高品質(zhì)鋼連鑄保護(hù)澆鑄裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】高品質(zhì)鋼連鑄保護(hù)澆鑄裝置屬于鋼水澆鑄設(shè)備，尤其涉及一種用于高品質(zhì)鋼連鑄保護(hù)澆鑄裝置。特點(diǎn)是所述的鐵殼上設(shè)彈性波紋管，波紋管包圍著下水口，波紋管上端設(shè)環(huán)形石棉密封墊，抵靠在鋼包下方，與出鋼口相對(duì)；下水口與長(zhǎng)水口接觸部位設(shè)圓錐形石棉密封圈，由長(zhǎng)水口、彈性波紋管、石棉密封墊、下水口和石棉密封圈構(gòu)成彈性氬氣密室。優(yōu)點(diǎn)是下水口與長(zhǎng)水口之間設(shè)置由彈性波紋管、石棉密封墊、石棉密封圈構(gòu)成的帶氬氣入口的彈性氬氣密室，有效阻止空氣接觸鋼水，增強(qiáng)氬封和密封效果，避免鋼水二次氧化，確保連鑄生產(chǎn)順利進(jìn)行，減少鋼中夾雜物，改善和提高鋼水質(zhì)量，滿(mǎn)足高品質(zhì)鋼的高純凈度的要求。
【專(zhuān)利說(shuō)明】高品質(zhì)鋼連鑄保護(hù)澆鑄裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鋼水澆鑄設(shè)備，尤其涉及一種用于高品質(zhì)鋼連鑄保護(hù)澆鑄裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著高品質(zhì)鋼不斷開(kāi)發(fā)，對(duì)鋼的純凈度要求也越來(lái)越高，鋼水特別是高品質(zhì)含鋁鋼經(jīng)過(guò)精煉后，鋼水中夾雜物含量很低，因此連鑄過(guò)程中鋼水的二次氧化將成為影響鋼質(zhì)純凈度的重要因素之一。在澆鑄時(shí)，由于下水口與長(zhǎng)水口碗部套接在一起的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，長(zhǎng)水口碗部與下水口的端部存在一定空隙，澆鑄過(guò)程中在高速鋼流的作用下，此區(qū)域?qū)a(chǎn)生較大的負(fù)壓，極易從長(zhǎng)水口和下水口結(jié)合處吸入空氣致使鋼水發(fā)生二次氧化，特別是含鋁鋼中酸溶鋁極易與空氣中的氧氣反應(yīng)生成族群狀A(yù)l2O3夾雜，直接影響鋼水純凈度和鑄坯質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致水口蓄流斷澆，影響連鑄順行，因此必須采用有效地保護(hù)澆鑄。
[0003]目前采用的連鑄保護(hù)澆鑄裝置有以下幾種:1)透氣環(huán)式保護(hù)澆鑄裝置，其長(zhǎng)水口碗部設(shè)臺(tái)階面，臺(tái)階面上設(shè)透氣環(huán)，長(zhǎng)水口上端設(shè)鐵殼，鐵殼上設(shè)氬氣入口，長(zhǎng)水口上設(shè)進(jìn)氣口與氬氣入口相對(duì)應(yīng)，在生產(chǎn)過(guò)程中透氣環(huán)中吹入氬氣，防止吸入空氣，存在的缺陷是該裝置在連澆換包清掃碗口時(shí)，容易損壞透氣環(huán)，且碗部出現(xiàn)粘鋼現(xiàn)象，容易導(dǎo)致堵塞，氬封實(shí)際效果大幅下降，極容易導(dǎo)致鋼水吸入空氣發(fā)生二次氧化，特別對(duì)于含鋁鋼，危害性更大；2)環(huán)槽式和環(huán)狹縫式保護(hù)澆鑄裝置，在長(zhǎng)水口碗部或上沿一周布置氬氣通道，存在的缺陷長(zhǎng)水口周向透氣均勻性差，且環(huán)槽式和狹縫式裝置需要配合石棉密封墊一起使用，在密封墊損壞或長(zhǎng)水口和下水口結(jié)合不緊密時(shí)，很容易吸入空氣發(fā)生二次氧化，此外在鋼流形成較大負(fù)壓的情況下，空氣能夠通過(guò)密封墊，實(shí)際保護(hù)澆鑄效果較差，特別對(duì)于含鋁鋼，更容易發(fā)生鋼水二次氧化。
