浸入式多層水口機構的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供的一種浸入式多層水口機構，包括：管道本體、第一水口組及第二水口組；所述第一水口組、所述第二水口組分別設置在所述管道本體中下部位，且所述第一水口組置于所述第二水口組的上方。本實用新型在實際作業(yè)過程中，鋼液分別通過第一水口組、第二水口組從管道本體內向外流出進行澆注，使得鋼液流動面積分散，平衡了鋼液的流動速度，有利于管道本體（或結晶器）內溫度場的均勻分布。
【專利說明】浸入式多層水口機構

【技術領域】
[0001]本實用新型屬于冶金【技術領域】，特別涉及一種浸入式多層水口機構。

【背景技術】
[0002]液態(tài)鋼水的連續(xù)澆注是將具有一定過熱度的鋼水通過水冷結晶器連續(xù)冷卻成具有一定形狀的固態(tài)鑄坯的過程，浸入式水口位于中間包和結晶器之間，將鋼液從上游的中間包注入結晶器內。
[0003]現有技術中的板坯連鑄結晶器浸入式水口主要采用單層水口結構，其主體結構是底端封閉的管道本體，實際作業(yè)過程中，中間包的鋼液從浸入式水口的內腔上開口流入，并從管道本體的側孔流出，進入結晶器內，鋼液從側孔流出撞擊結晶器窄面后反彈形成上環(huán)流和下環(huán)流。上環(huán)流對液面波動產生直接影響，同時也為保護渣的熔化提供熱量，但如果該流股流速過大，會在鋼液表面形成大的液面波動，容易導致鑄坯卷渣，并影響生產節(jié)奏。下環(huán)流則沿窄面下行，在結晶器下部形成回流，如此流股向下流動速度過大，會導致夾雜物上浮困難，影響鑄坯質量。即在傳統技術中，由于鋼液從管道本體側孔流出的有效面積較小，鋼液流股比較集中，鋼流速度比較大，對結晶器窄邊附近的局部沖擊較大，可能造成窄面附近的彎月面出現較大液面波動導致澆注不順暢或液面卷渣，而靠近水口的液面位置又會出現鋼液流動的死區(qū)，鋼液溫度較低，這種鋼液流動狀態(tài)不利于結晶器橫向溫度均勻化，從而導致坯殼生長的不均勻，并進一步導致鑄坯裂紋。而且鋼流流速較大時，鋼流的沖擊深度也會比較大，不利于鋼液中夾雜物和氣泡的上浮去除。
實用新型內容
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種浸入式多層水口機構；該機構能夠實現鋼液從管道本體內向外流出進行澆注時流動面積分散、平衡鋼液的流動速度以及便于管道本體(或結晶器)內溫度場的均勻分布。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種浸入式多層水口機構，浸入式多層水口機構，包括:用于鋼液流入的管道本體、用于鋼液流出進行澆注的第一水口組及用于鋼液流出進行澆注的第二水口組；所述第一水口組、所述第二水口組分別設置在所述管道本體中下部位，且所述第一水口組置于所述第二水口組的上方；所述第一水口組包括:設置在所述管道本體的側壁用于鋼液流出進行澆注的若干個第一出鋼口，每一個所述第一出鋼口處于同一條水平線上；所述第二水口組包括:設置在所述管道本體的側壁用于鋼液流出進行澆注的若干個第二出鋼口，每一個所述第二出鋼口處于同一條水平線上；所述第一出鋼口與所述第二出鋼口均為下傾角出鋼口 ；所述第一出鋼口與水平面的夾角α小于所述第二出鋼口與水平面的夾角β。
[0006]進一步地，所述第一出鋼口的數量是2個；2個所述第一出鋼口以所述管道本體的中心豎軸為中心對稱軸對稱分布于所述管道本體的兩側；所述第一出鋼口的形狀是方形或圓形。
[0007]進一步地，所述第二出鋼口的數量是2個；2個所述第二出鋼口以所述管道本體的中心豎軸為中心對稱軸對稱分布于所述管道本體的兩側；所述第二出鋼口的形狀是方形或圓形。
