專利名稱：一種調(diào)整鋼水過熱度的方法以及水冷澆注水口裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開了一種調(diào)整鋼水過熱度的方法以及水冷澆注水口裝置。屬于冶金澆注設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
對(duì)于鋼的生產(chǎn)，人們普遍都有的兩個(gè)希望，一是希望進(jìn)入結(jié)晶器的鋼水溫度盡量接近目標(biāo)鋼種的凝固溫度，就是說進(jìn)入結(jié)晶器的鋼水過熱度要盡可能的小。因?yàn)榈瓦^熱度澆注既有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量，也有利于提高生產(chǎn)效率。但是準(zhǔn)確控制低過熱度是很困難的；二是希望鋼中的氧含量盡量的低和鋼中具有一定的鋁含量，以改善鋼的質(zhì)量。人們?yōu)榱嗣撗鹾透纳其撡|(zhì)，最有效的是向鋼水中加鋁，以便獲得預(yù)期的效果。但是加鋁后的鋼水發(fā)粘，殘留在鋼中的鋁脫氧產(chǎn)物(主要是Al2O3)會(huì)造成水口內(nèi)壁結(jié)瘤套眼，造成水口的通道變小或堵塞。這是由于Al2O3熔點(diǎn)高達(dá)2050℃，在鋼水中以固體質(zhì)點(diǎn)存在，與耐火材料具有親和力。當(dāng)鋼水流經(jīng)耐火材料水口時(shí)，鋼中的Al2O3夾雜物就被吸附沉積在水口的內(nèi)壁上，當(dāng)沉積富集到一定程度就造成水口的結(jié)瘤套眼堵塞。澆鑄鋁鎮(zhèn)靜鋼尤其明顯。為此，人們想了很多的辦法，如，改變水口材質(zhì)，提高耐材檔次；吹氬氣洗；鈣處理等。但是都不能徹底有效解決問題，通常冶金生產(chǎn)的澆注過程中，澆注水口的作用，是使高溫液體從容器(如鋼水包、中間包)按希望的流量流出，以便順利澆鑄。對(duì)它的要求是壽命長(zhǎng)，注流通量穩(wěn)定，注流順暢，流股不散。
由于目前澆注用的水口全部是耐火材料制作而成的，因此，存在的不足有以下幾點(diǎn)1、不能降低鋼水過熱度；2、不能安全有效的重復(fù)使用；3、澆注某些鋼種會(huì)造成水口套眼堵塞，導(dǎo)致水口的更換或被迫停澆。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)已有技術(shù)的不足，提供一種可以降低鋼水過熱度的工藝方法以及可以降低鋼水過熱度、不易堵塞、能夠安全有效的重復(fù)使用的水冷澆注水口裝置。
本發(fā)明提出的這種可以降低鋼水過熱度的工藝方法，其特征是讓鋼水通過帶循環(huán)水換熱器的水冷澆注水口流入結(jié)晶器，澆注過程中能夠適度降低鋼水的過熱度。
帶循環(huán)水換熱器的澆注水口的基本結(jié)構(gòu)由水口壁、水冷套、上下端蓋、開澆滑板五部分組成。水口壁安裝在上下端蓋之間與水冷套構(gòu)成容納冷卻水的密閉腔室，水冷套上設(shè)有進(jìn)水口和出水口，使冷卻水形成通道。水口壁的作用是當(dāng)鋼水通過時(shí)，在水冷套中冷卻水的冷卻作用下，在水口壁上形成激冷層，這個(gè)激冷層起到“工作水口”的作用，提供鋼水在水口內(nèi)通過的通道。為了防止由于氣隙造成激冷層脫落，水口壁的上部要帶一定錐度，起到懸掛激冷層套的作用。
進(jìn)水口通過金屬軟管與給水管道相連，出水口通過金屬軟管與回水管道相連接。水冷套的作用是，形成水口壁冷卻用冷卻水的循環(huán)通道，將水口壁表面的熱量帶走，滿足冷卻要求。水冷套其內(nèi)部構(gòu)造要滿足冷卻水連續(xù)穩(wěn)定的流過水口壁表面，保證需要的水量和流速，承受需要的壓力。
