專利名稱：連續(xù)鑄鋼用多孔定徑水口的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于冶金行業(yè)鋼鐵連鑄用耐火材料領(lǐng)域，涉及一種用于鋼廠連續(xù)鑄鋼時控制鋼水流量的多孔型定徑水口。
背景技術(shù)：
定徑水口是用于鋼水小方坯連鑄時控制鋼水流量的關(guān)鍵部件。目前，鋼廠使用的定徑水口有兩種，一種是以前普遍使用的單孔定徑水口(孔口接觸鋼水的部位一般采用氧化鋯材料)，其使用壽命通常不超過15小時，另外一種就是近幾年發(fā)展起來的單孔快速更換型水口。
近幾年來隨著連鑄中間包襯的使用壽命的增加，原有的普通型單孔定徑水口由于其使用壽命的局限已逐漸在被淘汰，取而代之的就是目前普遍使用的快速更換型定徑水口?？焖俑鼡Q型定徑水口的出現(xiàn)有效地解決了單孔定徑水口與中間包使用壽命的不同步問題，提高了煉鋼的連鑄生產(chǎn)能力。但是，快速更換型水口由于其配有一套機構(gòu)而增加了成本，同時將水口在熱狀態(tài)下進行更換帶來的危險性也大大增加。
實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新型多孔定徑水口。
本實用新型的構(gòu)思如下單孔定徑水口和單孔快換型定徑水口都是用于鋼鐵連鑄的中間包上，它們被安裝在中間包的底部，當(dāng)煉好的鋼水從鋼包倒入中間包時，用引流沙或燒氧的方法實現(xiàn)定徑水口開澆，此時鋼水通過水口定徑孔流入結(jié)晶器。由于中間包鋼水的溫度很高(通常在1530℃左右)，連續(xù)鑄鋼時因高溫鋼水的機械沖刷和化學(xué)侵蝕，水口下部鋼水流出口的直徑會逐漸擴大，即“水口擴徑”。
使用單孔定徑水口的中間包在水口擴徑達到極限值后被停止使用，因而安裝了單孔定徑水口的中間包的使用壽命通常都和單孔定徑水口的使用壽命相同，由于每個單孔定徑水口的壽命目前都不超過15小時，而一個中間包包襯的實際使用壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于15小時，因此就造成了材料的極大浪費，使生產(chǎn)成本大大增加，因而目前該單孔定徑水口已經(jīng)逐步被淘汰。
目前常用的快換型定徑水口由兩個部分組成，即上水口和下水口，其上水口不可更換而被安裝在中間包底部，下水口用一套專用的快換機構(gòu)而可以在澆鑄過程中更換，因而可以保證澆鑄的連續(xù)性，延長了中間包的實際使用壽命。與單孔定徑水口相比較，采用快換型定徑水口保證了中間包最大程度的使用，增加了連續(xù)鑄鋼時間。但是，由于快換型定徑水口的使用需要一套特殊的快速更換裝置，因此也造成了生產(chǎn)成本的增加，同時由于水口的更換是在高溫下進行的，機構(gòu)的變形和部件的損壞都可能造成生產(chǎn)安全上的隱患。
如果將傳統(tǒng)的單孔定徑水口由單孔改為多孔，做成多孔定徑水口，使多孔水口的每個孔的孔徑都與連鑄工藝要求相符，并且保證從每個孔流出來的鋼水都能夠流匯入結(jié)晶器，這樣，當(dāng)一個孔的使用壽命到了，可以換用第二個孔，第二個孔的使用壽命到了，可以換用第三個孔，以此類推。由此，增加了連續(xù)鑄鋼時間，保證了中間包最大程度的使用。
本實用新型的技術(shù)方案是這樣的一種多孔定徑水口，其特征在于，它是一種設(shè)有多個定徑開孔的定徑水口，亦即在定徑水口上設(shè)有多個開孔，每個開孔下出口的直徑都與連鑄工藝要求相符，且每個開孔的下出口的位置均處于結(jié)晶器鋼水液面的正上方。
上述多孔定徑水口，其中，每個開孔的下出口的位置均處于結(jié)晶器鋼水液面中部區(qū)域的正上方。
上述多孔定徑水口，其中，每個開孔的中軸線與整個定徑水口的中軸線之間有一個相同的夾角，每個開孔的中軸線的延長線都相交于結(jié)晶器鋼水液面的中心點。
