System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种浸入式水口制造技术_技高网
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一种浸入式水口制造技术

技术编号:42861230 阅读:1 留言:0更新日期:2024-09-27 17:25
本申请属于金属铸造技术领域,具体提供了一种浸入式水口,包括水口主体,水口主体内设置有导流腔,导流腔用于通过钢液,水口主体的底部具有第一分流水口和第二分流水口,第一分流水口内设置有第一分流腔,第二分流水口内设置有第二分流腔,导流腔分别与第一分流腔和第二分流腔相连通,第一分流腔和第二分流腔用于均分导流腔;浸入式水口还包括至少两个分流孔,至少两个分流孔分别设置在第一分流水口和第二分流水口上。本申请中,浸入式水口能够分散钢液流股动能,扩大钢液流股范围,进而削弱上回流对钢液面的冲击,降低液面波动频率与波幅,可解决高拉速或高通钢量条件下结晶器液面波动的问题。

【技术实现步骤摘要】

本申请属于金属铸造,具体涉及一种浸入式水口


技术介绍

1、高拉速连铸是实现钢铁高效化生产、降低生产成本、节能减排的关键保障。但实际生产中,连铸拉速提高,结晶器内熔池的钢液流动紊乱,液面波动加剧,是造成连铸生产过程卷渣、漏钢等问题高发的主要因素。保证连铸结晶器内钢液流动与液面波动稳定,是实现高拉速连铸的前提。

2、浸入式水口作为连接中间包与结晶器的钢液导流装置,其结构直接决定结晶器内钢液的流动行为。在板坯连铸中,钢液从浸入式水口的上部由中间包流入,而后由浸入式水口的下部流出,为结晶器凝固提供源源不断的钢液。在高拉速连铸生产中,合理的水口结构是实现结晶器内钢液均匀、合理流动的基本保证。

3、为稳定结晶器内钢液流动,中国专利技术专利cn116944487a公开了一种连铸板坯浸入式水口,包括水口本体、上端口、分流底部、内螺纹结构段和耐火吸附材料段。通过对水口内壁增设螺纹结构设计,以减小水口侧孔出口处的钢液流股动能,从而降低钢液的冲击深度和强度,进而减弱钢液上回流强度和减轻结晶器液面波动。然而,在以高通钢量为特点的高拉速连铸生产中,水口内壁面较浅的螺纹结构仅可降低壁面附近的钢液流速,对于高通钢量的水口侧孔出口处的钢液流股动能减小贡献有限(水口内绝大部分钢流仍直接向下高速流出)。同时,内螺纹结构将加剧水口内壁面结瘤,影响正常浇铸。

4、中国专利技术专利cn114535559a、cn115647348a和cn116140603a,均公开了一种带旋流的水口导流装置,分别应用于薄板坯、圆坯与方坯的浸入式水口。其技术原理与中国专利技术专利cn116944487a相似,即通过旋流导流装置,使钢液从水口流出时形成旋流,从而引导结晶器熔池钢液旋转,以降低液面波动剧烈程度。然而,对于板坯连铸,其宽厚比显著,由水口高速流出的旋流钢液将冲刷铸坯宽面凝固坯壳,不利于坯壳均匀凝固。

5、中国专利技术专利cn116237483a公开了一种结合结晶器浸入式水口结构与工艺的板坯连铸方法,针对通钢量为3.5~5.5t/min的低碳和超低碳钢,通过设计水口侧孔倾角向下15~30°、侧孔面积与水口通径面积比2.0~3.0、底部10~12mm深凹底、27~30mm壁厚结构,并结合150mm~250mm浸入深度和塞棒以及上水口5l/min~15l/min吹氩量工艺,以减少保护渣和气泡卷入。然而,该浸入式水口是目前较为常用的一种,无法应对高拉速连铸高通钢量条件下钢液冲击窄面铜板后大幅返流至液面造成结晶器液面剧烈波动的难题。

6、中国专利技术专利cn115921810a公开了一种提高板坯连铸结晶器内流场对称性的浸入式水口,包括水口主体和两个隔离板,两个隔离板分别设置于水口主体的两侧,使钢液流股在结晶器上环流区域流动时沿结晶器的厚度方向发生隔离,进而抑制钢液流股之间的动量交换,提高结晶器内流场的对称性,并减轻液面波动。然而,在实际连铸过程,隔离板为耐火材料材质,在一定程度上将引入污染源。同时,在当前的连铸生产中,结晶器均配置自动加渣装置,隔离板的存在也将干涉结晶器自动加渣。

7、综上,当前已开发的板坯连铸结晶器浸入式水口,多为通过改变水口侧孔倾角、水口内壁结构、添加额外导流装置或改进浸入深度等连铸工艺,以控制结晶器液面波动。而对于以高通钢量为显著特点的高拉速连铸,如何有效降低由水口流出的钢液造成的上反流钢液流量或动能,是从根本上解决高拉速连铸液面波动的关键。为此,亟需开发一种能够分散钢液流股动能,扩大钢液流股范围,削弱上回流对钢液面的冲击,降低液面波动频率与波幅的浸入式水口。


