一種連鑄中間包透氣陶瓷管上水口座磚及其吹氬精煉方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種連鑄中間包透氣陶瓷管上水口座磚及其吹氬精煉方法，包括上水口座磚本體、陶瓷管、氣室、進(jìn)氣管，上水口座磚本體內(nèi)設(shè)置有圓環(huán)形均勻布置的多個(gè)陶瓷管和1個(gè)圓環(huán)形的氣室，氣室上設(shè)置有圓環(huán)形均勻布置的多個(gè)插口，陶瓷管的頂端伸出水口座磚本體的上表面5～10mm，陶瓷管的下端固定于氣室上的插口內(nèi)且與氣室連通，氣室的側(cè)部連接有進(jìn)氣管，通過連接金屬管件與外部氬氣氣源連通，吹入氬氣后向上形成環(huán)狀氣幕屏障，對(duì)進(jìn)入上水口的鋼液進(jìn)行氣洗，且有一定數(shù)量的氬氣泡隨鋼流進(jìn)入上水口內(nèi)，形成穩(wěn)定的、連續(xù)的環(huán)狀氣流，不僅抑制了水口結(jié)瘤問題，而且解決了保護(hù)性氬氣泡進(jìn)入到鋼中引發(fā)鑄坯皮下氣泡的技術(shù)難題。
【專利說明】
一種連鑄中間包透氣陶瓷管上水口座磚及其吹氬精煉方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種連鑄中間包透氣陶瓷管上水口座磚及其吹氬精煉方法，屬于鋼鐵 冶金連鑄中間包冶金工藝技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前板坯連鑄機(jī)澆注生產(chǎn)低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼及IF鋼，為解決水口結(jié)瘤問題，各鋼廠普 遍采用中間包上水口內(nèi)壁吹人氬氣的方法，當(dāng)進(jìn)入到水口內(nèi)的氬氣流量增大到一定值時(shí)， 氣體在水口中會(huì)形成"環(huán)狀氣流"，可以明顯減緩水口結(jié)瘤問題。但該技術(shù)的不足是：（1)因 鋼液中的氧化物等夾雜不斷黏附于上水口內(nèi)表面，加之鋼液的靜壓力作用，隨著上水口通 鋼量的增加，吹人的氬氣很難繼續(xù)通過上水口內(nèi)壁表面，進(jìn)入到水口內(nèi)的氬氣量逐步減少， 在浸入水口內(nèi)形成不穩(wěn)定的"環(huán)狀氣流"，進(jìn)入結(jié)晶器的鋼水?dāng)嗬m(xù)地夾帶有"大氣泡"進(jìn)入結(jié) 晶器，小部分氬氣泡運(yùn)動(dòng)到結(jié)晶器的下循環(huán)區(qū)，被凝固坯殼內(nèi)表面所俘獲，最終形成了鑄坯 皮下氣泡；（2)通過上水口內(nèi)壁吹入的氬氣泡，隨鋼流進(jìn)入水口內(nèi)，氬氣泡捕獲、去除鋼液中 非金屬夾雜物的作用較小。
[0003] CN10402874 0A(申請(qǐng)?zhí)枺?01410274361 .5)和 CN204052886U(申請(qǐng)?zhí)?201420325684.8)公開了一種連鑄中間包吹氬上水口座磚，包括上水口座磚本體、透氣陶瓷 棒、氣室盒、進(jìn)氣管，上水口座磚本體的中部設(shè)置有上下貫穿的上水口安裝孔，上水口座磚 本體內(nèi)設(shè)置有圓環(huán)形均勻布置的透氣陶瓷棒和圓環(huán)形的氣室盒，氣室盒位于透氣陶瓷棒的 底部并與透氣陶瓷棒連通，氣室盒的側(cè)部連接有進(jìn)氣管，吹入氬氣后，在上水口周圍形成環(huán) 形的氣幕屏障，對(duì)即將進(jìn)入上水口的鋼液進(jìn)行氣洗，促進(jìn)夾雜物上浮和去除。該專利技術(shù)的 不足:應(yīng)用于板坯連鑄機(jī)澆注生產(chǎn)低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼及IF鋼，不能在浸入水口內(nèi)形成穩(wěn)定的"環(huán) 狀氣流"，還需要上水口內(nèi)壁吹人氬氣來抑制水口結(jié)瘤問題，也不能解決保護(hù)性氬氣泡進(jìn)入 到結(jié)晶器引發(fā)鑄坯皮下氣泡的技術(shù)難題。
[0004] CN204035547U(申請(qǐng)?zhí)?01420118123.0)和 CN 103862028A(申請(qǐng)?zhí)?201410096061.2)公開了一種連鑄中間包透氣上水口座磚，包括上水口座磚本體，上水口座 磚本體包括一體成形的上凸臺(tái)和下凸臺(tái)，下凸臺(tái)的外徑小于上凸臺(tái)的外徑，透氣環(huán)和氣室 盒位于上水口座磚本體的上凸臺(tái)內(nèi)，透氣環(huán)的圓環(huán)寬度從下端至上端逐漸減小，所述的進(jìn) 氣管呈L形，吹入氬氣后，在上水口周圍形成環(huán)形的氣幕屏障，對(duì)即將進(jìn)入上水口的鋼液進(jìn) 行氣洗，促進(jìn)夾雜物上浮和去除，同時(shí)減少了板坯連鑄機(jī)生產(chǎn)低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼時(shí)中間包上水 口內(nèi)壁附著夾雜物造成的套眼問題。