阅读说明：本技术 一种浸入式水口 (submerged nozzle ) 是由 初仁生 邓小旋 李海波 朱国森 吕迺冰 李战军 刘金刚 刘国梁 潘宏伟 于 2019-10-22 设计创作，主要内容包括：本发明属于厚板坯连铸技术领域,公开了一种浸入式水口,包括：浸入式水口本体；所述浸入式水口本体的内部流体容腔包括：流体入口、上部容腔、下部容腔以及开设在所述浸入式水口本体的下部侧壁上的流体出口,且所述流体入口与所述上部容腔相连通,所述流体出口与所述下部容腔连通,所述浸入式水口本体的下端为密封式结构；所述下部容腔的横截面的面积与所述上部容腔的横截面的面积之比为1.2～3。本发明提供的浸入式水口能够抑制铸坯表面的气泡量。(The invention belongs to the technical field of thick slab continuous casting, and discloses submerged nozzles which comprise a submerged nozzle body, wherein an internal fluid cavity of the submerged nozzle body comprises a fluid inlet, an upper cavity, a lower cavity and a fluid outlet arranged on the side wall of the lower part of the submerged nozzle body, the fluid inlet is communicated with the upper cavity, the fluid outlet is communicated with the lower cavity, the lower end of the submerged nozzle body is of a sealed structure, and the ratio of the area of the cross section of the lower cavity to the area of the cross section of the upper cavity is 1.2-3.)

一种浸入式水口

技术领域

本发明涉及厚板坯连铸技术领域，特别涉及一种浸入式水口。

背景技术

汽车钢板除对机械性能有要求之外，其对表面质量要求极为严格。为防止水口堵塞和保持密封，一般在上水口等处吹入氩气，这将不可避免的随钢液从浸入式水口出口进入结晶器之中，被凝固坯壳捕获，产生条状缺陷。对于此，现有技术中，以减少铸坯表层气泡数量为目的，通过减少连铸吹氩量等方法抑制条状缺陷。但是，吹氩量减少会加重水口堵塞程度，影响连浇炉数和轧板质量。

发明内容

本发明提供一种浸入式水口，解决现有技术中连铸操作中，铸坯表层数量控制效果差的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种浸入式水口，包括：浸入式水口本体；

所述浸入式水口本体的内部流体容腔包括：流体入口、上部容腔、下部容腔以及开设在所述浸入式水口本体的下部侧壁上的流体出口，且所述流体入口与所述上部容腔相连通，所述流体出口与所述下部容腔连通，所述浸入式水口本体的下端为密封式结构；

所述下部容腔的横截面的面积与所述上部容腔的横截面的面积之比为1.2～3。

进一步地：所述上部容腔与所述下部容腔之间设置有弧形衔接部。

进一步地：所述上部容腔和所述下部容腔均为圆筒形结构。

进一步地，所述上部容腔的内径范围：50mm～120mm，所述下部容腔的内径范围90mm～250mm，高度范围750mm～1250mm。

进一步地，所述流体出口的下缘距离所述浸入式水口本体的底端100mm～150mm，所述流体出口的高度80mm～100mm。

进一步地，所述浸入式水口本体的内部耐火材料厚度为20mm～35mm。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请实施例中提供的浸入式水口，通过在水口内腔形成上小下大的内径明显不一致的两个流体容腔，从而当含有气泡的钢液按照定速流入后，会在内径更大的下部容腔内缓冲，并在两者之间形成落差间隙，从而使得气泡自主向上运动，并合并成较大的气泡向上排出，从而使得通过流体出口流出道结晶器中的钢液中的气泡量大幅减少，从而较好的抑制铸坯表面气泡。

附图说明

图1为本发明实施例提供的浸入式水口结构和工作原理示意图；

图2为现有的浸入式水口的结构和工作原理示意图。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种浸入式水口，解决现有技术中连铸操作中，铸坯表层数量控制效果差的技术问题。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

参见图1，一种浸入式水口，包括：浸入式水口本体；

所述浸入式水口本体的内部流体容腔包括：流体入口1、上部容腔2、下部容腔3以及开设在所述浸入式水口本体的下部侧壁上的流体出口4，且所述流体入口1与所述上部容腔2相连通，所述流体出口4与所述下部容腔3连通，所述浸入式水口本体的下端为密封式结构。

本实施例中，所述下部容腔3的横截面的面积与所述上部容腔2的横截面的面积之比为1.2～3；从而在所述浸入式水口本体的内部流体容腔之间形成内径具备显著差别的，上小下大的容腔结构；当含有气泡的钢液6流入后，由于下方空间较大，就会在定速流入的情况下，在上下容腔之间形成一个明显的间隙；一方面，气泡在浸入式水口的末端被降速缓冲，另一方面，在衔接部分形成空隙区域，导致大量小尺寸气泡聚集成大尺寸气泡7，大尺寸气泡7由于浮力影响延空隙区域从水口内壁上浮溢出，只有极少部分小尺寸气泡随钢液从侧孔流入结晶器8，使用该水口显著减少浇铸过程中被铸坯捕获的气泡数量，从而大幅提升铸坯表面气泡抑制效果，从而提高汽车钢板表面质量。

