一種消除絮流的浸入式水口及使用方法技術

本發明專利技術公開一種消除絮流的浸入式水口，包括與中間包下水口相連接頂端h

Submerged nozzle for eliminating floc flow and method of use

The invention discloses an immersion nozzle for eliminating floc flow, which comprises a top h connected with a lower nozzle of a tundish

【技術實現步驟摘要】
一種消除絮流的浸入式水口及使用方法
本專利技術屬于連鑄領域，特別是涉及一種消除絮流的浸入式水口及使用方法。
技術介紹
在連鑄生產中，中間包浸入式水口絮流是比較頻發的一種不利現象。輕微絮流時，可以通過降低拉速、燒氧、喂硅鈣線等手段來維持澆鑄的連續性，但是由于拉速的波動及其它防絮流方法的使用都會使鋼液的潔凈度有所降低，如果此時生產的是對潔凈度要求高的鋼種時，在降速防絮流階段澆注的鑄坯一般都要改判或降級；嚴重絮流時，即便是通過降速也難以維持澆鑄的連續性，往往都會造成連鑄機斷澆鋼水返包生產事故的發生，給企業帶來了巨大經濟損失。水口絮流其本質是鋼中外來夾雜物以及內生夾雜物在水口內壁上的粘結聚集增厚的結果。研究發現水口絮流往往是在水口的中上部開始發生，然后逐漸向兩邊生長，最終導致整個水口絮流。夾雜物在水口處大量粘結的原因是鋼液流經水口時鋼液潤濕水口內表面，部分鋼液滲入耐火材料孔隙中，由于水口是裸露在外部，特別是在水口的中部內側壁溫度相對較低，流過其表面的鋼液會立即使鋼液凝固，從而在內水口的內側壁上形成一個極薄的鋼質表面層。這個表面層與鋼液接觸面是高溫，而與耐火材料接觸的面是低溫，因此在這區間的鋼液處于半凝固狀態。當鋼液流過時，鋼中的高熔點夾雜物既將粘結在這個表面層上。同時，由于處在層流狀態下，速度的分布曲線為拋物線，速度從中心到水口內表面逐漸下降，在水口內表面處的速度為零。這樣在水口內表面附近的流動速度足以慢到可使高熔點夾雜物顆粒粘結的程度。尤其是鈣鋁酸鹽類粘性較大的夾雜物，很容易粘結聚集。并由于該處處于紊流狀態，有助于夾雜物顆粒間的碰撞，促使它們更易聚集和粘結，與此同時聚集的夾雜物為鋼水中反應而產生的內生夾雜物提供了促使反應進行的界面能，加速了水口逐漸堵塞過程。在現有的技術中，為了防止絮流單從水口上來看，一般都是通過優化浸入式水口設計或改變水口內壁材質或是向水口內吹入氬氣來防止水口絮流。但這些方法都不可避免的會在內側壁上形成極薄的鋼質表面層，導致還會在其上形成或多或少的夾雜物聚集而產生絮流。基于上述原因，通過感應加熱的方式，將水口內壁上的鋼質表面層進行熔化或將其表面溫度提高降低其對夾雜物的粘結能力，從而降低夾雜物的聚集而防止絮流的發生。技術方案本專利技術所要解決的技術問題是基于感應加熱原理提供一種防止絮流的浸入式水口及使用方法，針對連鑄過程中浸入式水口絮流頻發給生產帶來的不利影響，目的在于在防止澆注過程中水口絮流，使澆注過程中拉速保持穩定和防止鑄機斷澆與鋼水重返事故的發生。為解決上述問題，本專利技術的技術方案為：一種消除絮流的浸入式水口，包括與中間包下水口相連接頂端h1段，與h1段相連接的h2加熱段和h4渣線段，底部的h5和h6段以及h5和h6之間的鋼液吐出孔；其特征在于：在h2加熱段外圍設有感應加熱線圈；為了防止感應加熱線圈內側銅管與水口外側的耐材相接觸產生溫降而影響水口的正常使用，在感應加熱線圈內側與水口外側的縫隙間設有隔熱耐火棉保溫層；在感應加熱線圈底部設置感應加熱線圈支撐座h3段，為了減輕浸入式水口侵蝕，渣線段h4進行了鋯碳噴涂；水口的h6段底座為拱形凸起面；鋼液吐出孔上沿向下傾斜與水平線的夾角α為10°～30°，孔下沿向上傾斜與水平線的夾角β為15°～45°。感應加熱線圈長260～300mm，感應加熱線圈的電性參數功率為80～200kW，頻率為1000～10000Hz，電壓為220～500V；隔熱耐火棉保溫層厚20～40mm；鋯碳噴涂，涂層厚度為6～10mm；浸入式水口的h2加熱段高度為260～300mm；h3段高度為30～50mm，寬度W為50～80mm；h4段浸入式是水口的渣線段高度為100～180mm；h5段是鋼液吐出孔上沿到渣線底部的距離，高度為60～100mm；h6段是鋼液吐出孔上沿到水口底座距離，高度為200～300mm；浸入式水口本體外徑D為80～120mm，內徑d為40～70mm。為了消除或減輕水口絮流，該水口的使用方法如下所述：步驟1：安裝前，需將浸入式水口進行烘烤加熱到900～1100℃，此過程中為了防止感應加熱線圈因烘烤溫度過高而損壞，同時又不影響浸入式水口的烘烤效果，需對感應加熱線圈銅管內部進行通風冷卻，要求風壓保持在0.3～0.6MPa；步驟2：將烘烤好的浸入式水口安裝到中間包下水口上，此時需在浸入式水口頂端凹槽處放置耐火膠泥制成的密封圈使安裝過程能夠緊密結合防止澆注過程中吸氣，同時接通電源線及水冷管路；步驟3：待中間包滑板打開鋼液流入到結晶器內后給感應加熱線圈通電，對水口內壁的凝鋼薄層進行感應加熱，此階段可將感應加熱線圈的功率調到80～100kW，頻率1000～2000Hz；步驟4：在澆注完1～2罐后，若浸入式水口沒有出現絮流，則感應加熱線圈功率繼續保持在80～100kW，頻率1000～2000Hz，若浸入式水口已經出現絮流，則將感應加熱線圈功率在100～200kW頻率在1000～10000Hz范圍內進行調節；步驟5：澆注末期，待中間包滑板關閉板后，將感應加熱線圈的加熱電源關閉，水冷管路保持打開狀態；步驟6：將浸入式水口卸下之后，可將感應加熱線圈從水口上卸下后關閉冷卻水，將感應加熱線圈收好備用。由于該水口在其中上部帶有感應加熱線圈，能夠對其水口內壁的半凝固鋼層進行加熱，從而起到防止內生及外來夾雜物在其上的粘結聚集，從而能獲得如下有益效果：1)能夠提高易產生水口絮流鋼種如低碳鋁鎮靜鋼的連澆罐數，使其在原有連澆罐數的基礎上在增加5～8罐，降低了備包耐材的噸鋼使用成本；2)能夠消除夾雜物在水口處因粘結聚集成大塊后突然被鋼液沖刷掉后引起的結晶器液面波動現象的發生；3)能夠將鋼液內部的夾雜物均勻分散到鑄坯當中，防止夾雜物在鑄坯中局部的富集而導致鑄坯檢測不合，提高了鑄坯合格率；4)在鋼水溫度低時，還能起到一定的加熱效果。附圖說明圖1為本專利技術消除絮流的浸入式水口示意圖。其中，1-連接凹槽，2-保溫層，3-感應加熱線圈，4-支撐座，5-水口內腔，6-渣線涂層，7-水口內腔底座。具體實施方式下面結合具體實施例進行說明：為了在澆注鋁鎮靜鋼時，消除浸入式水口絮流，結合圖1對該新型浸入式水口的結構設計及使用方法進行如下說明：一種消除絮流的浸入式水口，包括頂端h1段，在h1段有連接凹槽1可與中間包下水口相連接，與h1段相連接的h2和h4段，底部的h5和h6段以及h5和h6之間的鋼液吐出孔。其特征在于：浸入式水口的h2段是加熱段高度為280mm，在加熱段外圍安有270mm長的感應加熱線圈3，感應加熱線圈3的電性參數功率為80～200kW可調，頻率為1000～10000Hz可調，電壓為220～500V可調。為了防止感應加熱線圈內側銅管與水口外側的耐材相接觸產生溫降而影響水口的正常使用，在感應加熱線圈內側與水口外側的縫隙間設有30mm厚隔熱耐火棉保溫層2；在感應加熱線圈底部設置感應加熱線圈支撐座4，高度為40mm寬度W為75mm；水口的h6段底座為拱形凸起面7。浸入式水口渣線段h4高度為150mm，渣線段h4進行了鋯碳噴涂，渣線涂層6厚度為8mm；h5段是水口側出孔上沿到渣線底部的距離，高度為90mm；h6段是水口側出孔上沿到水口底座距離，高度為260mm。浸入式水口本體外徑D為10本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種消除絮流的浸入式水口，包括與中間包下水口相連接頂端h

