專利名稱：用于鑄造的浸入式噴嘴以及包括浸入式噴嘴的連續(xù)鑄造裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬鋳造裝置，更具體地，涉及浸入式噴嘴，其用于供給熔融金屬到模具中，并且還涉及包括浸入式噴嘴的連續(xù)鑄造裝置。
背景技術(shù)：
鋳造エ藝(例如，連鑄鑄造エ藝)涉及用于通過冷卻從模具排出的熔融材料(例如，熔融金屬)來連續(xù)形成條帶的エ藝。熔融金屬通過浸入式噴嘴從中間包噴射到模具中。流入模具的熔融材料的流動(dòng)和初始凝固是用于確定連續(xù)鑄造完成的條帶的性質(zhì)的主要因素。浸入式噴嘴的結(jié)構(gòu)可以變成調(diào)整模具中的熔融材料的流動(dòng)。如果熔融材料垂直向 下地排放，熔融材料可以深深地落入模具中并且凝固的層可能不在模具之下穩(wěn)定地形成。此外，熔融材料可能不被穩(wěn)定地供給到模具中因此模具中的熔融材料的表面可能被凝固。另ー方面，如果熔融材料的轉(zhuǎn)向流(其朝向熔融材料的表面流動(dòng))較強(qiáng)，熔融材料的表面可能變得不穩(wěn)定，凝固的層可能不均勻地形成，因此條帶的質(zhì)量可能降低。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題
本發(fā)明提供能夠增加條帶質(zhì)量的浸入式噴嘴，以及使用浸入式噴嘴的鋳造裝置。不過，上述問題是示例性提供的并且不限制本發(fā)明的范圍。解決方案
根據(jù)本發(fā)明的方面，提供了一種用于鋳造的浸入式噴嘴，所述浸入式噴嘴包括主體，其包括入ロ，熔融材料通過所述入ロ流入，和內(nèi)部孔，其沿著所述主體的垂直軸從入ロ延伸；以及排放部分，其包括至少ー對(duì)第一出ロ，其連接到與入口相対的主體的端部并且延伸成朝向主體的垂直軸傾斜，使得熔融材料在朝向主體的垂直軸的方向上被向下排放，以及至少ー對(duì)第二出ロ，其在至少ー對(duì)第一出ロ的外部設(shè)置。至少ー對(duì)第二出ロ可延伸成從主體的垂直軸徑向地傾斜，使得熔融材料在逐漸遠(yuǎn)離主體的垂直軸的方向上被向下排放。至少ー對(duì)第二出ロ的直徑可以大于至少ー對(duì)第一出ロ的直徑。排放部分可以包括底部，其在主體的垂直軸上延伸，以及側(cè)壁，其從底部連接到主體，并且至少ー對(duì)第一出ロ可以透過底部，并且至少ー對(duì)第二出ロ可以透過側(cè)壁。底部的高度可以在遠(yuǎn)離主體的垂直軸的方向上減小。主體可以進(jìn)一歩包括錐形部分，在其中內(nèi)部孔的直徑朝向排放部分是增加的。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于鋳造的浸入式噴嘴，所述浸入式噴嘴包括主體，其包括入ロ，熔融材料通過所述入口流入,和內(nèi)部孔,其沿著所述主體的垂直軸從入口延伸；以及排放部分，其連接到與入ロ相対的主體的端部，其中所述排放部分包括底部，其在主體的垂直軸上延伸；側(cè)壁，其從底部連接到主體；至少ー對(duì)第一出ロ，其透過底部并且延伸成朝向主體的垂直軸傾斜，使得熔融材料在朝向主體的垂直軸的方向上被向下排放；以及至少ー對(duì)第二出ロ，其在至少ー對(duì)第一出ロ的外部設(shè)置，透過側(cè)壁，并且至少ー對(duì)第二出ロ具有的直徑大于至少ー對(duì)第一出口的直徑。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種連續(xù)鋳型裝置，其包括上述浸入式噴嘴。有益效果
基于根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的浸入式噴嘴和連續(xù)鑄造裝置，由于第一及第ニ出口的結(jié)合，熔融材料可以被穩(wěn)定地供給到模具中，并且熔融材料的表面可以是穩(wěn)定的。這樣，當(dāng)鑄造速度和鑄造寬度變化的時(shí)候，熔融材料的表面上的熔融材料的流量可以在穩(wěn)定范圍內(nèi)被調(diào)整，并且浸入式噴嘴中的剪切應(yīng)カ可以被減小。


