用于連續鑄造的注口制造技術

用于連續鑄造的注口（１０），它包括一橫截面積為（Ｓ），公稱直徑為（Ｄ）的第一上進入管（１１）和與其下端相連的第二引導管（１２）相連，該第二管（１２）的內通道在生產大鋼坯、鋼坯或圓鋼棒時的橫截面最小為５Ｓ，在生產普通、中型和薄扁坯時為４Ｓ，第二管（１２）在第一管（１１）的出口（１４）附近設有一分隔器板（１３），并在其下側限定一流體膨脹腔（１５），該腔在生產大鋼坯、鋼坯或圓鋼棒時具有最小長度為５Ｄ，在生產普通、中型和薄扁坯時為１０Ｄ。（*該技術在2015年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種用于連續鑄造的注口。根據本專利技術的用于連續鑄造的注口特別(但不僅僅)用于連續鑄造大鋼坯、鋼坯、圓型鋼、通常的扁坯、中型扁坯和薄扁坯。在本文中字母″S″表示第一上進入管的內橫截面尺寸，而字母″D″表示第一上進入管的公稱內徑。連續鑄造領域存在由彎液面之下的注口排出的鋼水在鑄模中產生紊流的問題。這種主要由高澆鑄速度所需的高的鋼水輸送速度所產生的紊流使得夾雜物由于被紊流帶走而難以重新上浮至鑄模中的表面。鋼水由于紊流還吸入一部分彎液面上層中的覆蓋粉末，這些粉末在凝固過程中留在鑄造產品的表面，從而降低其表面的質量。這種情況亦使得經常需要重新設置這種粉末層，并使得形成的表面和結晶器的側壁之間的潤滑變壞。此外，這種紊流在鑄件在結晶器的側壁上第一形成階段過程中會引起沖刷鑄件表面的嚴重問題。這種沖刷導致形成表面的重新熔化并產生紊流而阻止表面的生成。為了部分克服這些缺點，已采取將注口的一長段浸入液體金屬的彎液面之下的步驟。然而，這樣不僅意味著使得靠近彎液面的液體金屬溫度較低，熔化粉末的能力降低，而且意味著結晶器的一個長的垂直段不能使用。已公開了特別用于生產薄扁坯的注口，其底部封閉，并具有朝向鑄腔的窄側壁的橫向排出口。還公開了具有帶朝上和朝下的出口的橫向排出口的注口。這些注口并未完全解決沖刷側壁的問題，它們還引起鋼水中在彎液面高度的紊流，因而加重沉積覆蓋彎液面的粉末的夾雜物。此外，這些帶封閉底部的注口不能保證生產鋼坯或大鋼坯以及中型和寬扁坯的速度所要求的足夠的排出速度。FR—A—2.243.043公開了一種管形注口，其橫截面基本上恒定，并具有與在下側和上側開口的容槽相關的橫向排出口。該容槽具有與排出孔相關的偏轉壁，這些壁限定一用于鋼水射流在向上或向下偏轉之前流過一自由直段的腔。這些偏轉壁與進行較佳排出的區域相一致。該注口中的排出孔引起鋼水的加速，這需要靠近鑄模出口處的動能，該動能僅部分地被朝向偏轉壁的沖擊所消耗。因而鋼水流出速度太高而產生鋼水池中的紊流問題以及夾雜物和沖刷壁的問題。此外，鋼水不能自由地與在鑄模中的鋼水混合，這將引起不同溫度的區域。另外，該實施例具有將注口深插入彎液面之下鋼水池中的效果。US—A—3,669,181公開了一種帶與向上會聚而限定一上出口槽的偏轉鋼水的裝置相配合的橫向排出孔的排出裝置，它在正常工作時不能消除彎液面處的紊流。此外，由于該槽尺寸較小，它將易于被鋁的沉淀所阻塞，其結果所有鋼水向下偏轉。由于潤滑粉末不能熔化，這將引起彎液面的凝固和鑄造過程的可能的中斷。此外，由于流體沿鑄模側壁流動將極大地沖刷金屬表層。應注意該現有技術文件具有一與排出裝置的下部相比尺寸較小的上輸送導管，因而顯著地降低液體金屬在下部的速度。實際上，由于金屬所具有的動能，下部并不重要，金屬射流在底部被極度地破裂并在出口孔中產生紊流。EP—A—0.482.423公開了一種注口，它具有至少部分打開的底部并包括一具有適當的直徑并向下擴散形成鋼水流的減速腔的管形輸送裝置。在緊靠液體金屬的周向排出口之前設置一分隔板，它阻擋液體金屬的速度并同時將流體分成朝向排出口的兩股。該實施例不僅保持鋼水向鑄模的過高的排出速度，而且增加鑄腔中的紊流和旋渦的形成以及與此相關的所有不利的問題。此外，該注口需要深深地浸入到彎液面之下的液體金屬中。WO89/12519還公開了一種帶一板的輸送管，用以降低速度和分流，該板基本上沿著輸送管的整個縱向范圍設置。該管具有和EP—A—0.482.423大致相同的缺點，特別是在排出口處的大的紊流和需要較深的浸入。本專利技術是在上述所有考慮的基礎上設計、試驗和做出的，以克服現有技術中注口的所有主要問題，即夾雜物，砂眼，表皮的內部裂紋和沖刷側壁等的形成。