開澆滑板安裝在水口裝置的下端，可以沿滑道并緊貼水冷水口的底面滑動(dòng)。其作用是使水冷水口順利開澆，快速形成激冷層，防止開澆失控。當(dāng)需要停止?jié)沧r(shí)，開澆滑板可以幫助關(guān)閉注流。
冷卻水在水泵的作用下，通過進(jìn)水口進(jìn)入水冷套，流經(jīng)水口壁的內(nèi)表面后通過出口流出進(jìn)入冷卻循環(huán)系統(tǒng)。
綜上所述，這種水冷澆注水口裝置，其特征是由中空的可以讓鋼水流過的水口壁分別連接上端蓋、下端蓋的內(nèi)沿，上下端蓋的外沿與水冷套相連接構(gòu)成密閉的腔室；水冷套的上部有進(jìn)水口與密閉的腔室相通，水冷套的下部有出水口與密閉的腔室相通構(gòu)成水冷循環(huán)通道；下端蓋的下面安裝了帶注流孔的開澆滑板。
本發(fā)明的原理當(dāng)高溫鋼水通過水冷水口時(shí)，由于冷卻的作用，會(huì)在水口壁的內(nèi)壁形成一定厚度的激冷層，這個(gè)激冷層在一定條件下，由于鋼水流股對(duì)激冷層的結(jié)晶前沿的沖刷作用，抑制激冷層的進(jìn)一步增厚，就是說在激冷層的凝固前沿形成凝固—沖刷—凝固—沖刷的快速循環(huán)，使激冷層保持穩(wěn)定的厚度，就形成穩(wěn)定的“工作水口”，鋼水既能穩(wěn)定通過，部分熱量也被換走。當(dāng)然，控制不當(dāng)，也會(huì)過冷造成凍眼停澆，為了防止凍眼，需要檢測(cè)相關(guān)溫度信息，以便調(diào)整冷卻強(qiáng)度，由于水冷的強(qiáng)度變化可以調(diào)節(jié)控制激冷層的厚度變化，所以水冷水口的“工作內(nèi)徑”在一定范圍可調(diào)。
水冷水口不結(jié)瘤套眼是由于激冷層的化學(xué)成分與鋼水的成分相同，和鋼中的夾雜物不親和，夾雜物失去了俯著床，因此就不能附著沉積堵塞了。
水冷水口的技術(shù)關(guān)鍵是通過水冷控制鋼水通過水口壁時(shí)在水口壁的內(nèi)表面形成的激冷層厚度，穩(wěn)定激冷層厚度使之起到“工作水口”的作用。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)，一是能夠適度降低進(jìn)入結(jié)晶器的鋼水過熱度。二是水口不結(jié)瘤套眼堵塞，鑄流穩(wěn)定。三是可以重復(fù)使用，壽命長(zhǎng)。


附圖是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-鋼水包上水口，2-上端蓋，3-水口壁，4-水冷套，5-開澆滑板，6-下端蓋，7-出水口，8-進(jìn)水口。
具體實(shí)施例方式
一種水冷澆注水口裝置，其特征是由金屬制作的中空的可以讓鋼水流過的水口壁3與水冷套4相連接構(gòu)成密閉的腔室；水冷套的上部有進(jìn)水口8，將密閉的腔室和給水相通，水冷套的下部有出水口7，將密閉的腔室和回水相通構(gòu)成水冷循環(huán)通道；水口的下面安裝了帶注流孔的開澆滑板5。
具體說這種水冷澆注水口裝置，其特征是由中空的可以讓鋼水流過的水口壁3分別連接上端蓋2、下端蓋6的內(nèi)沿，上下端蓋的外沿與水冷套4相連接構(gòu)成密閉的腔室；水冷套4的上部有進(jìn)水口8與密閉的腔室相通，水冷套的下部有出水口7與密閉的腔室相通構(gòu)成水冷循環(huán)通道；下端蓋6的下面安裝了帶注流孔的開澆滑板5。
水口壁3采用銅材或鋼材制成，內(nèi)腔的縱剖面幾何形狀，可以是上大下小型的分段錐度或連續(xù)錐度的。橫截面幾何形狀根據(jù)需要，可以是圓型、方型、多邊型或者其他形狀。
開澆滑板5采用耐火材料制成。