該專利技術(shù)的不足:應(yīng)用于板坯連鑄機(jī)澆注生產(chǎn)低碳 鋁鎮(zhèn)靜鋼及IF鋼，不能在浸入水口內(nèi)形成穩(wěn)定的"環(huán)狀氣流"，還需要上水口內(nèi)壁吹人氬氣 來抑制水口結(jié)瘤問題，也不能解決保護(hù)性氬氣泡進(jìn)入到結(jié)晶器引發(fā)鑄坯皮下氣泡的技術(shù)難 題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種連鑄中間包透氣陶瓷管上水口座磚及其吹 氬精煉方法，該發(fā)明通過透氣陶瓷管吹入氬氣產(chǎn)生氬氣泡，大部分氬氣泡向上形成環(huán)狀氣 幕屏障，對(duì)進(jìn)入上水口的鋼液進(jìn)行氣洗，促進(jìn)夾雜物上浮和去除，且有一定數(shù)量的氬氣泡隨 鋼流進(jìn)入到上水口內(nèi)，在浸入式水口內(nèi)形成穩(wěn)定的、連續(xù)的環(huán)狀氣流，不僅抑制了水口結(jié)瘤 問題，而且解決了保護(hù)性氬氣泡進(jìn)入到鋼中引發(fā)鑄坯皮下氣泡的技術(shù)難題，突破了現(xiàn)有技 術(shù)采用上水口內(nèi)壁吹人氬氣引發(fā)鑄坯皮下氣泡的技術(shù)瓶頸。
[0006] -種連鑄中間包透氣陶瓷管上水口座磚，包括上水口座磚本體（1 )、陶瓷管（2 )、氣 室(3 )、進(jìn)氣管(4 )，上水口座磚本體的中部設(shè)置有上下貫穿的上水口安裝孔，上水口座磚本 體（1)內(nèi)設(shè)置有圓環(huán)形均勻布置的多個(gè)陶瓷管(2)和1個(gè)圓環(huán)形的氣室(3)，氣室(3)上設(shè)置 有圓環(huán)形均勻布置的多個(gè)插口（20)，所述插口（20)的形狀、數(shù)量、布置與所述陶瓷管(2)相 對(duì)應(yīng)，陶瓷管的頂端伸出水口座磚本體(1)的上表面5~I Omm，陶瓷管(2)的下端固定于氣室 上的插口（20)內(nèi)，且與氣室(3)連通，氣室的側(cè)部連接有進(jìn)氣管(4)，進(jìn)氣管的一端與氣室連 通，另一端從上水口座磚本體(1)的側(cè)部伸出，進(jìn)氣管的伸出端有連接裝置(5)，連接金屬管 件并與外部氬氣氣源連通，其特征在于，所述陶瓷管(2)的縱向中心線與上水口安裝孔上沿 的距離X為45~56mm，吹入一定量的氬氣后，大部分氬氣泡向上形成環(huán)形的氣幕屏障，對(duì)即 將進(jìn)入上水口的鋼液進(jìn)行氣洗，且有一定數(shù)量的氬氣泡沿著上水口內(nèi)壁、隨著鋼流進(jìn)入到 上水口內(nèi)，形成穩(wěn)定的、連續(xù)的環(huán)狀氣流，不僅抑制了中間包水口結(jié)瘤問題，而且解決了保 護(hù)性氬氣泡進(jìn)入到鋼中引發(fā)鑄坯皮下氣泡的技術(shù)難題，突破了現(xiàn)有技術(shù)采用上水口內(nèi)壁吹 人氬氣引發(fā)鑄坯皮下氣泡的技術(shù)瓶頸。如圖1、圖2、圖3所示。
[0007] 所述金屬管件，由活節(jié)塞干(7)、金屬管（8)組裝而成，金屬管件的活節(jié)塞干(7) - 端與透氣彌散式透氣環(huán)上水口座磚進(jìn)氣管上的連接裝置(5)對(duì)接，其金屬管(8)-端通過端 部絲頭(9)，與外部氣源的金屬軟管連通，所述金屬管件組裝方便、氣密性好。優(yōu)選的，金屬 管件的活節(jié)塞干(7)-端通過連接件與透氣陶瓷管上水口座磚進(jìn)氣管上的螺紋連接對(duì)接。 更優(yōu)選的，金屬管件的活節(jié)塞干(7)-端通過活節(jié)螺母(6)與透氣陶瓷管上水口座磚進(jìn)氣管 上的螺絲(5)對(duì)接。
[0008] 優(yōu)選的，所述連接裝置(5)為可拆連接;更優(yōu)選的，所述可拆連接為螺紋連接。更優(yōu) 選的，所述螺紋連接為螺栓連接或螺釘連接。更優(yōu)選的，所述螺紋連接為螺絲。
[0009] 本發(fā)明優(yōu)選的，所述連鑄中間包透氣陶瓷管上水口座磚本體（1)，采用剛玉質(zhì)澆注 料澆注成型，體積密度彡3. Og/cm3，高溫抗折強(qiáng)度彡12Mpa，高溫耐壓強(qiáng)度彡90Mpa，AL2O3含 量^ 92 %，Cr2〇3含量^ 1.0%。
[0010] 本發(fā)明優(yōu)選的，所述透氣陶瓷管(2)為8~16支，呈圓環(huán)形均勻布置，陶瓷管（2)的 縱向中心線與上水口安裝孔上沿的距離X為45~為圓環(huán)的中心圓直徑，其大小根據(jù) 上水口安裝孔的上部直徑大小和所述陶瓷管(2)的縱向中心線與上水口安裝孔上沿的距離 X設(shè)計(jì)，一般板坯連鑄中間包上水口安裝孔的上部直徑為154~164mm，則d為260~280mm.如 圖1、圖2所示。
[0011] 本發(fā)明優(yōu)選的，所述透氣陶瓷管(2)為現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)，透氣陶瓷管(2)為圓柱形，圓 柱外徑<2為16~32mm，陶瓷管的高度h為105~126mm。
[0012] 本發(fā)明優(yōu)選的，陶瓷管(2)內(nèi)設(shè)有吹氣通道，吹氣通道呈圓環(huán)形均勻分布。如圖3所 示，圖3中的圓孔即為吹氣通道。
[0013] 本發(fā)明優(yōu)選的，所述透氣陶瓷管(2)內(nèi)設(shè)置吹氣通道的直徑為0.14~0.16_，吹氣 通道呈3個(gè)同心圓環(huán)形均勻分布，由內(nèi)向外，第1環(huán)的吹氣通道數(shù)量為5~7個(gè)，第2環(huán)的吹氣 通道數(shù)量為10~14個(gè)，第3環(huán)的吹氣通道數(shù)量為15~21個(gè)。