[0008]進一步地，5。彡α 彡25。；10。彡 β 彡 35。；且 5。彡 β - α 彡 10。。
[0009]進一步地，所述第一出鋼口與所述第二出鋼口之間的豎直距離是20mm-30mm。
[0010]進一步地，所述第二出鋼口與所述管道本體的底部上表面之間的豎直距離是10mm-20mmo
[0011]本實用新型提供的一種浸入式多層水口機構，通過將第一水口組、第二水口組分別設置在管道本體的中下部位，且第一水口組置于第二水口組的上方。實現了在實際作業(yè)過程中，鋼液分別通過第一水口組、第二水口組從管道本體內向外流出進行澆注，使得鋼液流動面積分散，平衡了鋼液的流動速度，有利于管道本體(或結晶器)內溫度場的均勻分布。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0013]圖1為本實用新型實施例提供的一種浸入式多層水口機構整體結構示意圖。

【具體實施方式】
[0014]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0015]參見圖1，本實用新型實施例提供的一種浸入式多層水口機構，包括:用于鋼液流入的管道本體1、用于鋼液流出進行澆注的第一水口組及用于鋼液流出進行澆注的第二水口組。其中，第一水口組、第二水口組分別設置在管道本體I的中下部位(靠近管道本體I的底部上表面2部位處)，且第一水口組置于第二水口組的上方。實際作業(yè)過程中，本實用新型實施例通過在管道本體I的中心豎軸方向上的不同部位(中下部位)設置用于鋼液流出進行澆注的第一水口組、第二水口組，使得鋼液從管道本體I內向外流出進行澆注時流動面積分散、平衡(降低)鋼液的流動速度以及便于管道本體I (或結晶器)內溫度場的均勻分布。
[0016]本實施例中，第一水口組包括:設置在管道本體I的側壁用于鋼液流出、進行澆注的若干個第一出鋼口 101，且每一個第一出鋼口 101處于同一條水平線上。優(yōu)選的，第一出鋼口 101的數量是2個；且2個第一出鋼口 101以管道本體I的中心豎軸為中心對稱軸對稱分布于管道本體I的兩側；第一出鋼口 101的形狀是方形或圓形(但并不局限)；第一出鋼口 101的邊緣部位與水平面夾角是銳角α。
[0017]本實施例中，第二水口組包括:設置在管道本體I的側壁用于鋼液流出、進行澆注的若干個第二出鋼口 102，且每一個第二出鋼口 102處于同一條水平線上。優(yōu)選的，第二出鋼口 102的數量是2個；且2個第二出鋼口 102以管道本體I的中心豎軸為中心對稱軸對稱分布于管道本體I的兩側；第二出鋼口 102的形狀是方形或圓形(但并不局限)；第二出鋼口 102的邊緣部位與水平面夾角是銳角β。
[0018]本實施例中，為避免鋼液從第一出鋼口 101、第二出鋼口 102流出后過早的聚集在一起、產生不利于液面波動的紊流，優(yōu)選的，5° < α <25° ;10° < β <35° ;且5° ( β-α ( 10°，通過設置銳角α小于所述銳角β，最終實現鋼液分兩股流向結晶器窄面，起到降低鋼液流股的流速和均勻溫度場的作用。
[0019]本實施例中，優(yōu)選的，第一出鋼口 101與第二出鋼口 102之間的豎直距離是20mm-30mm ;第二出鋼口 102與管道本體I的底部上表面2之間的豎直距離是10mm-20mm ；優(yōu)選的，管道本體I管壁采用耐火材料等靜壓成型。
[0020]下面，通過具體實驗數據對本實用新型實施例提供的浸入式多層水口機構與傳統單層水口所達到的技術效果進一步詳細說明，以支持本實用新型所要解決的技術問題，請參閱下表所示:
[0021]
液面波動沖擊深度
水口類型

(mm)( mm)
多層水口3 38370
[0022]
