用于連續鑄造的注口制造技術

用于連續鑄造的注口，包括一排出管，該管下端封閉并具有橫向終端排出孔，該孔朝向鑄模的窄側并與分配和偏轉裝置配合，其中，排出管包括向下縮小的第一段和向下擴大的第二段，分配和偏轉裝置包括兩個分配腔，每一腔具有一橫向排出孔，腔在其上部和下部開口并由位于橫向排出孔的相對側的側板限定，側板形成向下擴散的偏轉板，橫向排出孔與底端壁鄰接并且其總的橫截面積約等于排出管的第二段出口的橫截面積。（*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用來與結晶器配合以生產厚度(扁坯的窄側)為約30——300mm之間的扁坯。連續鑄造通常的、中等尺寸和薄的扁坯將產生與由離開位于結晶器的鑄腔中的彎液面之下的注口的液體金屬引起的紊流相關的問題。該注口與一中間包相連并且其下游終端部插入結晶器的鑄腔中所包含的液體金屬的彎液面之下。為了消除與將液體金屬高速排入鑄腔中相關聯的問題，已公開了排出噴嘴，其底端封閉并且排出孔位于其側壁中；這些排出孔最好朝向鑄腔的窄的側壁。現有技術中的注口涉及與通過橫向排出孔高速排出液體金屬相關聯的問題。更具體地說，橫向排出的液體金屬流繼續流至結晶器的側壁并沖刷結晶器的窄壁。對結晶器的側壁的這種沖刷一方面引起正在形成的扁坯的表層(此時表層還很薄)的再熔化，另一方面產生阻止表層形成和生長的紊流。這些紊流導致由于潤滑粉末的振動和混合而在扁坯表面中產生例如裂紋、凹穴、不規則的斑痕等的瑕疵。這些液體金屬流能夠引起表層的破裂從而破壞扁坯及使鑄造過程停止。現有技術中的橫向排出孔朝上的注口引起與彎液面高度的過度紊流相關聯的問題，從而覆蓋彎液面的潤滑粉末被部分地吸入扁坯中。已知即使使橫向排出孔朝上，也不能消除這些問題，這些問題涉及由離開橫向排出孔的液體流對扁坯表層的沖刷，因為這些液體流保持其動量，因而趨于繼續朝向仍為流體的扁坯的芯部而不是移向彎液面。FR—A—2,243,043公開了一種帶封閉底端和橫向排出孔的管狀排出噴嘴；該噴嘴與一包圍殼相連，該包圍殼向上及向下開口并包括與噴嘴的排出孔相距給定距離的偏轉壁。該外殼具有矩形截面，其側邊平行于結晶器的側壁。該包圍殼限定一不受干擾的腔，其中流體金屬流在向上或向下偏轉之前在一自由的直的路徑(約100mm，但最好200mm)之后遇到偏轉壁。根據需要更好的排出的區域的位置，這些偏轉壁可以平行、垂直或向上或向下收斂。噴嘴的橫向排出孔可具有水平軸線或者向上或向下傾斜的軸線，以使流體液體流最好向上或向下分布。這種注口也存在橫向排出孔的尺寸相對于管狀注口的截面適中的問題，這將可能使液體金屬澆注流速較快。因此，離開橫向排出孔的液體金屬射流具有很大的動能，它只是部分地被射流與偏轉板壁的沖擊所分散。因此偏轉的液體金屬射流仍然以很高的速度向上和/或向下前進，并在鑄造腔中引起紊流，從而使扁坯的表層不能適當地凝固。而且，這些紊流攪起了潤滑粉末并引起這些粉末的夾雜物。此外，業已知道在注口之下的中心區域，更精確地說在管狀管的底部由于液體金屬的不均勻排出而形成一冷區，金屬液體由包圍殼的偏轉壁所偏轉。這種熔化金屬物質中的溫度的不均勻性產生瑕疵，從而不能獲得與所要求特性相一致的最終產品。此外，上述專利中公開的注口具有較大的質量，因此在生產厚度在60至130mm之間的薄扁坯時，可被很容易地結合進凝固的扁坯中，從而對注口和扁坯造成損害。另外，注口的總的尺寸使得它能防止液體金屬在結晶器中和在噴嘴側部的某種循環，其結果在某些區域產生過熱或過冷，并在形成扁坯時產生某些缺陷。在注口中包圍殼的偏轉壁比橫向排出孔的尺寸高，排出孔最好位于偏轉壁的上半部分中。因此，離開包圍殼的液體金屬射流被偏轉壁沿給定距離引導，因而不會自由地與圍繞噴嘴的液體金屬相混合，從而產生溫度不同的區域。US—A—3,669,181也公開了一帶封閉底端和橫向排出孔的管狀排出噴嘴，該噴嘴與偏轉液體金屬射流的裝置相連。這些偏轉板裝置向上收斂并相對于垂直方向傾斜10°至45°之間的一個角度，這樣偏轉板裝置的上部邊沿與中心管狀管分開一5至40mm的距離，從而限定一上狹縫。這種注口不僅產生與上述相同的問題，并且還進一步產生上狹縫由于其適當的尺寸而可被氧化鋁的沉淀很容易地堵塞。上狹縫堵塞的結果是使液體金屬射流完全向下偏轉，在這種情況下，由于缺乏側壁的粉末潤滑而產生的金屬的粘著性將導致彎液面的凝固及以后鑄造過程的停止。本專利技術設計、試驗和實施用于克服現有技術的缺點并獲得進一步的優點。