[0014] 本發(fā)明優(yōu)選的，所述氣室（3)上設(shè)置用于定位透氣陶瓷管（2)的插口（20)，氣室及 其插口采用金屬盒一體成型，所述氣室（3)整體為圓環(huán)形，氣室的縱剖面為矩形，矩形的的 寬度a為30~42mm，高度b為20~32mm。氣室（3)的縱向中心線與陶瓷管（2)的縱向中心線重 合，且與上水口安裝孔上沿的距離X為45~56mm。
[0015] 本發(fā)明的進(jìn)氣管(4)、金屬管(8)材質(zhì)均為耐熱不銹鋼圓管，外徑為10mm。
[0016] 活節(jié)螺母(6)、活節(jié)塞干(7)、絲頭(9)的材質(zhì)均為Q235或45#鋼，其中活節(jié)螺母(6) 采用Ml I X 1.25 (螺母內(nèi)螺紋，大徑I Imm，螺距1.25mm)，活節(jié)塞干(7)直徑為C 6 (即直徑為 6mm)，絲頭(9)為ZG1/2。即直徑為1/2英寸(4分)的錐管鏍紋）。本申請(qǐng)中，未明確說明產(chǎn)品尺 寸單位的，均采用本領(lǐng)域習(xí)慣用法。
[0017]本發(fā)明所述陶瓷管(2)為圓柱形，圓柱外徑<2為16~30mm，陶瓷管(2)為10~16支， 呈圓環(huán)形均勻布置，陶瓷管(2)的縱向中心線與上水口安裝孔上沿的距離X為45~55mm等設(shè) 計(jì)，是基于本發(fā)明的任務(wù)，是本領(lǐng)域的技術(shù)人員經(jīng)過大量的水模實(shí)驗(yàn)研究和應(yīng)用試驗(yàn)驗(yàn)證 得到的，實(shí)驗(yàn)中我們意外地發(fā)現(xiàn)，陶瓷管（2)的縱向中心線與上水口安裝孔上沿的距離X大 小及陶瓷管吹入氬氣流量大小對(duì)凈化鋼液的效果和減緩浸入式水口結(jié)瘤的效果都有直接 影響，經(jīng)過大量的水模實(shí)驗(yàn)與生產(chǎn)試驗(yàn)，我們研究確定了最佳的陶瓷管(2)的縱向中心線與 上水口安裝孔上沿的距離X及透氣陶瓷管吹入氬氣的控制參數(shù)，以本發(fā)明設(shè)計(jì)的連鑄中間 包透氣陶瓷管上水口座磚，吹入一定量的氬氣后，大部分氬氣泡向上形成環(huán)形的氣幕屏障， 對(duì)即將進(jìn)入上水口的鋼液進(jìn)行氣洗，促進(jìn)了夾雜物上浮和去除，且有一定數(shù)量的氬氣泡沿 著上水口內(nèi)壁、隨著鋼流進(jìn)入到上水口內(nèi)，形成穩(wěn)定的、連續(xù)的環(huán)狀氣流，不僅抑制了中間 包水口結(jié)瘤問題，而且解決了保護(hù)性氬氣泡進(jìn)入到鋼中引發(fā)鑄坯皮下氣泡的技術(shù)難題，突 破了現(xiàn)有技術(shù)采用上水口內(nèi)壁吹人氬氣引發(fā)鑄坯皮下氣泡的技術(shù)瓶頸。
[0018] -種連鑄中間包透氣陶瓷管上水口座磚的安裝方法，其特征在于，在現(xiàn)有的中間 包包底永久襯上開設(shè)溝槽(11 )，金屬管件鋪設(shè)在溝槽內(nèi)，與上水口座磚的進(jìn)氣管連接后，沿 著中間包永久襯側(cè)壁與端部的夾角部，從包沿引出。
[0019 ] -種連鑄中間包透氣陶瓷管上水口座磚的安裝方法，包括以下步驟：
[0020] 1)在中間包包底永久襯(12)開設(shè)包底部位金屬管件埋設(shè)溝槽（11):先在中間包包 底永久襯（12)上劃線OC交上水口座磚安裝地坑（10)的圓周于B點(diǎn)，沿線段BC開設(shè)包底部位 金屬管件埋設(shè)溝槽(11)，其溝槽寬度m為30~40mm，深度K為90~100mm;
[0021] 2)在中間包包沿壓板（16)上開設(shè)包沿壓板割口（15)，割口寬度η為30~40mm，深度 等于包沿壓板厚度m為20~30mm，使金屬管(8)從包沿壓板割口（15)伸出；
[0022] 3)按照現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行安裝、固定中間包上水口（19);
[0023] 4)按照現(xiàn)有技術(shù)安裝、固定透氣陶瓷管上水口座磚，且使透氣陶瓷管上水口座磚 進(jìn)氣管(4)對(duì)準(zhǔn)BC線、放入包底永久襯金屬管件埋設(shè)溝槽(11)內(nèi)，
[0024] 5)連接、鋪設(shè)金屬管件:采用現(xiàn)場測量拐彎尺寸、現(xiàn)場熱彎金屬管件，在包底部位 金屬管件埋設(shè)溝槽（11)內(nèi)將金屬管件的活節(jié)螺母(6)與進(jìn)氣管(4)上的連接裝置(5)對(duì)接， 將金屬管沿著中間包包壁永久襯外表面的側(cè)部與端部夾角線CD鋪設(shè)，最后從包沿壓板割口 (15)伸出，采用鋼筋、角鋼或鋼板將金屬管（8)焊接固定于包沿壓板（16)上，然后在上水口 座磚安裝地坑(10)與包底部位金屬管件埋設(shè)溝槽(11)內(nèi)采用鎂質(zhì)搗打料填滿搗實(shí)，包沿壓 板割口（15)內(nèi)采用鎂質(zhì)涂抹料填實(shí)抹平，至此本發(fā)明的連鑄中間包透氣陶瓷管上水口座磚 安裝完成，按照現(xiàn)有技術(shù)施工、烘烤中間包工作襯(18)后，即可上線使用。
[0025]所述的鎂質(zhì)搗打料、鎂質(zhì)涂抹料均為常規(guī)耐火材料，市購產(chǎn)品。
[0026] -種利用連鑄中間包透氣陶瓷管上水口座磚進(jìn)行吹氬精煉方法，包括如下步驟：