[0004]中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利《大包長(zhǎng)水口保護(hù)澆鑄氬封裝置》(ZL201320702239.4)，該裝置在大包下水口靠近末端套有錐形帽，將大包下水口與長(zhǎng)水口保護(hù)管結(jié)合部罩入帽內(nèi)。存在的缺陷是錐形帽下部敞開(kāi)，氬氣分布不均勻，氬封效果差，氬氣利用率低，成本增加。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種高品質(zhì)鋼連鑄保護(hù)澆鑄裝置，減少鋼水的二次氧化，提高鋼水質(zhì)量，確保連鑄工藝順行，滿(mǎn)足高品質(zhì)鋼的高純凈度要求。
[0006]高品質(zhì)鋼連鑄保護(hù)澆鑄裝置，包括鋼包、下水口和長(zhǎng)水口，下水口置于鋼包的出鋼口下方，下水口與長(zhǎng)水口套接，長(zhǎng)水口上端設(shè)鐵殼，鐵殼側(cè)面設(shè)氬氣入口，其特點(diǎn)是所述的鐵殼上設(shè)彈性波紋管，波紋管包圍著下水口，波紋管上端設(shè)環(huán)形石棉密封墊，抵靠在鋼包下方，與出鋼口相對(duì)，對(duì)鋼包與波紋管接觸部位進(jìn)行密封；下水口與長(zhǎng)水口之接觸部位設(shè)圓錐形石棉密封圈，予以密封，由長(zhǎng)水口、彈性波紋管、石棉密封墊、下水口和石棉密封圈構(gòu)成彈性氬氣密室。澆鑄時(shí)充氬氣滿(mǎn)密封，避免澆鑄時(shí)鋼水在長(zhǎng)水口與下水口結(jié)合處吸入空氣而氧化。
[0007]本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)，所述的鐵殼呈圓筒形，其直徑大于長(zhǎng)水口外徑，鐵殼上端設(shè)圓形通孔，孔直徑大于長(zhǎng)水口碗口直徑，鐵殼與長(zhǎng)水口之間預(yù)留間隙，保證氬氣可以進(jìn)入氬氣密室；鐵殼下端內(nèi)扣緊緊鑲嵌在長(zhǎng)水口上，保證不漏氣。
[0008]本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)，所述的彈性波紋管的上沿端面為平面，上沿與環(huán)形石棉密封墊緊密連接，下沿焊接在鐵殼上，波紋管下沿內(nèi)徑大于長(zhǎng)水口碗口直徑20?40mm，波紋管外徑大于長(zhǎng)水口外徑10?30mm,波紋管聞度彈性范圍為長(zhǎng)水口與鋼包底部距尚a±20mm。
[0009]本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)，所述的環(huán)形石棉密封墊呈圓環(huán)形，厚度20?50mm，內(nèi)徑與下水口配合，外徑大于波紋管外徑，受熱時(shí)密封墊膨脹，增強(qiáng)波紋管與鋼包的密封效果。
[0010]本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)，所述的石棉密封圈的尺寸、形狀與碗口的尺寸、形狀及下水口下部的尺寸、形狀相對(duì)應(yīng)配合；石棉密封圈受熱膨脹，增強(qiáng)下水口與長(zhǎng)水口接觸面的密封效果，進(jìn)一步阻止吸入空氣，防止鋼水二次氧化。
[0011]本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)，所述的石棉密封墊和石棉密封圈由耐火石棉添加高溫膨脹膠制成，其中按重量百分比:石棉30?90%，高溫膨脹膠5?50%。