圖I是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的連續(xù)鑄造裝置的示意圖； 圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的浸入式噴嘴的透視 圖3是沿著圖2所示的線ΙΙΙ-ΙΙΓ切開的浸入式噴嘴的截面 圖4是根據(jù)本發(fā)明的另ー實(shí)施例的浸入式噴嘴的截面 圖5是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)性實(shí)施例的浸入式噴嘴的截面 圖6是示圖，其基于圖5所示的浸入式噴嘴的模擬顯示流量分布；以及 圖7是示圖，其基于圖5所示的浸入式噴嘴的模擬顯示內(nèi)部剪切應(yīng)カ分布。
具體實(shí)施例方式在下文，通過參照附圖解釋本發(fā)明的實(shí)施例，本發(fā)明將進(jìn)行詳細(xì)描述。然而，本發(fā)明可以很多不同的形式實(shí)施并且不應(yīng)當(dāng)被構(gòu)造為限于此處所述的實(shí)施例；而是，這些實(shí)施例被提供使得本公開將為透徹和完整的，并且將向本領(lǐng)域普通技術(shù)人員完全地傳遞本發(fā)明的概念。在附圖中，為了解釋方便，元件的尺寸可以被放大或減小。在本發(fā)明的下面的實(shí)施例中，熔融材料可以廣泛地涉及將凝固的液體物質(zhì)。例如，當(dāng)金屬被鋳造的時(shí)候，熔融材料可以涉及熔融金屬。特別地，當(dāng)鋼被鑄造的時(shí)候，熔融材料可以涉及熔融鋼。圖I是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的連續(xù)鑄造裝置的示意圖。參照?qǐng)D1，中間包105可以含有于高溫形成的熔融材料50 (例如，熔融金屬)。浸入式噴嘴100被連接到中間包105的底面，浸入式噴嘴100的端部可以被插入模具140中以用于限定條帶的形狀。可選地，用于控制熔融材料50的量的上部噴嘴(未示出)和板部件(未示出)可以在浸入式噴嘴100和中間包105之間被進(jìn)一歩提供。熔融材料50通過浸入式噴嘴100從中間包105插入模具140并初始地凝固以形成凝固層51。離開模具140的凝固層51由噴涂噴嘴156噴涂的冷卻介質(zhì)冷卻并且形成條帶55，條帶55具有一定形狀(例如，板形)。然后，條帶55被引導(dǎo)輥158引導(dǎo)并且為了后續(xù)エ藝移動(dòng)。流入模具140的熔融材料50的流動(dòng)和初始凝固是用于確定連續(xù)鑄造完成的條帶55的性質(zhì)的主要因素。如將在下面描述的，通過優(yōu)化浸入式噴嘴100的結(jié)構(gòu)，根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例的連續(xù)鑄造裝置可以增加被插入模具140中的熔融材料50的穩(wěn)定性，因而改進(jìn)條帶55的質(zhì)量。圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的浸入式噴嘴100的透視圖。圖3是沿著圖2所示的線IH-Iir切開的浸入式噴嘴loo的截面圖。參照?qǐng)D2和3，浸入式噴嘴100可以包括主體110和排放部分120。主體110可以包括入口 112，圖I所示的熔融材料50通過所述入口 112流入，并且排放部分120可以包括第一及第ニ出ロ 123和126，熔融材料50通過所述第一及第ニ出ロ 123和126流出。排放部分120可以作為與主體110的一體件形成或者形成為可以從主體110拆卸。如果主體110和排放部分120作為一體件形成，排放部分120可以指的是浸入式噴嘴100的第一及第二出ロ 123和126定位處的部分。