[0027] 連鑄中間包烘包前，將金屬管件與外部氬氣氣源連接，在連鑄大包開澆的同時(shí)，開 通氬氣，氬氣流量控制在8~12NL/min，待中間包內(nèi)鋼液面達(dá)到正常澆注液面后，增大氬氣 流量至15~20NL/min，連鑄大包停澆后，停止吹入氬氣。
[0028]本發(fā)明的有益效果：
[0029] 1)本發(fā)明連鑄中間包透氣陶瓷管上水口座磚，吹入氬氣后，大部分氬氣泡向上形 成環(huán)狀氣幕屏障，對(duì)進(jìn)入上水口的鋼液進(jìn)行氣洗，促進(jìn)夾雜物上浮和去除，且有一定數(shù)量的 氬氣泡沿著上水口內(nèi)壁進(jìn)入到上水口內(nèi)，并在浸入式水口內(nèi)形成穩(wěn)定的環(huán)狀氣流，不僅抑 制了中間包浸入式水口結(jié)瘤問題，而且解決了保護(hù)性氬氣泡進(jìn)入到鋼中引發(fā)的鑄坯皮下氣 泡問題。應(yīng)用于板坯連鑄機(jī)澆注生產(chǎn)低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼及IF鋼，浸入式水口結(jié)瘤問題得到控制， 浸入式水口平均壽命達(dá)到為5爐，比應(yīng)用CN104028740A(專利號(hào)：201410274361.5)技術(shù)同比 提高3爐，生產(chǎn)的鑄坯上直徑大于Imm的皮下氣泡完全消除。
[0030] 2)本發(fā)明所述金屬管件及彌散式透氣環(huán)上水口座磚的安裝方法，使得金屬管件氣 密性好、定位安全牢靠，解決了CN104028740A(申請(qǐng)?zhí)枺?01410274361.5)、CN204052886U(申 請(qǐng)?zhí)?01420325684.8)中金屬管件氣密性差、鋪設(shè)工藝復(fù)雜，施工時(shí)間長、勞動(dòng)強(qiáng)度大和金 屬管件定位不牢靠引發(fā)的中間包工作襯穿鋼等問題，同時(shí)金屬管沿著中間包包壁永久襯外 表面的側(cè)部與端部夾角線CD鋪設(shè)，該部位是整個(gè)中間包工作襯侵蝕、沖刷最輕的部位，進(jìn)一 步提高了金屬管件和中間包工作襯的安全可靠性能，使得中間包連澆爐數(shù)由6爐提高到10 爐，同比提高4爐。
[0031]本發(fā)明應(yīng)用于板坯連鑄機(jī)澆注生產(chǎn)低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼及IF鋼，與現(xiàn)有技術(shù)解決水口結(jié) 瘤問題的區(qū)別特征在于，現(xiàn)有技術(shù)采用上水口內(nèi)壁吹人氬氣的方法，其弊端是，氬氣泡會(huì)在 浸入水口內(nèi)形成不穩(wěn)定的"環(huán)狀氣流"，進(jìn)入結(jié)晶器的鋼水?dāng)嗬m(xù)地夾帶有"大氣泡"進(jìn)入結(jié)晶 器，被凝固坯殼內(nèi)表面所俘獲，最終形成了鑄坯皮下氣泡;而本發(fā)明采用透氣陶瓷管上水口 座磚吹入氬氣，上水口內(nèi)壁不吹氬，透氣陶瓷管上水口座磚吹入氬氣后，大部分氬氣泡向上 形成環(huán)狀氣幕屏障，對(duì)進(jìn)入上水口的鋼液進(jìn)行氣洗，促進(jìn)夾雜物上浮和去除，且有一定數(shù)量 的氬氣泡沿著上水口內(nèi)壁進(jìn)入到水口內(nèi)，并在浸入式水口內(nèi)形成穩(wěn)定的環(huán)狀氣流，不僅抑 制了中間包浸入式水口結(jié)瘤問題，而且解決了保護(hù)性氬氣泡進(jìn)入到鋼中引發(fā)的鑄坯皮下氣 泡問題，突破了現(xiàn)有技術(shù)采用上水口內(nèi)壁吹人氬氣引發(fā)鑄坯皮下氣泡的技術(shù)瓶頸。
【附圖說明】
[0032]圖1為本發(fā)明實(shí)施例中連鑄中間包透氣陶瓷管上水口座磚結(jié)構(gòu)E-E剖視示意圖。剖 視位置如圖2所示，左邊剖視到陶瓷管，標(biāo)示陶瓷管與氣室的位置關(guān)系，右邊未剖視到陶瓷 管，剖視到進(jìn)氣管，標(biāo)示氣室與進(jìn)氣管的位置關(guān)系，圖中d標(biāo)示為陶瓷管呈圓環(huán)形分布中心 圓的直徑）
[0033]圖2為本發(fā)明實(shí)施例中連鑄中間包透氣陶瓷管上水口座磚結(jié)構(gòu)俯視示意圖。圖中d 標(biāo)示為氣室、陶瓷管分布呈圓環(huán)形的中心圓的直徑，兩圓重合。
[0034] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例中透氣陶瓷管端面上吹氣通道分布示意圖。
[0035] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例中氣室結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例中金屬管件結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037] 圖6為本發(fā)明實(shí)施例中連鑄中間包透氣陶瓷管上水口座磚安裝示意圖。
[0038] 圖7為本發(fā)明實(shí)施例中連鑄中間包透氣陶瓷管上水口座磚安裝E部放大圖。剖視AA 面是從A-D-C-B-O-A斜首Ij。
[0039] 圖8為本發(fā)明實(shí)施例中連鑄中間包透氣陶瓷管上水口座磚安裝A-D-C-B-O-A剖視 圖。