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)思新穎，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)湊、合理；下水口與長(zhǎng)水口之間設(shè)置由鐵殼、彈性波紋管、石棉密封墊、石棉密封圈構(gòu)成的帶氬氣入口的彈性密室，并與鋼包緊密結(jié)合，氬氣用量少、利用率高，密封性能好，增強(qiáng)氬封和密封效果，有效阻止空氣接觸鋼水，避免鋼水二次氧化，確保連鑄生產(chǎn)順利進(jìn)行，改善和提高鋼水質(zhì)量，滿(mǎn)足高品質(zhì)鋼的高純凈度的要求，同時(shí)延長(zhǎng)水口使用壽命，備件費(fèi)用降低。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0014]圖1是高品質(zhì)鋼連鑄保護(hù)澆鑄裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是現(xiàn)行的保護(hù)澆鑄裝置和本發(fā)明保護(hù)澆鑄裝置下含鋁鋼連鑄過(guò)程中Als衰減對(duì)比；
圖3是現(xiàn)行保護(hù)澆鑄裝置和本發(fā)明保護(hù)澆鑄裝置下含鋁鋼連鑄過(guò)程中氮含量增加對(duì)比；
圖中:1-長(zhǎng)水口、2-鐵殼、3-氬氣入口、4-彈性波紋管、5-下水口、6-石棉密封墊、7-石棉密封圈、8-氬氣密室、9-鋼包。

【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步地進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0016]由圖1可以看出，高品質(zhì)鋼連鑄保護(hù)澆鑄裝置，包括鋼包9、下水口 5和長(zhǎng)水口 1，下水口置于鋼包的出鋼口下方，下水口與長(zhǎng)水口套接，長(zhǎng)水口上端設(shè)鐵殼2，鐵殼側(cè)面設(shè)氬氣入口 3，鐵殼上設(shè)彈性波紋管4，波紋管包圍著下水口，波紋管上端設(shè)環(huán)形石棉密封墊6，抵靠在鋼包下方，與出鋼口相對(duì)，對(duì)鋼包與波紋管接觸部位進(jìn)行密封；下水口與長(zhǎng)水口銜接部位設(shè)圓錐形石棉密封圈7，予以密封，由長(zhǎng)水口、鐵殼、彈性波紋管、石棉密封墊、下水口和石棉密封圈構(gòu)成彈性氬氣密室8。澆鑄時(shí)充氬氣滿(mǎn)密封，避免澆鑄時(shí)鋼水在長(zhǎng)水口與下水口結(jié)合處吸入空氣而氧化。
[0017]由圖1還可以看出，鐵殼2呈圓筒形，其直徑大于長(zhǎng)水口外徑，鐵殼上端設(shè)圓形通孔，孔直徑大于長(zhǎng)水口 I碗口直徑，鐵殼與長(zhǎng)水口之間預(yù)留間隙，保證氬氣可以進(jìn)入氬氣密室8 ;鐵殼下端內(nèi)扣緊緊鑲嵌在長(zhǎng)水口上，保證不漏氣。
[0018]由圖1還可以看出，彈性波紋管4的上沿端面為平面，上沿與環(huán)形石棉密封墊6緊密連接，下沿焊接在鐵殼2上，波紋管下沿內(nèi)徑大于長(zhǎng)水口 I碗口直徑30mm，波紋管外徑大于長(zhǎng)水口外徑20mm，波紋管高度彈性范圍為長(zhǎng)水口與鋼包9底部距離a±20mm。
[0019]由圖1還可以看出，環(huán)形石棉密封墊6呈圓環(huán)形,厚度30mm,內(nèi)徑與下水口 5配合，外徑大于波紋管4外徑，受熱時(shí)密封墊膨脹，增強(qiáng)波紋管4與鋼包的密封效果。
[0020]由圖1還可以看出，石棉密封圈7的尺寸、形狀與碗口的尺寸、形狀及下水口 5下部的尺寸、形狀相對(duì)應(yīng)配合，石棉密封圈受熱膨脹，增強(qiáng)下水口與長(zhǎng)水口接觸面的密封效果，進(jìn)一步阻止吸入空氣，防止鋼水二次氧化。
[0021]本發(fā)明使用的的石棉密封墊6和石棉密封圈7由耐火石棉添加高溫膨脹膠制成，其中按重量百分比:石棉60%，高溫膨脹膠40%。
[0022]下面以本公司使用該發(fā)明裝置生產(chǎn)高品質(zhì)含鋁鋼為例。