技术实现思路

1、因此,本申请要解决的技术问题在于提供一种浸入式水口,通过在水口主体的底部设置第一分流水口和第二分流水口,并在第一分流水口和第二分流水口上分别设置至少一个分流孔,使得高通量的钢液均匀分流到第一分流水口和第二分流水口,并通过第一分流水口和第二分流水口以及第一分流水口和第二分流水口上的分流孔流入结晶器内,从而能够分散钢液流股动能,扩大钢液流股范围,进而削弱上回流对钢液面的冲击,降低液面波动频率与波幅。

2、为了解决上述问题,本申请提供了一种浸入式水口,包括水口主体,所述水口主体内设置有导流腔,所述导流腔用于通过钢液,所述水口主体的底部具有第一分流水口和第二分流水口,所述第一分流水口内设置有第一分流腔,所述第二分流水口内设置有第二分流腔,所述导流腔分别与所述第一分流腔和所述第二分流腔相连通,所述第一分流腔和所述第二分流腔用于均分所述导流腔;

3、其中,所述浸入式水口还包括至少两个分流孔,至少两个分流孔分别设置在所述第一分流水口和所述第二分流水口上。

4、可选的,所述水口主体的内径沿流路方向逐渐减小。

5、可选的,所述第一分流水口的中心线和所述第二分流水口的中心线分别与所述水口主体的中心线呈角度α设置,105°≤α≤135°。

6、可选的,所述第一分流水口上的所述分流孔的中心线与所述第一分流水口的中心线呈角度β设置,所述第二分流水口上的所述分流孔的中心线与所述第二分流水口的中心线也呈角度β设置,30°≤β≤75°。

7、可选的,所述第一分流水口与所述第二分流水口的结合处为圆角结构,圆角结构的半径为r,5mm≤r≤25mm。

8、可选的,所述第一分流水口和所述第二分流水口与所述水口主体的结合处也为圆角结构,圆角结构的半径为r,50mm≤r≤150mm。

9、可选的,所述分流孔为方形;

10、方形结构的所述分流孔的边长为a,30mm≤a≤100mm;

11、方形结构的所述分流孔的角部为圆角结构,圆角结构的半径为δ,δ≤6mm。

12、可选的,所述分流孔为矩形;

13、矩形结构的所述分流孔的长边为b,40mm≤b≤110mm,矩形结构的所述分流孔的短边为c,30mm≤c≤100mm,且1.1≤b/c≤1.35;

14、矩形结构的所述分流孔的角部也为圆角结构,圆角结构的半径为δ,δ≤6mm。

15、可选的,所述分流孔为圆形;

16、圆形结构的所述分流孔的直径为d,30mm≤d≤100mm。

17、可选的,所述分流孔为椭圆形;

18、椭圆形结构的所述分流孔的长轴为e,40mm≤e≤120mm,椭圆形结构的所述分流孔的短轴为f,20mm≤f≤80mm,且1.1≤e/f≤1.5。

19、有益效果

20、本专利技术的实施例中所提供的浸入式水口,通过在水口主体的底部设置第一分流水口和第二分流水口,并在第一分流水口和第二分流水口上分别设置至少一个分流孔,使得高通量的钢液均匀分流到第一分流水口和第二分流水口,并通过第一分流水口和第二分流水口以及第一分流水口和第二分流水口上的分流孔流入结晶器内,增加了出口数量,从而能够分散钢液流股动能,扩大钢液流股范围,进而削弱上回流对钢液面的冲击,降低液面波动频率与波幅,可解决高拉速或高通钢量条件下结本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种浸入式水口,其特征在于,包括水口主体(1),所述水口主体(1)内设置有导流腔(11),所述导流腔(11)用于通过钢液,所述水口主体(1)的底部具有第一分流水口(2)和第二分流水口(3),所述第一分流水口(2)内设置有第一分流腔(21),所述第二分流水口(3)内设置有第二分流腔(31),所述导流腔(11)分别与所述第一分流腔(21)和所述第二分流腔(31)相连通,所述第一分流腔(21)和所述第二分流腔(31)用于均分所述导流腔(11);

2.根据权利要求1所述的浸入式水口,其特征在于,

3.根据权利要求1所述的浸入式水口,其特征在于,

4.根据权利要求1所述的浸入式水口,其特征在于,

5.根据权利要求1所述的浸入式水口,其特征在于,

6.根据权利要求1所述的浸入式水口,其特征在于,

7.根据权利要求1所述的浸入式水口,其特征在于,

8.根据权利要求1所述的浸入式水口,其特征在于,

9.根据权利要求1所述的浸入式水口,其特征在于,

10.根据权利要求1所述的浸入式水口,其特征在于,

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【技术特征摘要】

1.一种浸入式水口,其特征在于,包括水口主体(1),所述水口主体(1)内设置有导流腔(11),所述导流腔(11)用于通过钢液,所述水口主体(1)的底部具有第一分流水口(2)和第二分流水口(3),所述第一分流水口(2)内设置有第一分流腔(21),所述第二分流水口(3)内设置有第二分流腔(31),所述导流腔(11)分别与所述第一分流腔(21)和所述第二分流腔(31)相连通,所述第一分流腔(21)和所述第二分流腔(31)用于均分所述导流腔(11);

2.根据权利要求1所述的浸入式水口,其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱苗勇郑世伟蔡兆镇
申请(专利权)人:东北大学
类型:发明
国别省市:

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