[0040] 圖中，1、上水口座磚本體;2、陶瓷管;3、氣室;4、進(jìn)氣管;5、連接裝置;6、活節(jié)螺母； 7、活節(jié)塞干;8、金屬管;9、絲頭；10、上水口座磚安裝地坑；11、包底部位金屬管件埋設(shè)溝槽； 12、中間包包底永久襯;13、中間包包壁永久襯;14、金屬管固定；15、包沿壓板割口； 16、中間 包包沿壓板;17、中間包包殼；18、中間包工作襯;19、中間包上水口。
[00411圖6、圖7中，0點(diǎn)為座磚中心圓點(diǎn)，C點(diǎn)為中間包包壁永久襯的端部與側(cè)部夾角線的 下交點(diǎn)，也是與中間包包底永久襯的匯交點(diǎn)，B點(diǎn)為OC連線與上水口座磚安裝地坑圓的交 點(diǎn)，D點(diǎn)為中間包包壁永久襯的端部與側(cè)部夾角線的上交點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0042]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明，但不僅限于此。
[0043]實(shí)施例中鎂質(zhì)搗打料、鎂質(zhì)涂抹料、活節(jié)螺母、活節(jié)塞干、絲頭均為常規(guī)材料，市購 廣品。
[0044] 實(shí)施例1:
[0045] -種連鑄中間包透氣陶瓷管上水口座磚，如圖1、圖2、圖3、圖4所示，包括上水口座 磚本體1、陶瓷管2、氣室3、進(jìn)氣管4,上水口座磚本體的中部設(shè)置有上下貫穿的上水口安裝 孔，上水口座磚本體1內(nèi)設(shè)置有圓環(huán)形均勻布置的多個(gè)陶瓷管2和1個(gè)圓環(huán)形的氣室3,氣室 上設(shè)置有圓環(huán)形均勻布置的多個(gè)插口20,所述插口 20的形狀、數(shù)量、布置與所述陶瓷管2相 對(duì)應(yīng)，陶瓷管的頂端伸出水口座磚本體1的上表面5~10mm，陶瓷管2的下端固定于氣室上的 插口 20內(nèi)，且與氣室3連通，氣室的側(cè)部連接有進(jìn)氣管4,進(jìn)氣管的一端與氣室連通，另一端 從上水口座磚本體1的側(cè)部伸出，進(jìn)氣管的伸出端有螺絲5,連接金屬管件并與外部氬氣氣 源連通，其特征在于，所述陶瓷管2的縱向中心線與上水口安裝孔上沿的距離X為45mm，吹入 一定量的氬氣后，大部分氬氣泡向上形成環(huán)形的氣幕屏障，對(duì)即將進(jìn)入上水口的鋼液進(jìn)行 氣洗，且有一定數(shù)量的氬氣泡沿著上水口內(nèi)壁、隨著鋼流進(jìn)入到上水口內(nèi)，形成穩(wěn)定的、連 續(xù)的環(huán)狀氣流，不僅抑制了中間包水口結(jié)瘤問題，而且解決了保護(hù)性氬氣泡進(jìn)入到鋼中引 發(fā)鑄坯皮下氣泡的技術(shù)難題，突破了現(xiàn)有技術(shù)采用上水口內(nèi)壁吹人氬氣引發(fā)鑄坯皮下氣泡 的技術(shù)瓶頸。
[0046] 所述金屬管件，由活節(jié)螺母6、活節(jié)塞干7、金屬管8、端部絲頭9依次組裝而成，金屬 管件的一端通過活節(jié)螺母6與透氣陶瓷管上水口座磚進(jìn)氣管上的螺絲5對(duì)接，另一端通過端 部絲頭9,與外部氬氣氣源的金屬軟管連通，所述金屬管件組裝方便、氣密性好。
[0047]所述連鑄中間包透氣陶瓷管上水口座磚本體1，采用剛玉質(zhì)澆注料澆注成型，體積 密度彡3.Og/cm3，高溫抗折強(qiáng)度彡12Mpa，高溫耐壓強(qiáng)度彡90Mpa,AL2O 3含量彡92%，Cr2O3含 量彡1.0%〇
[0048] 所述透氣陶瓷管2為現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)，透氣陶瓷管2為圓柱形，圓柱外徑(2為16!?，陶 瓷管的高度h為105mm。
[0049] 所述透氣陶瓷管2內(nèi)設(shè)置吹氣通道的直徑為0.14mm，吹氣通道呈3個(gè)同心圓環(huán)形均 勻分布，由內(nèi)向外，第1環(huán)的吹氣通道數(shù)量為5個(gè)，第2環(huán)的吹氣通道數(shù)量為10個(gè)，第3環(huán)的吹 氣通道數(shù)量為10個(gè)。
[0050] 所述透氣陶瓷管2為10支，呈圓環(huán)形均勻布置，圓環(huán)的縱向中心線與上水口安裝孔 上沿的距離X為48mm。
[0051 ]所述氣室3上設(shè)置用于定位透氣陶瓷管2的插口 20，氣室及其插口采用金屬盒一體 成型，所述氣室3整體為圓環(huán)形，氣室的縱剖面為矩形，矩形的的寬度a為30mm，高度b為 20mm。氣室3的縱向中心線與陶瓷管2的縱向中心線重合，且與上水口安裝孔上沿的距離X為 dSmnud為圓環(huán)的中心圓直徑，其大小根據(jù)上水口安裝孔的上部直徑大小和所述陶瓷管2的 縱向中心線與上水口安裝孔上沿的距離X設(shè)計(jì)，本實(shí)施例中板坯連鑄中間包上水口安裝孔 的上部直徑為164mm，則d為260。
[0052] 本發(fā)明的進(jìn)氣管4、金屬管8材質(zhì)均為耐熱不銹鋼圓管，外徑為10mm。
[0053] 活節(jié)螺母6、活節(jié)塞干7、絲頭9的材質(zhì)均為Q235鋼，其中活節(jié)螺母6M11 X 1.25，活節(jié) 塞干7直徑為0 6，絲頭9為ZG1/2。
[0054]所述的連鑄中間包透氣陶瓷管上水口座磚的安裝方法，包括以下步驟：