本專利技術的目的是提供一種用于連續鑄造扁坯的注口，它能夠以很大的流速將液體金屬排放到結晶器的鑄造腔室中，而不會沖刷正在鑄模中凝固的扁坯的表層以及在正在凝固的液體金屬中產生紊流。本專利技術也能夠保持在結晶器中的液體金屬的溫度均勻。根據本專利技術的注口包括一基本上垂直的排出管，其底端部分地封閉并在其下部具有相互相對設置并朝向結晶器的窄側壁的橫向排出孔。根據本專利技術的注口中的橫向排出孔位于靠近排出管的底端壁處，并通過導向部分與其相連。各橫向排出孔與分配和偏轉流體及為每個橫向排出孔限定一分配腔的裝置配合，各排出孔分別朝上和朝下開口以限定一上排出口和一下排出口。各分配腔與相應的排出孔相連，并且注口的垂直中間平面與分配腔的中間平面一致并位于鄰近結晶器的垂直中間平面處。各分配腔在水平面上具有基本上為半橢圓形的橫截面。根據一個變型，各分配腔具有端部為圓形的平行側邊的橫截面。根據另一個變型，各分配腔的側邊朝向外側呈錐形。各分配腔包括用作偏轉板并與各排出孔相對設置的側壁；這些偏轉板側壁沿向下的方向向外發散，從而與垂直方向成一個10°—35°的角，但最好在15°—25°之間。在根據本專利技術的注口中的橫向排出孔的高度基本上等于各分配腔的高度。根據一個變型，分配腔的高度可達排出孔的1.25倍。在根據本專利技術的注口中的液體金屬射流一部分向上通過上排除口，一部分向下通過下排出口。分別向上和向下偏轉的射流從相應的上下排出口作為自由射流射出，并能在通過相應排出口從分配腔射出后立即與周圍的液體金屬混合。根據本專利技術的第一個實施例，偏轉板的上下端與相應橫向排出孔的上下邊沿在同一高度上。根據本專利技術的另一個實施例，各偏轉板的下邊沿基本上位于與橫向排出孔的最下點相同的高度上。根據本專利技術的再一個實施例，各偏轉板的上邊沿基本上位于與橫向排出孔的最高點相同的高度上。通過本專利技術的更好的混合可在鑄模中獲得更均勻的溫度，因此可生產出性能更好的扁坯。此外，通過根據本專利技術的注口，可使液體金屬正確流入彎液面，這樣可防止金屬中的任何雜質完全結合到其內部中。另外，液體金屬的緩和地流入彎液面幫助熔化粉末。根據本專利技術的注口中的排出管包括一具有向下收斂的基本上為圓形的橫截面的在上部的第一段和橫截面逐漸從圓形變成窄側最好為圓形的矩形的發散第二段。這種變化橫截面具有兩個目的，一個是增加通過注口排出的液體金屬的流速并產生文丘里效應，另一個是逐漸降低通過噴嘴傾注的液體金屬的流速，從而降低金屬射流的動能。第二段的下端部窄側具有兩個橫向排出孔，它們具有基本上橢圓形的橫截面并設置成主軸為垂直。由橫向排出孔限定的總的通過面積至少等于，但最好大于排出管的最終橫截面。因而，流過排出管的液體金屬在其在排出管中下降的過程中逐漸減速，并當通過橫向排出孔流出時進一步減速。這樣，液體金屬的動能在通過排出管下降的過程中已被部分地分散，并當液體金屬射流與分配腔的偏轉板合作時幾乎完全分散。根據本專利技術的注口可使離開噴嘴的液體金屬流獲得這樣一種排出速度，以防止在鑄模中形成紊流，并防止金屬流對結晶器側壁的沖刷而對凝固的扁坯的表層造成損害。此外，通過上排出口向上輸送的液體金屬具有這樣一種流速以保證溫度適于溶解覆蓋彎液面的潤滑粉末層及氧化劑，而不會產生紊流。在根據本專利技術的注口本文檔來自技高網...

【技術保護點】
用于連續鑄造窄側寬度約為３０－３００ｍｍ的扁坯的注口，該注口用來把液體金屬分配到一個連續鑄模中，它包括一基本上垂直的排出管（１１），該管下端封閉并具有橫向終端排出孔（１４），該孔朝向鑄模的窄側并與分配和偏轉液體金屬流的裝置（１３）配合，其特征在于，排出管（１１）包括具有向下縮小的圓截面的第一段（１１ａ）和向下擴大的第二段（１１ｂ），第二段的橫截面可從圓形逐漸變成至少帶圓的短側的大致上的矩形，分配和偏轉裝置（１３）包括兩個分配腔（１５），每一腔具有一橫向排出孔（１４），所述的腔（１５）在其上部（１６ａ）和下部（１６ｂ）開口并由位于橫向排出孔（１４）的相對側的側板（１７）限定，側板（１７）形成一與垂直方向成一１０°至３５°的角″α″的向下擴散的偏轉板，橫向排出孔（１４）與底端壁（１２）鄰接并且其總的橫截面積約等于排出管（１１）的第二段（１１ｂ）的出口的橫截面積，各分配腔（１５）限定一上部排出口（１６ａ）和一下部排出口（１６ｂ）。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：恩伯托梅羅尼，布魯諾格斯帕里尼，吉奧瓦尼科阿辛，
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]