上述多孔定徑水口，整個定徑水口的形狀可以設(shè)計成上大下小的圓臺形、三棱臺形、多棱臺形或其它適宜的形狀；開孔的形狀可以是目前通用的倒喇叭形即上部入口段為上大下小的圓臺形、下部定徑段加長為直筒形，也可以設(shè)計成其它適宜的形狀。
上述多孔定徑水口，可以是兩孔、三孔、四孔等多個開孔。一般，比較容易做到的是兩孔和三孔。三孔的時候，優(yōu)選三棱臺形或圓臺形的定徑水口。
上述多孔定徑水口中，每個開孔下出口的直徑都能達到定徑的要求，即每個孔的流出口直徑基本上都與安裝單孔水口時單孔流出口的直徑相同，以滿足工藝上對連鑄時控制鋼水流出量的要求。當(dāng)然，也可以根據(jù)工藝需要，將每個開孔下出口的直徑設(shè)計成略有差別。此外，將每個開孔下出口的位置設(shè)計為均處于結(jié)晶器鋼水液面中部區(qū)域的正上方，其目的是保證從每個孔流出來的鋼水都能夠流匯入結(jié)晶器鋼水液面的中部區(qū)域。
本實用新型的多孔定徑水口可以是同種材質(zhì)整體壓鑄成型的，也可以由不同材質(zhì)的幾部分組合而成。由不同材質(zhì)組合的，通常是這樣做成的先用機壓或澆注的方法做好定徑水口的外套，在外套上預(yù)留了多個開孔；再用機壓或澆注的方法做好鋯芯，等鋯芯做好后，在鋯芯外表面涂上一層膠泥；然后，將鋯芯放進外套上預(yù)留的開孔中經(jīng)熱處理后即成。外套的材質(zhì)通常采用鋯質(zhì)、剛玉質(zhì)、鎂質(zhì)、高鋁質(zhì)、鋁碳質(zhì)等，而鋯芯的材質(zhì)通常是氧化鋯，優(yōu)選純度為65％～98％的氧化鋯，最優(yōu)選純度為95％左右的氧化鋯。
與傳統(tǒng)的單孔定徑水口和單孔快換型定徑水口相比，多孔定徑水口同樣也被安裝在中間包的底部(不需要座磚和任何復(fù)雜裝置)，但是煉鋼部門可以根據(jù)中間包的使用壽命而有目的地選擇多孔水口的類型(諸如兩孔、三孔、四孔等)。多孔定徑水口每個開孔下出口的直徑在澆鋼過程的一段時間內(nèi)都符合定徑要求，當(dāng)開始鑄鋼時先用燒氧的方法將多孔水口的一個孔燒開，當(dāng)該孔擴徑到允許極限時將其用鋼棒堵塞，再用同樣燒氧的方法將第二個孔燒開，當(dāng)?shù)诙€孔擴徑到允許極限后再將其堵塞，此時再用燒氧的方法將第三個孔燒開，依次類推。
與以往的單孔定徑水口和快換型定徑水口相比，本實用新型多孔定徑水口具有如下優(yōu)點1)在有效解決了定徑水口與中間包包襯使用壽命同步的同時，大大降低了生產(chǎn)成本；2)操作使用簡單，安全隱患小。
3)在同樣使用效果的前提下，成本比使用快速更換型水口低。
多孔定徑水口的出現(xiàn)將會提高鋼廠連鑄生產(chǎn)效率和降低連鑄生產(chǎn)成本，因此，推廣應(yīng)用本實用新型具有重要意義。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)單孔定徑水口的基本原理圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)單孔快換型定徑水口的基本原理圖；圖3是本實用新型多孔定徑水口的基本原理圖；圖4是本實用新型多孔定徑水口的構(gòu)造示意圖；圖5是本實用新型三孔定徑水口的立面構(gòu)造半剖圖；圖6是本實用新型三孔定徑水口的俯視圖；圖7是本實用新型三孔定徑水口的仰視圖。
1、鋼液2、中間包3、結(jié)晶器4、定徑水口5、快換型上水口(不可更換部分)6、快換型下水口(可更換部分)7、快換機構(gòu) 8、孔軸線 9、定徑水口中軸線具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