[0055] 1)在中間包包底永久襯12開設(shè)包底部位金屬管件埋設(shè)溝槽11:先在中間包包底永 久襯12上劃線OC交上水口座磚安裝地坑10的圓周于B點(diǎn)，沿線段BC開設(shè)包底部位金屬管件 埋設(shè)溝槽1，其溝槽寬度m為30mm，深度K為90mm，用于鋪設(shè)金屬管件；
[0056] 2)在中間包包沿壓板16上開設(shè)包沿壓板割口 15,割口寬度η為30mm，深度等于包沿 壓板厚度m為20_，，使金屬管8從包沿壓板割口 15伸出；
[0057] 3)按照現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行安裝、固定中間包上水口 19;
[0058] 4)按照現(xiàn)有技術(shù)安裝、固定透氣陶瓷管上水口座磚，且使透氣陶瓷管上水口座磚 進(jìn)氣管4對(duì)準(zhǔn)BC線、放入包底永久襯金屬管件埋設(shè)溝槽11內(nèi)，
[0059] 5)連接、鋪設(shè)金屬管件:采用現(xiàn)場測量拐彎尺寸、現(xiàn)場熱彎金屬管件，在包底部位 金屬管件埋設(shè)溝槽11內(nèi)將金屬管件的活節(jié)螺母6與進(jìn)氣管4上的螺紋5對(duì)接，將金屬管沿著 中間包包壁永久襯外表面的側(cè)部與端部夾角線CD鋪設(shè)，最后從包沿壓板割口 15伸出，采用 鋼筋、角鋼或鋼板將金屬管8焊接固定于包沿壓板16上，然后在上水口座磚安裝地坑10與包 底部位金屬管件埋設(shè)溝槽11內(nèi)采用鎂質(zhì)搗打料填滿搗實(shí)，包沿壓板割口 15內(nèi)采用鎂質(zhì)涂抹 料填實(shí)抹平，至此本發(fā)明的連鑄中間包透氣陶瓷管上水口座磚安裝完成，按照現(xiàn)有技術(shù)施 工、烘烤中間包工作襯18后，即可上線使用。
[0060] 所述的利用連鑄中間包透氣陶瓷管上水口座磚進(jìn)行吹氬精煉方法，包括如下步 驟：
[0061 ]連鑄中間包烘包前，將金屬管件與外部氬氣氣源連接，在連鑄大包開澆的同時(shí)，開 通氬氣，氬氣流量控制在8NL/min，待中間包內(nèi)鋼液面達(dá)到正常饒注液面后，增大氬氣流量 至15NL/min，連鑄大包停澆后，停止吹入氬氣。
[0062] 實(shí)施例2、
[0063] 如實(shí)施例1所述的連鑄中間包透氣陶瓷管上水口座磚，不同之處在于：
[0064] 所述陶瓷管2的縱向中心線與上水口安裝孔上沿的距離X為55mm。
[0065] 所述透氣陶瓷管2的圓柱外徑(2為3〇111111，陶瓷管的高度h為125mm。
[0066] 所述透氣陶瓷管2內(nèi)設(shè)置吹氣通道的直徑為0.16mm，吹氣通道呈3個(gè)同心圓環(huán)形均 勻分布，由內(nèi)向外，第1環(huán)的吹氣通道數(shù)量為7個(gè)，第2環(huán)的吹氣通道數(shù)量為14個(gè)，第3環(huán)的吹 氣通道數(shù)量為21個(gè)。
[0067] 所述透氣陶瓷管2為16支，呈圓環(huán)形均勻布置，圓環(huán)的縱向中心線與上水口安裝孔 上沿的距離X為55mm。
[0068] 所述氣室3上設(shè)置用于定位透氣陶瓷管2的插口 20，氣室及其插口采用金屬盒一體 成型，所述氣室3整體為圓環(huán)形，氣室的縱剖面為矩形，矩形的的寬度a為40mm，高度b為 30mm。氣室3的縱向中心線與陶瓷管2的縱向中心線重合，且與上水口安裝孔上沿的距離X為 δδπιπι』為圓環(huán)的中心圓直徑，其大小根據(jù)上水口安裝孔的上部直徑大小和所述陶瓷管2的 縱向中心線與上水口安裝孔上沿的距離X設(shè)計(jì)，本實(shí)施例中板坯連鑄中間包上水口安裝孔 的上部直徑為164mm，則d為264。
[0069] 所述活節(jié)螺母6、活節(jié)塞干7、絲頭9的材質(zhì)均為45#鋼。
[0070]所述的連鑄中間包透氣陶瓷管上水口座磚的安裝方法，包括以下步驟：
[0071 ] 1)在中間包包底永久襯12開設(shè)包底部位金屬管件埋設(shè)溝槽11:先在中間包包底永 久襯12上劃線OC交上水口座磚安裝地坑10的圓周于B點(diǎn)，沿線段BC開設(shè)包底部位金屬管件 埋設(shè)溝槽11，其金屬管件埋設(shè)溝槽寬度m為40_，深度K為100_，用于鋪設(shè)金屬管件；
[0072] 2)在中間包包沿壓板16上開設(shè)包沿壓板割口 15,割口寬度η為40mm，深度等于包沿 壓板厚度m為30mm，使金屬管8從包沿壓板割口 15伸出；
[0073] 3)按照現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行安裝、固定中間包上水口 19;
[0074] 4)按照現(xiàn)有技術(shù)安裝、固定透氣陶瓷管上水口座磚，且使透氣陶瓷管上水口座磚 進(jìn)氣管4對(duì)準(zhǔn)BC線、放入包底永久襯金屬管件埋設(shè)溝槽11內(nèi)，
[0075] 5)連接、鋪設(shè)金屬管件:采用現(xiàn)場測量拐彎尺寸、現(xiàn)場熱彎金屬管件，在包底部位 金屬管件埋設(shè)溝槽11內(nèi)將金屬管件的活節(jié)螺母6與進(jìn)氣管4上的螺紋5對(duì)接，將金屬管沿著 中間包包壁永久襯外表面的側(cè)部與端部夾角線CD鋪設(shè)，最后從包沿壓板割口 15伸出，采用 鋼筋、角鋼或鋼板將金屬管8焊接固定于包沿壓板16上，然后在上水口座磚安裝地坑10與包 底部位金屬管件埋設(shè)溝槽11內(nèi)采用鎂質(zhì)搗打料填滿搗實(shí)，包沿壓板割口 15內(nèi)采用鎂質(zhì)涂抹 料填實(shí)抹平，至此本發(fā)明的連鑄中間包透氣陶瓷管上水口座磚安裝完成，按照現(xiàn)有技術(shù)施 工、烘烤中間包工作襯18后，即可上線使用。