本專利技術的目的是提供一種用于連續鑄造大鋼坯、鋼坯、通常的扁坯、中型扁坯和薄扁坯的注口，該注口適于至少能夠極大地限制在鋼水排出步驟中在鑄模中產生紊流和旋渦。特別地，根據本專利技術的注口能夠至少顯著地降低鋼水中的紊流并還能顯著地降低鋼水向下流到鑄模中的速度，使輸送速度均勻。根據本專利技術的注口減少了在大鋼坯/鋼坯/扁坯的第一成形步驟中沖刷其表面的問題，防止與粉末接合和拖帶粉末的問題，并不會引起熔化程度以及對側壁的潤滑的降低。此外，該注口可增加排入鑄模中的物質流以及澆鑄速度，同時確保連續鑄造機的高速生產。本專利技術的再一個優點是降低紊流有利于夾雜物在表面中自然重新上升，從而使避免或大大地降低在裝置中使用例如電磁攪拌器，這將迫使夾雜物重新上升。此外，根據本專利技術的注口可以只浸入彎液面之下很小一部分，或位于彎液面的高度或略微在彎液面之上，并可改善粉末的熔化及增加結晶器的垂直可使用區。至少當注口位于彎液面的高度或之上時，才可用潤滑油代替潤滑粉末。根據本專利技術的注口包括一第一進入件，它具有包含一公稱直徑為D的內通道的基本上圓形的結構，或帶其公稱橫截面的相當區域的方形或矩形結構。第一進入管的上端通過標準連接件與用于將鋼水排出到鑄模中的裝置(例如中間包或類似裝置)相連。第一進入管的下端與具有與結晶器的橫截面相配的方形、圓形或基本上矩形橫截面的第二管狀件，該第二管狀件具有一橫截面大大大于第一進入管的橫截面的區域。作為一個例子，對于大鋼坯和鋼坯，第二管狀件的橫截面的區域可比第一進入管的大5—15倍，而在通常的、中型和薄扁坯的情況下，該區域至少大4—7倍。在距離第一進入管一較短距離的軸向位置處設置一分隔器板，該距離在0.2D—1D之間，該分隔器板用于消除第二管或第二管狀件中流體發展的線性連續性，從而減慢速度并將流體導入下面的腔中。該分隔器板具有與第二管的內部通道的橫截面相一致的橫截面，從而限定一基本上為常值的自由周向環。分隔器板最好借助于輻條固定到第二管的內側壁上，并可根據第二管的內橫截面具有方形、圓形或矩形的橫截面，其高度或厚度最好為0.8D—2D。如果橫截面為方形，則分隔器板具有長度為1.2D—2.2D的側邊，而如果橫截面為圓形，則分隔器板的直徑為1.2D—2.5D。根據一個變化實施例，分隔器板在其下端延伸，其橫截面逐漸減小并具有大致向下的錐形結構，從而更好地控制紊流并改變排入結晶器中的鋼水流的方向。錐形結構的下端為較寬的圓形以更好地控制紊流并改變排入結晶器中的鋼水流的方向。在這種情況下，根據本專利技術，分隔器板的高度或總厚度約為3D—4D。如果具有矩形橫截面，則分隔器板窄側的長度為1D—2.2D，并且寬側與窄側的比值約為1—2.2。分隔器板的上表面最好為較寬的圓形，以改善鋼水的流動。根據一個變化的實施例，分隔器板的下表面也為圓形以提高液流沿下膨脹腔的方向圍繞該表面的流動和形成。根據另一個變化實施例，分隔器板的橫截面沿鋼水的輸送方向減小。分隔器板之下的鋼水流入膨脹腔中，其中鋼水的速度大大減小，因而也大大減小相對于通過腔的內通道的橫截面的顯著增加的紊流。膨脹腔具有較大的面積以允許鋼水膨脹，因而減小其速度，并且還具有較大的高度，以使鋼水排入鑄模之前減小其紊流并獲得更均勻的速度和改進。鋼水速度的降低大大降低了其動能，因而也大大降低了排出的鋼水對已在鑄模中的鋼的沖擊。這樣就可明顯地降低鋼水排出步驟過程中在鑄模中產生的紊流和旋渦。這樣也使注口浸入彎液面之下的部分減小至約為1D—3D。根據一個變化實施例本文檔來自技高網...

【技術保護點】
用于連續鑄造，特別但不僅用于生產大鋼坯、鋼坯和普通、中型及薄扁坯的注口（１０），它適于與輸送鋼水的裝置配合并將鋼水排入鑄模中，該注口包括一橫截面積為（Ｓ），公稱直徑為（Ｄ）的第一上進入管（１１），注口（１０）的特征在于第一上進入管（１１）的下端與一第二引導管（１２）相連，該第二引導管（１２）的內通道在生產大鋼坯、鋼坯或圓鋼棒時的橫截面最小為５Ｓ，在生產普通、中型和薄扁坯時為４Ｓ，該第二引導管（１２）在第一管（１１）的出口（１４）附近位置設有一用于分流的分隔器板（１３），其下側在第二管（１２）中限定一流體膨脹腔（１５），該腔在生產大鋼坯、鋼坯或圓鋼棒時具有最小長度為５Ｄ，在生產普通、中型和薄扁坯時為１０Ｄ。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：阿爾弗萊多波羅尼，米洛拉德帕弗里克維斯，奴萊丁凱帕杰，
申請(專利權)人：丹尼利機械廠聯合股票公司，
類型：發明
國別省市：IT[意大利]