在這種情況下，主體110可以指的是沿著浸入式噴嘴100的垂直軸Vl從入口 112到排放部分120的其余部分。浸入式噴嘴100可以由防火材料形成，防火材料不會(huì)由于熔融材料50的高溫而惡化。例如，浸入式噴嘴100可以由氧化物、氮化物、碳化物，或其混合物形成。浸入式噴嘴100的上述材料僅僅是例子并且不限制當(dāng)前實(shí)施例的范圍。 主體110可以包括入口 112，熔融材料50通過所述入口 112流入，和內(nèi)部孔113，其連接到所述入口 112。內(nèi)部孔113可以沿著浸入式噴嘴100或主體110的垂直軸Vl延イ申。內(nèi)部孔113可以具有各種形狀并且形狀不限制當(dāng)前實(shí)施例的范圍。例如，主體110可以包括錐形部分114，其中內(nèi)部孔113的直徑Dl朝向排放部分120是增加的。這樣，經(jīng)過內(nèi)部孔113的熔融材料50可以朝向排放部分120傳播。排放部分120可以被連接到與入口 112相対的主體110的端部并且可以包括底部122和側(cè)壁125。底部122可以在主體110的垂直軸Vl上延伸并且由此可以部分地封閉內(nèi)部孔113。側(cè)壁125可以從底部122向上延伸并且可以被連接到主體110的端部。例如，側(cè)壁125可以具有彎曲的形狀，其中側(cè)壁125的寬度從底部122朝向主體110是很大地增加然后稍微地減小。例如，排放部分120的橫截面可以完全或部分地具有多邊形的形狀，例如，八角形的形狀。底部122可以具有從底部122的外圓周表面124向內(nèi)增大的形狀。外圓周表面124可以是浸入式噴嘴100的底面。排放部分120的橫截面可以具有多邊形的形狀，外圓周表面124可以基本上垂直于主體110的垂直軸VI。底部122的高度，即從外圓周表面124的底部122的厚度，可以朝向底部122的邊緣從主體110的垂直軸Vl減小。至少ー對(duì)第一出口 123可以透過底部122并且可以被連接到內(nèi)部孔113。例如，第一出口 123可以相對(duì)于主體110的垂直軸Vl對(duì)稱地設(shè)置。第一出口 123可以朝向主體110的垂直軸Vl傾斜，使得熔融材料50在圖I所示的模具140中聚集。例如，從每個(gè)第一出口 123的橫截面中心到主體110的垂直軸Vl的距離可以從內(nèi)部朝向排放部分120的外部逐漸地或逐步地減小。第一出口 123的寬度可以不變地維持或者可以根據(jù)第一出口 123的深度變化。這樣，熔融材料50在主體110的垂直軸Vl的方向上可以從第一出ロ 123向下流動(dòng)并且可以聚集進(jìn)入模具140中。第一出口 123可以調(diào)整向下垂直地流入模具140中的熔融材料50的向下流。由于從第一出ロ 123排放的熔融材料50的流彼此碰撞然后傳播，可以防止熔融材料50過度地垂直落入模具140中，由此可以防止圖I所示的凝固層51不穩(wěn)定地形成。
至少一對(duì)第二出口 126可以在第一出口 123的外部透過側(cè)壁125并且可以被連接到內(nèi)部孔113。例如，第二出口 126可以相對(duì)于主體110的垂直軸Vl對(duì)稱地設(shè)置。第二出口 126可以從主體110的垂直軸Vl徑向向下傾斜。例如，從每個(gè)第二出口 126的橫截面中心到主體110的垂直軸Vl的距離可以從內(nèi)部朝向排放部分120的外部逐漸地或逐步地增力口。第二出口 126的寬度可以不變地維持或者可以根據(jù)第二出口 126的深度變化。例如，如圖3所示，側(cè)壁125可以具有多邊形的橫截面，第二出口 126可以透過側(cè)壁125的至少兩個(gè)表面。上述形狀可以幫助更精細(xì)地調(diào)整熔融材料50的排放方向和量。這樣，熔融材料50在逐漸遠(yuǎn)離主體110的垂直軸Vl的方向上從第二出口 126向下排放。從第二出口 126排放的熔融材料50可以與模具140和徑向流動(dòng)的向下流碰撞，并
