阅读说明：本技术 一种改善结晶器流场的连铸用浸入式侧喷水口 ([db:专利名称-en]) 是由 田宝生 王杰文 赵定国 武献民 霍立桥 毕军建 冯聚和 杨帅 赵伟锋 张兵臣 黄 于 2019-11-08 设计创作，主要内容包括：一种改善结晶器流场的连铸用浸入式侧喷水口,设置在结晶器内,包括对称设置的主侧孔,主侧孔截面为矩形或方形,主侧孔的上表面具有上倾角a1,主侧孔的下表面具有下倾角a2,上倾角的度数小于下倾角的度数,上倾角和下倾角相差为3°-5°；在主侧孔的上部设置副侧孔,副侧孔的通流面积是主侧孔通流面积的1/40-1/10。本发明的有益效果如下：1、设置副侧孔,部分钢液自副侧孔流出,提高了上部热量输出,改善钢液的上回流传热,为浸入式水口增加插入深度提供良好的基础；2、主侧孔的上倾角、下倾角采用不同的角度,且上倾角小于下倾角,使得钢液流股向上回流强化,进一步提高了上回流钢液的传热,优化了热流场。([db:摘要-en])

一种改善结晶器流场的连铸用浸入式侧喷水口

技术领域

本发明涉及一种连铸机浇注过程中优化结晶器钢液流场的装置，特别是改善结晶器流场的连铸用浸入式侧喷水口。

背景技术

连铸生产中，浸入式水口***深度是连铸连浇顺行、保证铸坯质量的重要生产控制参数。在板坯连铸生产过程中，由于中间包液位具有一定的高度，钢液自浸入式水口的主侧孔进入结晶器时，钢液流股具有一定的速度和角度，冲击结晶器窄面后形成上回流和下回流。下回流形成一定的冲击深度，若冲击深度过深，结晶器内的高温区下移，保护渣熔化受到弱化影响，同时使己凝固的坯壳减薄甚至可能造成二次熔化，发生拉漏几率增大，夹杂物也不易上浮。而冲击深度过小，则会导致液面波动剧烈，出现卷渣现象，夹杂物增多，严重影响连铸坯的质量，连铸拉速也不能有效提高，产量受到影响。因此，***深度具有矛盾性。目前生产中，合理控制冲击深度对于改善结晶器内部流场尤为重要，但尚不能同时解决这两方面的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的弊端，提供一种作用效果明显的改善结晶器流场的连铸用浸入式侧喷水口。

本发明所述问题是以下述技术方案实现的：

一种改善结晶器流场的连铸用浸入式侧喷水口，设置在结晶器内，包括对称设置的主侧孔，主侧孔截面为矩形或方形，主侧孔的上表面具有上倾角a1，主侧孔的下表面具有下倾角a2，上倾角的度数小于下倾角的度数，上倾角和下倾角相差为3°-5°；

在主侧孔的上部设置副侧孔，副侧孔的通流面积是主侧孔通流面积的1/40-1/10。

上述改善结晶器流场的连铸用浸入式侧喷水口，上倾角的度数不小于10°，下倾角的度数不大于20°。

上述改善结晶器流场的连铸用浸入式侧喷水口，副侧孔轴线相对所述侧喷水口的轴线垂直或向上倾斜，倾角a3不大于10°。

上述改善结晶器流场的连铸用浸入式侧喷水口，副侧孔为圆柱形或圆锥形，圆锥形副侧孔的圆锥角为5°—8°。

上述改善结晶器流场的连铸用浸入式侧喷水口，副侧孔轴线至主侧孔轴线的距离为20-50毫米。

本发明针对解决优化结晶器钢液流场问题对浸入式侧喷水口结构进行了改进，其有益效果如下：1、设置副侧孔，部分钢液自副侧孔流出，提高了上部热量输出，改善钢液的上回流传热，为浸入式水口增加***深度提供良好的基础；2、主侧孔的上倾角、下倾角采用不同的角度，且上倾角小于下倾角，使得钢液流股向上回流强化，进一步提高了上回流钢液的传热，优化了热流场。本发明的设计优化了上部流场热量分布，因此可进一步增加***深度，促进高拉速，增加连铸坯产量。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明第一实施方案的结构示意图；

图2是本发明第二实施方案的结构示意图；

图3是本发明第三实施方案的结构示意图；

图4是本发明第四实施方案的结构示意图。

图中标号表示：1、浸入式侧喷水口，2、副侧孔，3、主侧孔。

具体实施方式

参看图1，本发明所述改善结晶器流场的连铸用浸入式侧喷水口设置在结晶器内，包括对称设置的主侧孔3，主侧孔的截面形状为方形或矩形。本发明的一项重要改进是主侧孔的上表面具有上倾角a1、下表面具有下倾角a2，上倾角小于下倾角，上倾角和下倾角相差为3°-5°。其中，上倾角的度数不小于10°，下倾角的度数不大于20°。主侧孔设置不同的上倾角和下倾角且上倾角小于下倾角，可使钢液从两个主侧孔流出时，由于上倾角小于下倾角，促使钢液呈扇形扩张方式充入结晶器内形成较大的上回流，提高了上回流钢液的传热，优化了热流场。非平行的倾角结构设计，减缓了钢液流股的强烈冲击结晶器侧面。

仍参看图1，本发明的另一项重要改进是在两个主侧孔的上部分别设置副侧孔2，副侧孔的通流面积是主侧孔通流面积的1/40-1/10。设置副侧孔可使少部分钢液自副侧孔流出，提高了上部热量输出，改善钢液的上回流传热，为浸入式水口增加***深度提供良好的基础。副侧孔尺寸远小于主侧孔，进一步增强了结晶器上部供热强度。

图1所示为本发明第一实施方案，该实施方案中副侧孔轴线垂直于侧喷水口的轴线。

图2所示为本发明第二实施方案，该实施方案中副侧孔轴线相对于侧喷水口的轴线向上倾斜，倾角a3不大于10°。副侧孔按照第二实施方案设计，可以使钢液细流上喷效果更优，热量补充更加快速而充足。

图3所示为本发明第三实施方案，该实施方案中副侧孔采用由外至内直径递减圆锥形孔，副侧孔采用圆锥形孔可使钢液细流喷出时成扩散流，强化上部供热的面积更大。

图4所示为本发明第四实施方案，该实施方案中副侧孔为圆锥形孔，且副侧孔的轴线相对于侧喷水口的轴线向上倾斜，倾斜角度不大于10°。第四实施方案综合了第二、第三实施方案的优点，效果最好。

以下提高一个具体的实施例：所述浸入式侧喷水口的主侧孔为矩形截面，主侧孔上倾角a1为14°，下倾角a2为18°。在主侧孔的上部设有副侧孔，副侧孔轴线至主侧孔轴线的距离为30毫米，副侧孔为圆柱形孔，副侧孔的通流面积为主侧孔的1/20，副侧孔的轴线相对浸入式侧喷水口的轴线倾斜，倾斜角度为7°。