进一步地：所述上部容腔2与所述下部容腔3之间设置有弧形衔接部5，从而能够形成相对平滑的气泡流动通道。当然，也可以是直接上下容腔的接触，也能够起到一定的气泡抑制效果。

一般来说，所述上部容腔2和所述下部容腔3均为圆筒形结构。

本实施例中，所述上部容腔2的内径范围：50mm～120mm，所述下部容腔3的内径范围90mm～250mm，高度范围750mm～1250mm。

进一步地，所述流体出口4的下缘距离所述浸入式水口本体的底端100mm～150mm，所述流体出口4的高度80mm～100mm。

进一步地，所述浸入式水口本体的内部耐火材料厚度为20mm～35mm。

当然，在结构设计的基础上，配合一定的操作，还能够进一步提升气泡抑制效果。

具体来说，所述浸入式水口的外径距结晶8器内外弧铜板距离为50mm～75mm，确保浸入式水口结构不影响连铸结晶器宽面凝固坯壳的正常形成。

为了不影响气泡去除夹杂物的作用，要限制钢液流速小于0.07m/s。

拉速和吹气流量对气泡的尺寸分布有重要影响，拉速越大，气泡数量越多，尺寸越大；单位时间吹气量越大，气泡尺寸越大。水口***深入对气泡的分布范围有很大影响，进而影响着气泡被凝固坯壳捕获的情况。因此采用新水口后，连铸工艺控制范围为：浇铸板坯厚度为180mm～250mm，中间包钢水过热度为15℃～35℃，拉速为0.8m/min～1.8m/min，水口***液面的深度为140mm～190mm，氩气总吹入量为6L/min～20L/min。

为了进一步说明，本实施例还提供了两个具体的实施方案。

实施例1

在某钢厂的流板坯连铸机上进行工业实验，中包吨位是60吨，以1.2m/min的拉速连铸SPHC钢，浇铸断面为1400mm×230mm，氩气总吹入量为12L/min，中间包钢水过热度为25℃。本申请提供的浸入式水口***液面的深度为170mm，内腔纵剖面的上方尺寸78mm，下方尺寸120mm，高900mm。侧孔开置在所述浸入式水口内腔的末端侧壁上，用于排出所述浸入式水口内的钢液，出钢侧孔下缘距离水口底部115mm，侧孔高度90mm。水口扩容后上方截面与下方截面的面积比为2.5，水口耐火材料厚度为25mm，水口外径距结晶器内外弧铜板距离为60mm。在使用该浸入式水口的过程中，钢液从浸入式水口上部入口进入，当钢液流入浸入式水口后，在末端降速缓冲，形成空隙区域，大量小尺寸气泡聚集成大尺寸气泡，大尺寸气泡由于浮力影响延空隙区从水口内壁上浮溢出，只有极少部分小尺寸气泡随钢液从侧孔出流入结晶器。

浇铸结束后，对铸坯开展逐层刨削检测，发现使用该水口后，铸坯表面15mm内铸坯中气泡数量由85个降至1个，表面质量大幅度改善。

实施例2

在某钢厂的两流板坯连铸机上进行工业实验，中包吨位是70吨，以1.5m/min的拉速连铸DC04钢，浇铸断面为1050mm×230mm，氩气总吹入量为10.6L/min，中间包钢水过热度为20℃。本申请提供的浸入式水口***液面的深度为160mm，内腔纵剖面的上方尺寸82mm，下方尺寸150mm，高920mm。侧孔开置在所述浸入式水口内腔的末端侧壁上，用于排出所述浸入式水口内的钢液，出钢侧孔下缘距离水口底部117mm，侧孔高度90mm。扩容后水口上方截面与侧孔上方截面的面积比为1.6，水口耐火材料厚度为28mm，水口外径距结晶器内外弧铜板距离为60mm。在使用该浸入式水口的过程中，钢液从浸入式水口上部入口进入，当钢液流入浸入式水口后，在末端降速缓冲，同时形成空隙区域，大量小尺寸气泡聚集成大尺寸气泡，大尺寸气泡由于浮力影响延空隙区从水口内壁上浮溢出，只有极少部分小尺寸气泡随钢液从侧孔出流入结晶器。

浇铸结束后，对铸坯开展逐层刨削检测。发现使用该水口后，铸坯表层15mm内铸坯中气泡数量由73个降低为2个，表面质量大幅度改善。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。