流吐出槽出口上沿100～300mm的区域，所述渣线段采用铝锆碳或锆碳质材料；所述水口本体上渣线段以外的部分采用高强度耐火材料。
8.一种如权利要求1
...【技术特征摘要】
1.一种能够稳定结晶器液面的浸入式水口，其特征在于，包括水口本体；
2.根据权利要求1所述的能够稳定结晶器液面的浸入式水口，其特征在于，所述十字叶片导旋结构的旋转角度为30～180°。
3.根据权利要求1所述的能够稳定结晶器液面的浸入式水口，其特征在于，所述十字叶片导旋结构由zro2粉体压制成型。
4.根据权利要求1所述的能够稳定结晶器液面的浸入式水口，其特征在于，所述吐出孔为圆形吐出孔。
5.根据权利要求1所述的能够稳定结晶器液面的浸入式水口，其特征在于，所述吐出孔的中心轴线与水平线的夹角θ为0～30°。
【专利技术属性】
技术研发人员：刘旭峰，于艳，职建军，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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