一种复合水口及其制备工艺.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115041675A(43)申请公布日2022.09.13(21)申请号202210960664.7(22)申请日2022.08.11(71)申请人北京科技大学地址100083北京市海淀区学院路30号(72)发明人包燕平华承健(74)专利代理机构深圳峰诚志合知识产权代理有限公司44525专利代理师宋宝焱(51)Int.Cl.B22D41/54(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种复合水口及其制备工艺(57)摘要本发明属于金属铸造技术领域，具体为一种复合水口及其制备工艺，通过在水口本体内镶嵌一块壁面光滑的熔点高于钢液浇铸温度的金属，其表面光滑度在浇铸过程中不会发生变化，光滑的壁面状态不利于钢中夹杂物在其壁面沉积，因此不会形成水口结瘤物，从根本上杜绝了水口结瘤物的形成。其设计原理简单，浇铸结束后的金属可以重复使用，一方面减少了水口结瘤对连铸生产的影响，另一方面消除了铸坯内剥落大颗粒结瘤物，提高铸坯洁净度水平和质量。CN115041675ACN115041675A权利要求书1/1页1.一种复合水口，其特征在于，包括水口本体和金属内衬，且金属的熔点高于复合水口流经的钢液的温度。2.根据权利要求1所述的一种复合水口，其特征在于，所述复合水口包括大包长水口、浸入式水口。3.根据权利要求1所述的一种复合水口，其特征在于，所述金属内衬位于水口本体内壁渣线以下区域。4.根据权利要求1所述的一种复合水口，其特征在于，所述金属为纯金属或金属合金。5.根据权利要求1所述的一种复合水口，其特征在于，所述水口本体材质包括铝碳质、铝锆碳质、镁碳质。6.根据权利要求1所述的一种复合水口，其特征在于，所述金属内衬的表面粗糙度Ra≤12.5μm。7.根据权利要求1所述的一种复合水口，其特征在于，所述金属内衬镶嵌于水口本体内壁。8.一种权利要求1‑7任一项所述的复合水口的制备工艺，包括：对水口本体内壁进行加工，将金属内衬镶嵌于水口本体内壁上。9.根据权利要求8所述的制备工艺，其特征在于，对水口本体内壁进行加工的区域为水口本体内壁渣线以下区域。10.一种权利要求1‑7任一项所述的复合水口或权利要求8‑9任一项所述的制备工艺制备的复合水口在钢液连铸或模铸工艺中的应用。2CN115041675A说明书1/3页一种复合水口及其制备工艺技术领域[0001]本发明涉及金属铸造技术领域，具体为一种复合水口及其制备工艺。背景技术[0002]金属铸造领域中的水口承担着钢液由钢包进入中间包以及由中间包或钢包进入到结晶器或模具中的作用，常见的水口包括浸入式水口和大包长水口。钢液中Al‑O等类型夹杂物会在水口内壁沉积导致水口堵塞，影响连铸生产顺行。剥落的结瘤物形成大颗粒夹杂，该大颗粒夹杂物会进入到铸坯内，影响铸坯内部洁净度和铸坯质量。该大颗粒夹杂物会在铸坯轧制过程形成产品缺陷，严重影响钢材质量。[0003]现阶段水口防堵采用设计新型水口形状、水口内壁涂有涂层、钢液钙处理、或减少钢中Al‑O等类型夹杂物来减轻水口堵塞，但以上现有技术存在以下问题：通过设计新型水口形状以改善钢液在水口内流场来减轻水口堵塞收效甚微，仍不能有效减轻水口结瘤问题；水口内壁涂有涂层，在使用过程中，随着钢液浇铸的进行，水口内壁涂层在钢液冲刷和反应下变薄，水口内壁侵蚀变快，水口使用寿命较低；钙处理时钙加入量需要严格把控，工业生产过程存在一定难度。有相当一部分钢种不允许使用钙处理，例如轴承钢和汽车板等，其水口结瘤问题仍然存在。[0004]通过工艺改进措施，减少钢液中夹杂物的数量，但钢液内的夹杂物不可能完全去除，只能在一定程度上减少钢中夹杂物，但夹杂物导致的水口结瘤问题仍然存在。发明内容[0005]本发明的主要目的是提出一种复合水口及其制备工艺，根据流体力学原理和夹杂物运动分析，可以减轻水口堵塞结瘤。[0006]为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：一种复合水口，包括水口本体和金属内衬，且金属的熔点高于复合水口流经的钢液的温度。[0007]作为本发明所述的一种复合水口的优选方案，其中：所述复合水口包括大包长水口、浸入式水口。[0008]作为本发明所述的一种复合水口的优选方案，其中：所述金属内衬位于水口本体内壁渣线以下区域。[0009]作为本发明所述的一种复合水口的优选方案，其中：所述金属为纯金属或金属合金。[0010]作为本发明所述的一种复合水口的优选方案，其中：所述水口本体材质采用本领域常用耐火材质，包括但不限于铝碳质、铝锆碳质、镁碳质等。[0011]作为本发明所述的一种复合水口的优选方案，其中：所述金属内衬的表面粗糙度Ra≤12.5μm，所述表面是指与钢液接触的一面，对与水口本体接触的一面不做要求