專利名稱：Ftsc薄板坯連鑄結(jié)晶器用兩孔式浸入式水口的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶金連鑄設(shè)備水口領(lǐng)域，尤其涉及一種FTSC薄板坯連鑄結(jié)晶器用兩孔式浸入式水口。
背景技術(shù)：
意大利達(dá)涅利公司開發(fā)的the Flexible Thin Slab Caster (FTSC)薄板坯連鑄生產(chǎn)的鑄坯厚度一般在65 92mm之間，寬度約為900 1650mm。FTSC薄板坯連鑄機(jī)有別于常規(guī)板坯連鑄機(jī)常用的平板式結(jié)晶器，F(xiàn)TSC薄板坯連鑄機(jī)的結(jié)晶器和CSP薄板坯連鑄機(jī)相似，其寬面銅板都具有由連續(xù)弧線過渡組成的曲面，整個結(jié)晶器呈“漏斗狀”，但兩種結(jié)晶器的“漏斗”大小尺寸不同。漏斗型結(jié)晶器內(nèi)鋼液熔池上部空間增大，使得薄板坯連鑄采用浸入式水口和連鑄保護(hù)渣成為可能，但漏斗型結(jié)晶器內(nèi)上部空間增大幅度是有限度的，因此薄板坯連鑄機(jī)用浸入式水口的鋼液流出端一般要加工成扁平形狀，即其沿結(jié)晶器寬度方向的尺寸要明顯大于沿厚度方向的尺寸。浸入式水口與中間包相連接的鋼液流入端通常為圓管形，因而連接流入端和流出端的是一個截面形狀光滑連續(xù)過渡的管狀通道。為了防止連鑄生產(chǎn)過程中鋼液發(fā)生二次氧化，需要向結(jié)晶器鋼液熔池液面上添加固體顆粒保護(hù)渣，使其與高溫鋼液接觸要吸收熱量而熔化，這樣才可能使連鑄保護(hù)渣起到防止鋼液二次氧化的保護(hù)劑的作用，流入凝固坯殼與結(jié)晶器銅板之間的渣膜能起到降低阻力以及吸收從鋼液中上浮的非金屬夾雜物等作用。由于連鑄保護(hù)渣熔化狀況和喂入結(jié)晶器銅板與凝固坯殼之間渣膜的好壞對連鑄生產(chǎn)順行和鑄坯內(nèi)外質(zhì)量有重要影響，這就要求來自浸入式水口在結(jié)晶器內(nèi)形成的鋼液回旋流能把高溫鋼液合理的帶到結(jié)晶器熔池上部，以利于保證連鑄保護(hù)渣的合理熔化和喂入；同時，也要防止因來自浸入式水口在結(jié)晶器內(nèi)形成的鋼液回旋流造成熔池液面的起伏和波動過大而使保護(hù)渣卷入凝固坯殼或鋼液，進(jìn)而造成鑄坯質(zhì)量問題和生產(chǎn)事故。因此，浸入式水口的整體結(jié)構(gòu)(尤其內(nèi)流通道截面積變化和鋼液流出端結(jié)構(gòu))在此就起到極其重要作用。根據(jù)上述對FTSC薄板坯連鑄結(jié)晶器內(nèi)熔池鋼液運動行為的研究和認(rèn)識，目前，國內(nèi)外生產(chǎn)FTSC薄板坯連鑄機(jī)結(jié)晶器用的浸入式水口多采用四開孔扁平水口(參見附圖6)， 四孔浸入式水口通過兩個向上吐出孔(9)直接將高溫鋼液輸送到水口周圍的熔池液面，較好地實現(xiàn)了熔池鋼液高溫區(qū)上移，但由于上吐出孔鋼液射流基本上垂直向上，對結(jié)晶器鋼液熔池液面的沖擊較為嚴(yán)重，而且熔池鋼液面高溫區(qū)也僅僅集中在水口周圍，使整個鋼液面溫度分布不均勻。附圖7所示屬于改進(jìn)的四孔浸入式孔水口，依靠上部的向上吐出孔(9) 形成的基本水平流出的鋼液射流壓制了向下吐出孔(10)的鋼液射流引起的結(jié)晶器內(nèi)循環(huán)流，而使熔池鋼液面比較平穩(wěn)，但同時也造成了非金屬夾雜物上浮不利的負(fù)面作用，故不適宜對鋼坯潔凈度要求高的品種鋼連鑄生產(chǎn)
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種FTSC薄板坯連鑄結(jié)晶器用兩孔式浸入式水口，是用于 FTSC薄板坯連鑄機(jī)長漏斗型結(jié)晶器，降低結(jié)晶器內(nèi)熔池液面的起伏和波動，促使結(jié)晶器內(nèi)鋼液熔池高溫區(qū)上移并且溫度分布均勻，改善鋼液凝固坯殼的均勻性，并有利于鋼液中的非金屬夾雜物上浮被連鑄保護(hù)渣吸收。