單層水口~ 432420
[0023]由上表可知，在其他工況條件相同的情況下，采用浸入式多層水口機構時液面波動比傳統單層水口降低20%以上，多層水口機構的流股沖擊深度比兩孔水口傳統單層水口小10%左右；實現了整個結晶器內的鋼液流速和溫度場分布相對均勻，利于坯殼的均勻生長，降低裂紋的發(fā)生率，有效的降低了結晶器的液面波動，促進了夾雜物的上浮，從而提高了鑄坯質量。
[0024]本實用新型提供的浸入式多層水口機構，通過將第一水口組、第二水口組分別設置在管道本體的中下部位，且第一水口組置于第二水口組的上方。實現了在實際作業(yè)過程中，鋼液分別通過第一水口組中的第一出鋼口 101、第二水口組中的第二出鋼口 102從管道本體內向外流出進行澆注，使得鋼液流動面積分散，平衡了鋼液的流動速度，有利于管道本體(或結晶器)內溫度場的均勻分布；同時，將第一出鋼口 101的邊緣部位與水平面夾角設置為銳角α，將第二出鋼口 102的邊緣部位與水平面夾角設置為銳角β，避免了鋼液從第一出鋼口 101、第二出鋼口 102流出后過早的聚集在一起，避免鋼了液流股對窄面坯殼產生大的沖擊，降低了結晶器內鋼液的液面波動，降低了鋼液卷渣的發(fā)生率，促進了坯殼的均勻生長和夾雜物以及氣泡的迅速上浮。
[0025]最后所應說明的是，以上【具體實施方式】僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，盡管參照實例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中。
【權利要求】
1.一種浸入式多層水口機構，其特征在于，包括: 用于鋼液流入的管道本體、用于鋼液流出進行澆注的第一水口組及用于鋼液流出進行燒注的第二水口組； 所述第一水口組、所述第二水口組分別設置在所述管道本體中下部位，且所述第一水口組置于所述第二水口組的上方； 所述第一水口組包括:設置在所述管道本體的側壁用于鋼液流出進行澆注的若干個第一出鋼口，每一個所述第一出鋼口處于同一條水平線上； 所述第二水口組包括:設置在所述管道本體的側壁用于鋼液流出進行澆注的若干個第二出鋼口，每一個所述第二出鋼口處于同一條水平線上； 所述第一出鋼口與所述第二出鋼口均為下傾角出鋼口 ；所述第一出鋼口與水平面的夾角α小于所述第二出鋼口與水平面的夾角β。
2.根據權利要求1所述的浸入式多層水口機構，其特征在于: 所述第一出鋼口的數量是2個；2個所述第一出鋼口以所述管道本體的中心豎軸為中心對稱軸對稱分布于所述管道本體的兩側；所述第一出鋼口的形狀是方形或圓形。
3.根據權利要求2所述的浸入式多層水口機構，其特征在于: 所述第二出鋼口的數量是2個；2個所述第二出鋼口以所述管道本體的中心豎軸為中心對稱軸對稱分布于所述管道本體的兩側；所述第二出鋼口的形狀是方形或圓形。
4.根據權利要求1所述的浸入式多層水口機構，其特征在于: 5° 彡 α 彡 25° ; 10。彡 β 彡 35° ;且5。彡 β-α 彡 10°。
5.根據權利要求4所述的浸入式多層水口機構，其特征在于: 所述第一出鋼口與所述第二出鋼口之間的豎直距離是20mm-30mm。
6.根據權利要求5所述的浸入式多層水口機構，其特征在于: 所述第二出鋼口與所述管道本體的底部上表面之間的豎直距離是10mm-20mm。
【文檔編號】B22D41/50GK203917896SQ201320670405
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2013年10月28日 優(yōu)先權日:2013年10月28日
【發(fā)明者】彭著剛, 張劍君, 楊成威, 齊江華, 朱萬軍, 韓斌, 曹同友, 陳俊孚, 孫偉 申請人:武漢鋼鐵(集團)公司