且因此可以產(chǎn)生朝向熔融材料50的表面流動(dòng)的轉(zhuǎn)向流。如上所述，由于第一及第二出口 123和126的結(jié)合，熔融材料50甚至可以在高速鑄造中以及低速鑄造中穩(wěn)定地被供給，并且熔融材料50的表面可以是穩(wěn)定的。當(dāng)鑄造速度和鑄造寬度變化的時(shí)候，熔融材料50的流量可以在穩(wěn)定范圍內(nèi)被調(diào)整。例如，熔融材料50的表面可以通過使用第一出口 123被穩(wěn)定，并且熔融材料50的總的穩(wěn)定流和均勻流量可以通過使用第二出口 126被確保，第二出口 126具有的直徑D3大于第一出口 123的直徑D2。圖4是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的浸入式噴嘴IOOa的截面圖。根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例的浸入式噴嘴IOOa與圖2和3所示的浸入式噴嘴100做了部分修改，并且因此在這里不再提供其重復(fù)的描述。參照?qǐng)D4，排放部分120a可以包括底部122和側(cè)壁125a。排放部分120a的橫截面可以完全或部分地具有六角形狀。第一出口 123可以透過底部122，第二出口 126a可以透過側(cè)壁125a。第二出口 126a與圖3所示的第二出口 126的不同之處在于第二出口 126a透過側(cè)壁125a的至少一個(gè)表面。圖3和4的上述實(shí)施例中的排放部件120和120a的形狀僅僅是例子，并且這些實(shí)施例限定了本發(fā)明。例如，雖然上面描述了第二出口 126或126a透過側(cè)壁125或125a的一或兩個(gè)表面，但是它們可以透過三個(gè)或更多個(gè)表面。此外，第一出口 123或第二出口 126或126a的數(shù)量可以是三個(gè)或更多個(gè)。底部122的形狀也可以適當(dāng)?shù)刈兓，F(xiàn)在通過執(zhí)行模仿來描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)性實(shí)施例的浸入式噴嘴的特征。圖5是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)性實(shí)施例的浸入式噴嘴300的截面圖。參照?qǐng)D5，浸入式噴嘴300可以包括第一及第二出口 123和126。浸入式噴嘴300可以基本上與圖2和3所示的浸入式噴嘴100相同。圖6是示圖，其基于圖5所示的浸入式噴嘴300的模擬顯示流量分布。在圖6中，流量朝向紅色部分是增加的并且朝向藍(lán)色部分是減小的。參照?qǐng)D6，從第一出口 123排放的第一向下流52a聚集，從第二出口 126排放的第二向下流53a向下傳播。由于第一及第二向下流52a和53a的流量并不是非常不同的，看上去總流量可以在質(zhì)量穩(wěn)定范圍內(nèi)不變地維持。第二向下流53a與圖I所示的模具140碰撞的部分被轉(zhuǎn)向，并且朝向熔融材料的表面穩(wěn)定地流動(dòng)。相應(yīng)地，根據(jù)當(dāng)前實(shí)驗(yàn)性實(shí)施例，熔融材料的流動(dòng)穩(wěn)定性和表面穩(wěn)定性二者可以被確保。 圖7是示圖，其基于圖5所示的浸入式噴嘴300的模擬顯示內(nèi)部剪切應(yīng)力分布。在圖7中，剪切應(yīng)力朝向紅色部分是增加的并且朝向藍(lán)色部分是減小的。
參照?qǐng)D7，看到浸入式噴嘴300在第一及第二出口 123和126附近可以具有非常低的剪切應(yīng)力。
盡管本發(fā)明已經(jīng)關(guān)于其示例性實(shí)施例被特別顯示和描述，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解可以在不脫離下面的權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)的各種變化。