[0076] 所述的利用連鑄中間包透氣陶瓷管上水口座磚進(jìn)行吹氬精煉方法，包括如下步 驟：
[0077] 連鑄中間包烘包前，將金屬管件與外部氬氣氣源連接，在連鑄大包開澆的同時(shí)，開 通氬氣，氬氣流量控制在12NL/min，待中間包內(nèi)鋼液面達(dá)到正常饒注液面后，增大氬氣流量 至20NL/min，連鑄大包停澆后，停止吹入氬氣。
[0078] 實(shí)施例3、
[0079] 如實(shí)施例1所述的連鑄中間包透氣陶瓷管上水口座磚，不同之處在于：
[0080]所述陶瓷管2的縱向中心線與上水口安裝孔上沿的距離x為50mm。
[0081 ] 所述透氣陶瓷管2的圓柱外徑(2為18_1，陶瓷管的高度h為115mm。
[0082] 所述透氣陶瓷管2內(nèi)設(shè)置吹氣通道的直徑為0.15mm，吹氣通道呈3個(gè)同心圓環(huán)形均 勻分布，由內(nèi)向外，第1環(huán)的吹氣通道數(shù)量為6個(gè)，第2環(huán)的吹氣通道數(shù)量為12個(gè)，第3環(huán)的吹 氣通道數(shù)量為18個(gè)。
[0083] 所述透氣陶瓷管2為12支，呈圓環(huán)形均勻布置，圓環(huán)的縱向中心線與上水口安裝孔 上沿的距離X為50mm。
[0084] 所述氣室3上設(shè)置用于定位透氣陶瓷管2的插口 20，氣室及其插口采用金屬盒一體 成型，所述氣室3整體為圓環(huán)形，氣室的縱剖面為矩形，矩形的的寬度a為36mm，高度b為 25mm。氣室3的縱向中心線與陶瓷管2的縱向中心線重合，且與上水口安裝孔上沿的距離X為 SOmnud為圓環(huán)的中心圓直徑，其大小根據(jù)上水口安裝孔的上部直徑大小和所述陶瓷管2的 縱向中心線與上水口安裝孔上沿的距離X設(shè)計(jì)，本實(shí)施例中板坯連鑄中間包上水口安裝孔 的上部直徑為164mm，則d為274。
[0085] 所述的利用連鑄中間包透氣陶瓷管上水口座磚進(jìn)行吹氬精煉方法，包括如下步 驟：
[0086] 連鑄中間包烘包前，將金屬管件與外部氬氣氣源連接，在連鑄大包開澆的同時(shí)，開 通氬氣，氬氣流量控制在l〇NL/min，待中間包內(nèi)鋼液面達(dá)到正常饒注液面后，增大氬氣流量 至17NL/min，連鑄大包停澆后，停止吹入氬氣。
[0087] 實(shí)施例4
[0088] 其他同實(shí)施例1，不同之處在于，進(jìn)氣管4的伸出端有螺釘連接裝置，連接金屬管件 并與外部氬氣氣源連通。
[0089] 金屬管件的活節(jié)塞干7-端通過螺釘6與透透氣陶瓷管上水口座磚進(jìn)氣管上的螺 釘連接裝置對(duì)接。
[0090] 對(duì)比例1
[0091] 中國專利文獻(xiàn)CN104028740A(專利號(hào)：201410274361.5)公開了一種連鑄中間包吹 氬上水口座磚及其安裝方法，透氣上水口內(nèi)壁吹入氬氣流量8L/min。
[0092]將實(shí)施例1-3與對(duì)比例1，在萊蕪鋼鐵集團(tuán)銀山型鋼有限公司煉鋼廠2#板坯連鑄機(jī) 澆注生產(chǎn)低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼DC04鑄坯，對(duì)浸入式水口壽命、中間包壽命、鑄坯皮下氣泡、金屬管 件及其鋪設(shè)方法進(jìn)行對(duì)比，本發(fā)明的透氣陶瓷管上水口座磚的金屬管件金屬管件氣密性 好、鋪設(shè)工藝簡單、定位安全牢靠，應(yīng)用本發(fā)明的浸入式水口平均壽命達(dá)到為5爐，比對(duì)比例 1提高3爐，中間包連澆爐數(shù)達(dá)到10爐，比對(duì)比例1提高4爐，鑄坯上直徑大于Imm的皮下氣泡 完全消除。對(duì)比結(jié)果見表1。
[0093]表 1
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種連鑄中間包透氣陶瓷管上水口座磚，包括上水口座磚本體(1)、陶瓷管(2)、氣室 (3 )、進(jìn)氣管(4 )，上水口座磚本體的中部設(shè)置有上下貫穿的上水口安裝孔，上水口座磚本體 (1)內(nèi)設(shè)置有圓環(huán)形均勻布置的陶瓷管(2)和圓環(huán)形的氣室(3)，氣室(3)上設(shè)置有圓環(huán)形均 勻布置的插口（20)，陶瓷管的頂端伸出水口座磚本體(1)的上表面5~10mm，陶瓷管(2)的下 端固定于氣室上的插口（20)內(nèi)，且與氣室(3)連通，氣室的側(cè)部連接有進(jìn)氣管(4)，進(jìn)氣管的 一端與氣室連通，另一端從上水口座磚本體（1)的側(cè)部伸出，進(jìn)氣管的伸出端有連接裝置 (5)，連接金屬管件并與外部氬氣氣源連通，其特征在于，所述陶瓷管(2)的縱向中心線與上 水口安裝孔上沿的距離X為45~56mm。2. 