一种浸入式水口的制作方法

1.本实用新型属于连铸用耐火材料技术领域，具体涉及一种浸入式水口。


背景技术：

2.钢的连续铸造是将具有一定过热度的液态钢液通过水冷结晶器连续冷却成具有一定形状的固态铸坯的过程。随着连铸技术的应用和发展，特别是由于用户对钢材质量越来越高的要求及国际市场的激烈竞争，连铸坯的质量越来越受到重视，严格控制钢液的洁净度，减小铸坯缺陷已成为连铸生产中重要的工作。
3.结晶器作为连铸机的“心脏”，是连铸坯大多数表面缺陷和内部质量问题的发源地。有统计表明，铸坯近80％的表面缺陷起源于结晶器，同时它也是连铸诸多工艺环节中控制钢水质量的最后一环，决定连铸坯的表面质量以及非金属夹杂物含量和分布的关键。而结晶器内钢液的流动状态直接影响着铸坯的质量及非金属夹杂物含量和分布。目前改善结晶器内钢液流动的方式主要是结晶器电磁搅拌，电磁制动等技术，由于结晶器是由通水的铜板制成，磁场受铜板的屏蔽，会产生很大的衰减，严重影响电磁场的作用和效率。
4.而浸入式水口(submerged entry nozzle)是连续铸钢设备中安装在中间包底部并插入结晶器钢液面以下的浇注用耐火套管，在连铸过程中，精炼后的钢液经过中间包处理后，通过浸入式水口被不断地注入结晶器接受冷却和凝固加工。浸入式水口在保护钢流、防止钢水二次氧化的同时，还改变着钢液在结晶器内的流动状态，而连铸结晶器内流动也对连铸坯质量及产量有重大影响。由于钢液在浸入式水口内的偏流造成每个吐出孔的钢液排出量不均等，造成结晶器内液面的波动，容易形成卷渣的缺陷，而且液面波动的剧烈程度会随着连铸拉速的提高而加剧，这就会限制高速连铸的实施，无法获得更大的经济效益。还有非常重要的一点是：由于现有的浸入式水口吐出孔上部拐角，容易限制钢液流动而形成负压区域，造成钢液及保护渣的吸入，并随钢液主流重新流入结晶器，使钢液中的非金属夹杂物含量增高，对铸坯质量产生非常不良的影响。
5.基础研究表明，在连铸浸入式水口内钢液的旋转流动可以有效地提高水口出流的均匀性和稳定性，改善结晶器内流动状态和温度分布，降低结晶器内弯月面液面波动；但是水口内旋流在对结晶器内钢液流动产生优良影响的同时，也会对结晶器内钢液流动带来不良的影响，例如对结晶器宽面的冲击增大等。而现有的连铸用浸入式水口，既无法抑制水口内旋流对结晶器内钢液流动的不良影响，无法完全满足水口内旋流连铸的需要。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于针对现有技术中存在的问题提供一种连续铸造用浸入式水口，该水口在现有基础上进行改进增加稳流结构，可有效降低结晶器液面波动，能充分发挥连铸的效果。
7.本实用新型的技术方案是：
8.一种浸入式水口，包括水口本体，所述的水口本体包括从上至下依次连接的碗口
部、同径部、第一变径部和第二变径部，所述的第二变径部内设置导流分离块，所述的同径部内内壁限定入口孔，所述的入口孔延伸至第一变径部的底部与导流分离块连接，所述的导流分离块上部顶着第一变径部内侧的入口孔底，所述的导流分离块上设置稳流结构，所述的入口孔出口处呈倒梯形状。
9.具体的，所述的稳流结构为稳流孔，所述的稳流孔水平贯穿导流分离块。
10.具体的，所述的稳流孔位于导流分离块的中下部。
11.具体的，所述的稳流孔的两端出口部的孔直径大于中部孔直径。
12.具体的，所述的稳流结构包括设置于导流分离块正中部的稳流竖孔、与稳流竖孔连接的稳流支孔，所述的稳流竖孔的直径大于稳流支孔的直径。
13.具体的，所述的稳流支孔至少为四个，且两两对称倾斜延伸至导流分离块的侧下部，所述的稳流支孔的出口设置在导流分离块的下部侧边。
14.具体的，所述的稳流结构为导流分离块内设置的从上至下的螺旋通道，所述的螺旋通道包括多层环形通道，相邻层的环形通道首尾相连。
15.具体的，所述的螺旋通道包括有螺旋通道入口和螺旋通道出口，所述的螺旋通道入口位于导流分离块上端中部对应入口孔，所述的螺旋通道出口位于导流分离块下端中部。
16.具体的，所述的导流分离块上端入口处呈弧形，该弧的半径为15mm，所述的导流分离块最宽处的直径为76mm。