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是FTSC薄板坯連鑄結(jié)晶器用兩孔式浸入式水口，包括上部的鋼液流入端、中部流道、 下部流出端依次相連，所述中部流道的截面從上部入口到下部出口越來越扁、越來越寬，所述下部流出端上設(shè)有兩側(cè)對稱的吐出孔，吐出孔之間設(shè)有分流體，其特征在于，所述吐出孔為兩個，所述吐出孔的側(cè)傾角α為11 13°、高H為133 138mm、寬d為27 觀讓。所述中部流道的截面從上部入口到下部出口是連續(xù)過渡的，中部流道的入口截面為圓管形，內(nèi)徑dl為79 80mm，外徑Dl為120 125mm ；中部流道的控制截面為扁圓管形，控制截面內(nèi)徑長軸a2為188 190mm，內(nèi)徑短軸d2為37 38mm，外徑長軸L2為250 255mm，外徑短軸D2為93 95mm ；中部流道的出口截面為扁圓管形，內(nèi)徑長軸a3為260 262mm,內(nèi)徑短軸d3為觀 四讓，外徑長軸L3為310 315mm，外徑短軸D3為74 76mm， 所述控制截面與入口截面的間距為418 420mm，控制截面與出口截面的間距為188 190mmo所述分流體設(shè)在下部流出端中心軸線上，其導(dǎo)流角β為13 14°、寬b為38 40mm、高 h 為 53 55mm。所述下部流出端的底端面長a為150 155mm、寬c為59 61mm。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是1)采用了方向基本向下的合適開口度的兩個吐出孔的下部扁平類型結(jié)構(gòu)，增大了浸入式水口外壁與結(jié)晶器銅板間的距離，有利于水口周圍鋼水的流動和防止凝固中的坯殼與水口粘連；2)水口的鋼液內(nèi)通道和流出端的結(jié)構(gòu)尺寸經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計，使其工作時從工作端吐出口流出的鋼水射流速度減小，在其兩個吐出口下方形成的兩個對稱的回旋區(qū)的渦心位置比較高，特別有利于鋼液中非金屬夾雜物的上浮被保護(hù)渣吸收去除；3)本水口在浸入120 200mm深度工作范圍內(nèi)具有非常小的鋼液面波動幅度 (士3mm)，特別有利于避免結(jié)晶器內(nèi)鋼液面卷渣現(xiàn)象的發(fā)生；4)在4.0 4. 5m/min基本工作拉速及浸入120 200mm深度工作范圍內(nèi)工作時， 結(jié)晶器內(nèi)熔池液面的鋼液溫度分布均勻，特別有利于鋼液凝固形成四周厚度均勻的初生結(jié)晶坯殼，進(jìn)而保證薄板坯的表面質(zhì)量。


圖1是本發(fā)明實施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中沿A-A線剖視圖；圖3是圖1中沿B-B線剖視圖；圖4是圖1中沿C-C線剖視圖；圖5是圖1的仰視圖；圖6是現(xiàn)有技術(shù)水口一；
圖7是現(xiàn)有技術(shù)水口二。圖中1-鋼液流入端2-中部流道3-下部流出端4-入口截面5-控制截面 6-出口截面 7-吐出孔8-分流體9-向上吐出孔 10-向下吐出孔
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作進(jìn)一步說明見圖1至圖5，是本發(fā)明FTSC薄板坯連鑄結(jié)晶器用兩孔式浸入式水口實施例結(jié)構(gòu)示意圖，包括上部圓管狀鋼液流入端1、中部流道2、下部流出端3依次相連，中部流道2的截面從上部入口到下部出口越來越扁、越來越寬，下部流出端3上設(shè)有兩側(cè)對稱的吐出孔 7，吐出孔7為兩個，改變了目前FTSC薄板坯連鑄結(jié)晶器多數(shù)采用的四孔結(jié)構(gòu)，使本發(fā)明在 FTSC薄板坯連鑄結(jié)晶器內(nèi)能形成以兩個主要回旋流為特征的更合理的鋼液流場和溫度場， 本發(fā)明經(jīng)過水力學(xué)模型和計算機(jī)仿真模擬分析優(yōu)化設(shè)計的整體結(jié)構(gòu)和尺寸如下吐出孔7的側(cè)傾角α為11 13°、高H為133 138mm、寬d為27 沘讓，吐出孔7之間設(shè)有分流體8，分流體8設(shè)在下部流出端中心軸線上，其導(dǎo)流角β為13 14°、 寬b為38 40mm、高h(yuǎn)為53 55mm。