如權(quán)利要求1所述的連鑄中間包透氣陶瓷管上水口座磚，其特征在于，所述金屬管 件，由活節(jié)塞干(7)、金屬管(8)組裝而成，金屬管件的活節(jié)塞干(7) -端與透氣彌散式透氣 環(huán)上水口座磚進(jìn)氣管上的連接裝置(5)對(duì)接，其金屬管(8)-端通過端部絲頭(9)與外部氣 源連通。3. 如權(quán)利要求2所述的連鑄中間包透氣陶瓷管上水口座磚，其特征在于，所述連接裝置 (5)為可拆連接;更優(yōu)選的，所述可拆連接為螺紋連接。更優(yōu)選的，所述螺紋連接為螺栓連接 或螺釘連接。更優(yōu)選的，所述螺紋連接為螺絲。4. 如權(quán)利要求1~3任一項(xiàng)所述的連鑄中間包透氣陶瓷管上水口座磚，其特征在于，金 屬管件的活節(jié)塞干(7) -端通過連接件與透氣陶瓷管上水口座磚進(jìn)氣管上的螺紋連接對(duì) 接。更優(yōu)選的，金屬管件的活節(jié)塞干(7)-端通過活節(jié)螺母(6)與透氣陶瓷管上水口座磚進(jìn) 氣管上的螺絲(5)對(duì)接。5. 如權(quán)利要求1~4任一項(xiàng)所述的連鑄中間包透氣陶瓷管上水口座磚，其特征在于，所 述透氣陶瓷管(2)為8~16支，呈圓環(huán)形均勻布置，陶瓷管(2)的縱向中心線與上水口安裝孔 上沿的距離X為45~56mm。6. 如權(quán)利要求1~5任一項(xiàng)所述的連鑄中間包透氣陶瓷管上水口座磚，其特征在于，所 述透氣陶瓷管(2)為圓柱形，圓柱外徑（<2 )為16~32mm，陶瓷管的高度(h)為105~126_。7. 如權(quán)利要求1~6任一項(xiàng)所述的連鑄中間包透氣陶瓷管上水口座磚，其特征在于，陶 瓷管(2)內(nèi)設(shè)有吹氣通道，吹氣通道呈圓環(huán)形均勻分布； 所述透氣陶瓷管（2)內(nèi)設(shè)置吹氣通道的直徑為0.14~0.16mm，吹氣通道呈3個(gè)同心圓環(huán) 形均勻分布，由內(nèi)向外，第1環(huán)的吹氣通道數(shù)量為5~7個(gè)，第2環(huán)的吹氣通道數(shù)量為10~14 個(gè)，第3環(huán)的吹氣通道數(shù)量為15~21個(gè)。8. 如權(quán)利要求1~7任一項(xiàng)所述的連鑄中間包透氣陶瓷管上水口座磚，其特征在于，所 述氣室（3)上設(shè)置用于定位透氣陶瓷管（2)的插口（20)，氣室及其插口采用金屬盒一體成 型，所述氣室(3)整體為圓環(huán)形，氣室的縱剖面為矩形，矩形的的寬度a為30~42mm，高度b為 20~32mm;氣室（3)的縱向中心線與陶瓷管（2)的縱向中心線重合，且與上水口安裝孔上沿 的距離X為45~56mm。9. 一種連鑄中間包透氣陶瓷管上水口座磚的安裝方法，包括以下步驟： 1) 在中間包包底永久襯（12)開設(shè)包底部位金屬管件埋設(shè)溝槽（11):先在中間包包底永 久襯（12)上劃線OC交上水口座磚安裝地坑（10)的圓周于B點(diǎn)，沿線段BC開設(shè)包底部位金屬 管件埋設(shè)溝槽(11)，其溝槽寬度m為30~40mm，深度K為90~100mm; 2) 在中間包包沿壓板（16)上開設(shè)包沿壓板割口（15)，割口寬度η為30~40mm，深度等于 包沿壓板厚度m為20~30mm，使金屬管(8)從包沿壓板割口（ 15)伸出； 3) 安裝、固定中間包上水口（19); 4) 安裝、固定透氣陶瓷管上水口座磚，且使透氣陶瓷管上水口座磚進(jìn)氣管（4)對(duì)準(zhǔn)BC 線、放入包底永久襯金屬管件埋設(shè)溝槽(11)內(nèi)， 5) 連接、鋪設(shè)金屬管件:采用現(xiàn)場測量拐彎尺寸、現(xiàn)場熱彎金屬管件，在包底部位金屬 管件埋設(shè)溝槽（11)內(nèi)將金屬管件的活節(jié)螺母(6)與進(jìn)氣管(4)上的連接裝置(5)對(duì)接，將金 屬管沿著中間包包壁永久襯外表面的側(cè)部與端部夾角線CD鋪設(shè)，最后從包沿壓板割口（15) 伸出，采用鋼筋、角鋼或鋼板將金屬管(8)焊接固定于包沿壓板（16)上，然后在上水口座磚 安裝地坑(10)與包底部位金屬管件埋設(shè)溝槽（11)內(nèi)采用鎂質(zhì)搗打料填滿搗實(shí)，包沿壓板割 口（15)內(nèi)采用鎂質(zhì)涂抹料填實(shí)抹平，至此本發(fā)明的連鑄中間包透氣陶瓷管上水口座磚安裝 完成，按照現(xiàn)有技術(shù)施工、烘烤中間包工作襯(18)后，即可上線使用。10. -種利用連鑄中間包透氣陶瓷管上水口座磚進(jìn)行吹氬精煉方法，包括如下步驟： 連鑄中間包烘包前，將金屬管件與外部氬氣氣源連接，在連鑄大包開澆的同時(shí)，開通氬 氣，氬氣流量控制在8~12NL/min，待中間包內(nèi)鋼液面達(dá)到正常饒注液面后，增大氬氣流量 至15~20NL/min，連鑄大包停澆后，停止吹入氬氣。
【文檔編號(hào)】B22D11/117GK106041044SQ201610634268
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年8月4日 公開號(hào)201610634268.X, CN 106041044 A, CN 106041044A, CN 201610634268, CN-A-106041044, CN106041044 A, CN106041044A, CN201610634268, CN201610634268.X
【發(fā)明人】武光君, 王中學(xué), 郭偉達(dá)
【申請(qǐng)人】山東鋼鐵股份有限公司