【技術特征摘要】
1.一種消除絮流的浸入式水口，包括與中間包下水口相連接頂端h1段，與h1段相連接的h2加熱段和h4渣線段，底部的h5和h6段以及h5和h6之間的鋼液吐出孔；其特征在于：在加熱段h2外圍設有感應加熱線圈，在感應加熱線圈內側與水口外側的縫隙間設有隔熱耐火棉保溫層；在感應加熱線圈底部設置感應加熱線圈支撐座h3段；渣線段h4進行了鋯碳噴涂；h6段底座為拱形凸起面；鋼液吐出孔上沿向下傾斜與水平線的夾角α為10°～30°，鋼液吐出孔下沿向上傾斜與水平線的夾角β為15°～45°。2.一種應用權利要求1所述的消除絮流的浸入式水口的使用方法，其特征在于包括如下步驟：步驟1：安裝前，需將浸入式水口進行烘烤加熱到900～1100℃，同時需對感應加熱線圈銅管內部進行通風冷卻，要求風壓保持在0.3～0.6MPa；步驟2：將烘烤好的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李德軍，廖相巍，許孟春，于賦志，曹東，尚德禮，呂春風，張寧，梅雪輝，劉清海，
申請(專利權)人：鞍鋼股份有限公司，
類型：發明
國別省市：遼寧,21