在浸入式水口中產生漩流是一種穩(wěn)定結晶器內流動液體的基本方法。漩流浸入式水口通過改善結晶器內液體流動的穩(wěn)定性來提高澆鑄速度,提高板坯和鋼卷的表面質量。
住友金屬開發(fā)成功了板坯連鑄用漩流浸入式水口，在鹿島廠的試驗表明，該水口的使用效果良好。
據了解，在浸入式水口中產生漩流是一種穩(wěn)定結晶器內流動液體的基本方法。漩流浸入式水口通過改善結晶器內液體流動的穩(wěn)定性來提高澆鑄速度,提高板坯和鋼卷的表面質量。住友金屬研究的目的是證實在現有連鑄機所用的浸入式水口內部產生漩流的效果,采用的方法是在水口內部增設漩流片。該方法是最簡便的產生漩流的方法,不需要其他的設備投資。另一個目的是達到與使用電磁攪拌裝置相同的效果。因為浸入式水口內的漩流只是利用了中間包和結晶器之間的液位差來產生,所以是一種節(jié)省能源的改進結晶器內液體流動的方法。電磁攪拌裝置通常需要數億日元的投資。
作為控制連鑄結晶器內流動模式的有效措施,漩流浸入式水口的開發(fā)始于1997年。當時住友金屬和歌山廠開發(fā)了一種圓坯連鑄用的漩流浸入式水口,目的是了解漩流片的耐久性。同時，在多流圓坯連鑄機上檢測漩流的強度,原因是在圓坯連鑄機上進行試驗,澆鑄操作和產品質量方面的風險較小。隨后,開發(fā)了板坯連鑄用的漩流式水口,在正式運用之前,進行了全比例的水模試驗和計算機流體動力學（CFD）模擬,以設計漩流片和水口的內部尺寸,獲得中間包和結晶器之間壓頭能量消耗的信息。近來又設計了合理的出口孔形狀,從而在結晶器內獲得穩(wěn)定和適當的液體流動。
所設計的水口在鹿島廠進行了現場試驗,澆鑄的鋼種為超低碳鋼,其用途是汽車用鍍鋅鋼板,這是要求最嚴格的鋼種之一。試驗結果表明這種水口內有足夠強度的漩流,可提高澆鑄速度,明顯改善結晶器內液體流動的穩(wěn)定性,改善板坯和鋼板的表面質量。使用漩流水口與在結晶器內使用電磁流動控制裝置的效果相當。
該水口中增設了扭曲的漩流片,其目的是為了穩(wěn)定結晶器內鋼液的流動。作為漩流發(fā)生器的扭曲漩流片是一種產生漩流的有效方法。但它也不是十全十美的漩流發(fā)生裝置,因為它的能源效率只有20%,漩流強度有限,長期使用后會產生非金屬夾雜物堵塞的現象。今后隨著沒有缺陷的產生漩流的新技術的開發(fā),漩流式浸入式水口會在連鑄生產中得到更廣泛地應用。