17.本实用新型的有益效果是：本实用新型是对现有水口的改进，将入口孔的底部直接与导流分离块连接，去掉入口孔与导流分离块之间的间距，可减少从入口孔进入的铁水对导流分离块的冲击，并在导流分离块上设置稳流结构，通过稳流结构的分流及稳流作用能够将导流分离块两侧的铁水进行分散，均衡了导流分离块两侧出口的涌水量，因此进一步可防止因涌水量大出现液面波动的现象。本使用新型提供的改进能够均匀水口的出流，降低结晶器液面波动，防止保护渣的卷入，能充分发挥连铸的效果。
附图说明
18.图1是本实用新型提供的浸入式水口的剖面结构示意图；
19.图2是本实用新型提供的浸入式水口的侧面剖视结构示意图；
20.图3是实施例1提供的浸入式水口的剖面结构示意图；
21.图4是实施例2提供的浸入式水口的剖面结构示意图；
22.图5是实施例3提供的浸入式水口导流分离块的剖面结构示意图。
23.1同径部、2第一变径部、3入口孔、4第二变径部、5导流分离块、
24.6稳流孔、7稳流支孔、8稳流竖孔、9螺旋通道、10螺旋通道入口、
25.11螺旋通道出口。
具体实施方式
26.下面结合附图及具体实施方式对本实用新型的技术方案进行详细的说明。
27.如图1和图2所示为本实用新型提供的一种浸入式水口的剖面结构示意图和侧面剖视结构示意图，其包括水口本体，所述的水口本体包括从上至下依次连接的碗口部、同径
部1、第一变径部2和第二变径部4，所述的第二变径部4 内设置导流分离块5，所述的同径部1内内壁限定入口孔3，所述的入口孔3延伸至第一变径部2的底部与导流分离块5连接，所述的导流分离块5上部顶着第一变径部2内侧的入口孔底，所述的导流分离块5上设置稳流结构，所述的入口孔3出口处呈倒梯形状。
28.实施例1
29.如图3所示为本实施例提供的浸入式水口的剖面结构示意图，该水口所述的稳流结构为稳流孔6，所述的稳流孔6水平贯穿导流分离块5，所述的稳流孔 6位于导流分离块5的中下部。所述的稳流孔6的两端出口部的孔直径大于中部孔直径，所述的稳流孔6水平贯穿导流分离块5。
30.本实施例中将入口孔3的底部直接与导流分离块5连接，并在导流分离块上开设稳流孔6，钢水从入口孔3留下来时通过导流分离块5直接将其分流，同时在导流分离块5上开设稳流孔6，以避免钢水在水口出口处出现流速不均衡的情况，降低结晶器液面波动，能够均匀水口的出流，防止保护渣的卷入，能充分发挥连铸的效果。
31.实施例2
32.如图4所示为实施例提供的浸入式水口的剖面结构示意图，本实施例公开的稳流结构包括设置于导流分离块5正中部的稳流竖孔8、与稳流竖孔8连接的稳流支孔7，所述的稳流竖孔8的直径大于稳流支孔7的直径。所述的稳流支孔 7至少为四个，且两两对称倾斜延伸至导流分离块5的侧下部，所述的稳流支孔 7的出口设置在导流分离块5的下部侧边。
33.本实施例中同样将将入口孔3的底部直接与导流分离块5连接，所述的稳流结构包括设置于导流分离块5正中部的稳流竖孔6、与稳流竖孔6连接的稳流支孔7，所述的导流分离块5的形状呈扁平状，钢液从入口孔留下来时通过导流分离块5直接将其分流，钢液同时在导流分离块5内部顺着稳流孔竖孔6进行分流，避免钢液被导流分离块5分离不均匀，水口出口处出现流速不均衡的情况，降低结晶器液面波动，能够均匀水口的出流，防止保护渣的卷入，能充分发挥连铸的效果。
34.实施例3
35.如图5所示为实施例提供的浸入式水口的导流分离块5的剖面结构示意图，本实施例中所述的稳流结构为导流分离块5内设置的从上至下的螺旋通道9，所述的螺旋通道9包括多层环形通道，相邻层的环形通道首尾相连。所述的螺旋通道9包括有螺旋通道入口10和螺旋通道出口11，所述的螺旋通道入口10位于导流分离块5上端中部对应入口孔3，所述的螺旋通道出口11位于导流分离块5下端中部。
36.所述的导流分离块5上端入口处呈弧形，该弧的半径为15mm，所述的导流分离块5最宽处的直径为76mm。
37.本实施例中所述的螺旋通道包括有螺旋通道入口和螺旋通道出口，所述的螺旋通道入口位于导流分离块上端中部对应入口孔，所述的螺旋通道出口位于导流分离块下端中部，在钢液由入口孔下来被同时分流为三股，两股钢液从导流分离块两侧进行分散，另一股则从分离块内部的螺旋通道分流出来，均衡了导流分离块两侧出口的涌水量，因此进一步可防止因涌水量大出现液面波动的现象，螺旋通道减小了钢液的冲击力度，达到出口的时候不容易引起液面波动。本使用新型提供的改进能够均匀水口的出流，降低结晶器液面波动，防止保护渣的卷入，能充分发挥连铸的效果。
38.最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。