[0023]圖2和圖3分別是現(xiàn)行的保護(hù)澆鑄和本發(fā)明的保護(hù)澆鑄裝置，在含鋁鋼的連鑄過(guò)程中鋼水中Als衰減和氮含量增加對(duì)比。由圖可以看出，現(xiàn)行的保護(hù)澆鑄裝置的保護(hù)效果較差，在連鑄過(guò)程中存在一定的Als衰減和氮含量增加，Als衰減在0.004%以上，氮含量增加在1ppm以上，且大部分爐次氮含量增加都在15ppm以上。而本發(fā)明的保護(hù)澆鑄裝置在實(shí)踐中取到明顯的保護(hù)澆鑄效果，澆鑄過(guò)程中鋼水Als衰減都在0.005%以下，平均Als衰減在0.003%，增氮控制在1ppm以下，平均增氮在3.1ppm0
[0024]本發(fā)明的裝置起到很好的密封和氬封效果，減少鋼水的二次氧化，提高鋼水質(zhì)量，確保連鑄工藝正常順行，滿(mǎn)足高品質(zhì)含鋁鋼的高純凈度要求。
【權(quán)利要求】
1.高品質(zhì)鋼連鑄保護(hù)澆鑄裝置，包括鋼包(9)、下水口(5)和長(zhǎng)水口(1)，下水口置于鋼包的出鋼口下方，下水口與長(zhǎng)水口套接，長(zhǎng)水口上端設(shè)鐵殼(2 )，鐵殼側(cè)面設(shè)氬氣入口(3)，其特征在于所述的鐵殼上設(shè)彈性波紋管(4)，波紋管包圍著下水口，波紋管上端設(shè)環(huán)形石棉密封墊(6)抵靠在鋼包下方,與出鋼口相對(duì)；下水口與長(zhǎng)水口波紋管、鐵殼與長(zhǎng)水口之接觸部位設(shè)圓錐形石棉密封圈(7)，由長(zhǎng)水口、鐵殼、波紋管、石棉密封墊、下水口和石棉密封圈構(gòu)成彈性氬氣密室(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高品質(zhì)鋼連鑄保護(hù)澆鑄裝置，其特征在于所述的鐵殼(2)呈圓筒形，其直徑大于長(zhǎng)水口( I)外徑，鐵殼上端設(shè)圓形通孔，孔直徑大于長(zhǎng)水口碗口直徑，鐵殼與長(zhǎng)水口之間預(yù)留間隙；鐵殼下端內(nèi)扣緊緊鑲嵌在長(zhǎng)水口上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高品質(zhì)鋼連鑄保護(hù)澆鑄裝置，其特征在于所述的彈性波紋管(4)的上沿端面為平面，上沿與環(huán)形石棉密封墊(6)由粘膠緊密連接，下沿焊接在鐵殼(2)上，波紋管下沿內(nèi)徑大于長(zhǎng)水口(I)碗口直徑20?40mm，波紋管外徑大于長(zhǎng)水口外徑10?30mm，波紋管上沿內(nèi)徑與長(zhǎng)水口碗口直徑一致，波紋管高度彈性范圍為長(zhǎng)水口與鋼包(9)底部距離a±20mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高品質(zhì)鋼連鑄保護(hù)澆鑄裝置，其特征在于所述的環(huán)形石棉密封墊(6)呈圓環(huán)形,厚度20?50mm,內(nèi)徑與下水口(5)配合,外徑大于波紋管(4)外徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高品質(zhì)鋼連鑄保護(hù)澆鑄裝置，其特征在于所述的石棉密封圈(7 )的尺寸、形狀與碗口的尺寸、形狀及下水口( 5 )下部的尺寸、形狀相對(duì)應(yīng)配合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高品質(zhì)鋼連鑄保護(hù)澆鑄裝置，其特征在于所述的石棉密封墊(6)和石棉密封圈(7)由耐火石棉添加高溫膨脹膠制成，其中按重量百分比:石棉30?90%，高溫膨脹膠5?50%。
【文檔編號(hào)】B22D41/58GK104226973SQ201410409753
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月20日
【發(fā)明者】金友林, 王民章, 汪國(guó)才, 龔志翔, 杜松林 申請(qǐng)人:馬鋼(集團(tuán))控股有限公司, 馬鞍山鋼鐵股份有限公司