權(quán)利要求
1.一種用于鑄造的浸入式噴嘴，所述浸入式噴嘴包括 主體，所述主體包括入口，熔融材料通過所述入口流入，并且所述主體包括內(nèi)部孔,其沿著所述主體的垂直軸從入口延伸；以及 排放部分，所述排放部分包括至少一對(duì)第一出口，其連接到與入口相對(duì)的主體的端部并且延伸成朝向主體的垂直軸傾斜，使得熔融材料在朝向主體的垂直軸的方向上被向下排放，并且所述排放部分包括至少一對(duì)第二出口，其在至少一對(duì)第一出口的外部設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的浸入式噴嘴，其特征在于，至少一對(duì)第二出口延伸成從主體的垂直軸徑向地傾斜，使得熔融材料在逐漸遠(yuǎn)離主體的垂直軸的方向上被向下排放。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的浸入式噴嘴，其特征在于，至少一對(duì)第二出口的直徑大于至少一對(duì)第一出口的直徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的浸入式噴嘴，其特征在于，排放部分包括底部，其在主體的垂直軸上延伸，并且排放部分包括側(cè)壁，其從底部連接到主體，并且 其中至少一對(duì)第一出口透過底部，并且至少一對(duì)第二出口透過側(cè)壁。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的浸入式噴嘴，其特征在于，底部的高度在遠(yuǎn)離主體的垂直軸的方向上減小。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的浸入式噴嘴，其特征在于，主體進(jìn)一步包括錐形部分，在其中內(nèi)部孔的直徑朝向排放部分是增加的。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的浸入式噴嘴，其特征在于，排放部分具有多邊形的橫截面。
8.一種用于鑄造的浸入式噴嘴，所述浸入式噴嘴包括 主體，所述主體包括入口，熔融材料通過所述入口流入，并且所述主體包括內(nèi)部孔,其沿著所述主體的垂直軸從入口延伸；以及 排放部分，其連接到與入口相對(duì)的主體的端部， 其中所述排放部分包括 底部，其在主體的垂直軸上延伸； 側(cè)壁，其從底部連接到主體； 至少一對(duì)第一出口，其透過底部并且延伸成朝向主體的垂直軸傾斜，使得熔融材料在朝向主體的垂直軸的方向上被向下排放；以及 至少一對(duì)第二出口，其在至少一對(duì)第一出口的外部設(shè)置，透過側(cè)壁，并且至少一對(duì)第二出口具有的直徑大于至少一對(duì)第一出口的直徑。
9.一種連續(xù)鑄型裝置，其包括根據(jù)權(quán)利要求I所述的浸入式噴嘴。
全文摘要
用于鑄造的浸入式噴嘴以及包括浸入式噴嘴的連續(xù)鑄造裝置。浸入式噴嘴包括主體，其包括入口，熔融材料通過所述入口流入，和內(nèi)部孔，其沿著所述主體的垂直軸從入口延伸；以及排放部分，其包括至少一對(duì)第一出口，其連接到與入口相對(duì)的主體的端部并且延伸成朝向主體的垂直軸傾斜，使得熔融材料在朝向主體的垂直軸的方向上被向下排放，以及至少一對(duì)第二出口，其在至少一對(duì)第一出口的外部設(shè)置。
文檔編號(hào)B22D11/10GK102834206SQ201080063937
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2010年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月18日
發(fā)明者樸哲永, 崔詳培 申請(qǐng)人:朝鮮耐火株式會(huì)社