中部流道2的截面從上部入口到下部出口是連續(xù)過渡的，中部流道的入口截面4 為圓管形，內(nèi)徑dl為79 80mm，外徑Dl為120 125mm ；中部流道的控制截面5為扁圓管形，控制截面5內(nèi)徑長軸a2為188 190mm，內(nèi)徑短軸d2為37 38mm，外徑長軸L2為 250 255mm，外徑短軸D2為93 95mm ；中部流道的出口截面6為扁圓管形，出口截面6內(nèi)徑長軸a3為沈0 沈2讓，內(nèi)徑短軸d3為觀 四讓，外徑長軸L3為310 315mm，外徑短軸D3為74 76mm，控制截面5與入口截面4的間距為418 420mm，控制截面5與出口截面6的間距為188 190mm。下部流出端3的底端面長a為150 155mm、寬c為59 61mm。
權(quán)利要求
1.FTSC薄板坯連鑄結(jié)晶器用兩孔式浸入式水口，包括上部的鋼液流入端、中部流道、下部流出端依次相連，所述中部流道的截面從上部入口到下部出口越來越扁、越來越寬，所述下部流出端上設(shè)有兩側(cè)對稱的吐出孔，吐出孔之間設(shè)有分流體，其特征在于，所述吐出孔為兩個，所述吐出孔的側(cè)傾角α為11 13°、高H為133 138mm、寬d為27 觀讓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的FTSC薄板坯連鑄結(jié)晶器用兩孔式浸入式水口，其特征在于， 所述中部流道的截面從上部入口到下部出口是連續(xù)過渡的，中部流道的入口截面為圓管形，內(nèi)徑dl為79 80mm，外徑Dl為120 125mm ；中部流道的控制截面為扁圓管形，控制截面內(nèi)徑長軸a2為188 190mm，內(nèi)徑短軸d2為37 38mm，外徑長軸L2為250 255mm， 外徑短軸D2為93 95mm ；中部流道的出口截面為扁圓管形，內(nèi)徑長軸a3為260 沈2讓， 內(nèi)徑短軸d3為觀 四讓，外徑長軸L3為310 315mm，外徑短軸D3為74 76mm，所述控制截面與入口截面的間距為418 420mm，控制截面與出口截面的間距為188 190mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的FTSC薄板坯連鑄結(jié)晶器用兩孔式浸入式水口，其特征在于，所述分流體設(shè)在下部流出端中心軸線上，其導(dǎo)流角β為13 14°、寬b為38 40mm、 高h(yuǎn)為53 55mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的FTSC薄板坯連鑄結(jié)晶器用兩孔式浸入式水口，其特征在于， 所述下部流出端的底端面長a為150 155mm、寬c為59 61mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及冶金連鑄設(shè)備水口領(lǐng)域，尤其涉及一種FTSC薄板坯連鑄結(jié)晶器用兩孔式浸入式水口，包括上部的鋼液流入端、中部流道、下部流出端依次相連，所述下部流出端上設(shè)有兩側(cè)對稱的吐出孔，吐出孔之間設(shè)有分流體，其特征在于，所述吐出孔為兩個，所述吐出孔的側(cè)傾角α為11～13°、高H為133～138mm、寬d為27～28mm。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是1)有利于水口周圍鋼水的流動和防止凝固中的坯殼與水口粘連；2)有利于鋼液中非金屬夾雜物的上浮被保護(hù)渣吸收去除；3)有利于避免結(jié)晶器內(nèi)鋼液面卷渣現(xiàn)象的發(fā)生；4)有利于鋼液凝固形成四周厚度均勻的初生結(jié)晶坯殼，進(jìn)而保證薄板坯的表面質(zhì)量。
文檔編號B22D41/50GK102398025SQ201110413600
公開日2012年4月4日 申請日期2011年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月12日
發(fā)明者李波, 李濤, 王仁貴, 陳永范 申請人:遼寧科大東方巨業(yè)高級陶瓷有限公司, 遼寧科技大學(xué)