上端蓋2、下端蓋6、水冷套4采用耐熱鋼材制成。
為了提高冷卻效果，水冷套內(nèi)密閉的腔室有一橫向隔斷，將其分為上下兩個(gè)部分，圍繞水口壁有一個(gè)管狀通道將上下兩個(gè)部分連通。
水冷水口的實(shí)施以連鑄中間包為例。根據(jù)鋼種、拉速等有關(guān)工藝參數(shù)，確定合適的水口壁的內(nèi)徑尺寸，并與水冷套組裝完好，經(jīng)水壓實(shí)驗(yàn)合格后方可使用。將水冷水口通過安裝機(jī)構(gòu)安裝在中間包上水口下方，水冷水口中心線與上水口中心線重合，水冷水口的上表面與上滑板緊密結(jié)合，水冷水口的下方裝有開澆滑板。開澆滑板的孔徑根據(jù)拉速需要確定，開澆前開澆滑板處于關(guān)閉狀態(tài)。水冷水口裝有引流劑。將水套的進(jìn)水口通過高壓金屬軟管與給水管道連接完好，通過高壓金屬軟管將水套的出水口與回水管道連接完好。啟動(dòng)冷卻水循環(huán)泵，將冷卻水調(diào)整到需要的流量和壓力。檢查鋼水的溫度檢測(cè)儀器正常，冷卻水溫度檢測(cè)和報(bào)警正常，鋼水溫度及冷卻水溫度、流量、壓力信號(hào)與連鑄拉速變化響應(yīng)正常。當(dāng)需要開澆時(shí)，打開開澆滑板，引流劑流出，實(shí)現(xiàn)開澆。當(dāng)開澆成功后，開澆滑板即可退出工作。
權(quán)利要求
1.一種調(diào)整鋼水過熱度的方法，其特征是讓鋼水通過帶循環(huán)水換熱器的水冷澆注水口流入結(jié)晶器，澆注過程中能夠適度降低鋼水過熱度。
2.一種水冷澆注水口裝置，其特征是由中空的可以讓鋼水流過的水口壁(3)分別連接上端蓋(2)、下端蓋(6)的內(nèi)沿，上下端蓋的外沿與水冷套(4)相連接構(gòu)成密閉的腔室；水冷套(4)的上部有進(jìn)水口(8)與密閉的腔室相通，水冷套的下部有出水口(7)與密閉的腔室相通構(gòu)成水冷循環(huán)通道；下端蓋(6)的下面安裝了帶注流孔的開澆滑板(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水冷澆注水口裝置，其特征是水口壁(3)采用銅材或鋼材制成，內(nèi)腔的縱剖面幾何形狀，可以是上大下小型的分段錐度或連續(xù)錐度的，橫截面幾何形狀根據(jù)需要，可以是圓型、方型、多邊型形狀。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種調(diào)整鋼水過熱度的方法以及水冷澆注水口裝置。屬于冶金澆注設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。其特征是讓鋼水通過帶循環(huán)水換熱器的水冷澆注水口流入結(jié)晶器，澆注過程中能夠適度降低鋼水過熱度。帶循環(huán)水換熱器的澆注水口的基本結(jié)構(gòu)由水口壁、水冷套、上下端蓋、開澆滑板五部分組成。水口壁安裝在上下端蓋之間與水冷套構(gòu)成容納冷卻水的密閉腔室，水冷套上設(shè)有進(jìn)水口和出水口，使冷卻水形成通道。優(yōu)點(diǎn)，一是能夠適度降低進(jìn)入結(jié)晶器的鋼水過熱度。二是水口不結(jié)瘤套眼堵塞，鑄流穩(wěn)定。三是可以重復(fù)使用，壽命長(zhǎng)。
文檔編號(hào)B22D27/04GK1718327SQ200510044099
公開日2006年1月11日 申請(qǐng)日期2005年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月18日
發(fā)明者劉國(guó)權(quán), 劉璞昱 申請(qǐng)人:劉國(guó)權(quán)