圖1所示的是安裝了單孔定徑水口的中間包的示意圖(三流)，圖2所示的是安裝了單孔快換型定徑水口的中間包的示意圖(三流)。從圖1、圖2看出，單孔定徑水口和快換型定徑水口都是安裝在中間包的底部，快換型定徑水口由上水口5和下水口6兩個部分組成，在澆鑄過程中，其下水口可用一套專用的快換機構(gòu)7進行更換。
圖3所示的是安裝了多孔定徑水口的中間包的示意圖(三流)。圖3與圖1、圖2比較看出，本實用新型一種多孔定徑水口，同樣被安裝在裝有鋼液1的中間包2的底部，在中間包2底部的每個鋼水流出口即定徑水口4處設(shè)有多個開孔，每個開孔下出口的直徑都能達到定徑要求，且每個開孔的下出口的位置均處于結(jié)晶器3鋼水液面中部區(qū)域的正上方。
圖4所示的是開有二個孔的定徑水口，圖5、圖6、圖7所示的是開有三個孔的定徑水口，從圖中看出，無論是兩孔還是三孔的定徑水口，在同一平面上，每個孔的孔軸線8到定徑水口中軸線9的距離都相等，每個開孔的孔軸線與定徑水口的中軸線之間有一個相同的夾角，由此，每個開孔的孔軸線的延長線都能相交于結(jié)晶器鋼水液面的中心點，從每個孔流出來的鋼水都能夠流匯入結(jié)晶器鋼水液面的中心區(qū)域。
權(quán)利要求1.一種連續(xù)鑄鋼用多孔定徑水口，其特征在于，它是在定徑水口上設(shè)有多個開孔，且上述每個開孔的下出口的位置處于結(jié)晶器鋼水液面的正上方。
2.如權(quán)利要求1所述的連續(xù)鑄鋼用多孔定徑水口，其特征在于，所述每個開孔的下出口的位置均處于結(jié)晶器鋼水液面中部區(qū)域的正上方。
3.如權(quán)利要求1或2所述的連續(xù)鑄鋼用多孔定徑水口，其特征在于，所述每個開孔的中軸線與整個定徑水口的中軸線之間有一個相同的夾角，每個開孔的中軸線的延長線都相交于結(jié)晶器鋼水液面的中心點。
4.如權(quán)利要求3所述的連續(xù)鑄鋼用多孔定徑水口，其特征在于，所述每個開孔均采用純度為65％～98％的氧化鋯材質(zhì)。
5.如權(quán)利要求4所述的連續(xù)鑄鋼用多孔定徑水口，其特征在于，所述氧化鋯材質(zhì)純度為95％。
6.如權(quán)利要求4所述的連續(xù)鑄鋼用多孔定徑水口，其特征在于，整個定徑水口的形狀是圓臺形、三棱臺形或多棱臺形。
7.如權(quán)利要求5所述的連續(xù)鑄鋼用多孔定徑水口，其特征在于，開孔數(shù)是兩個、三個或四個。
8.如權(quán)利要求6所述的連續(xù)鑄鋼用多孔定徑水口，其特征在于，開孔數(shù)是兩個、三個或四個。
9.如權(quán)利要求3所述的連續(xù)鑄鋼用多孔定徑水口，其特征在于，開孔數(shù)是三個，整個定徑水口的形狀是三棱臺形或圓臺形。
10.如權(quán)利要求5所述的連續(xù)鑄鋼用多孔定徑水口，其特征在于，開孔數(shù)是三個，整個定徑水口的形狀是三棱臺形或圓臺形。
專利摘要本實用新型提供了一種新型多孔定徑水口。它是在定徑水口上設(shè)多個開孔，使多孔水口的每個孔的孔徑都與連鑄工藝要求相符，且每個開孔下出口的位置處于結(jié)晶器鋼水液面中部區(qū)域的正上方，保證從每個孔流出來的鋼水都能夠流匯入結(jié)晶器。這樣，當(dāng)一個孔的使用壽命到了，可以換用第二個孔，第二個孔的使用壽命到了，可以換用第三個孔，以此類推。本實用新型操作使用簡單，安全隱患小，在有效解決了定徑水口與中間包包襯使用壽命同步的同時，大大降低了生產(chǎn)成本。多孔定徑水口的出現(xiàn)將會提高鋼廠連鑄生產(chǎn)效率和降低連鑄生產(chǎn)成本，因此，推廣應(yīng)用本實用新型具有重要意義。
文檔編號B22D11/10GK2757975SQ20042008445
公開日2006年2月15日 申請日期2004年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月28日
發(fā)明者楊海平, 黃禹平 申請人:上海天實氧化鋯制品有限公司