钢液浇筑装置用氩封部件及应用氩封部件进行氩封的方法与流程

本发明属于钢铁冶炼设备技术领域，更具体地说，是涉及一种钢液浇筑装置用氩封部件，本发明还涉及应用钢液浇筑装置用氩封部件进行氩封的方法。

背景技术：

在钢铁冶炼领域，尤其是连铸过程中，避免钢液产生二次氧化是连铸工作追求的终极目标。而钢液在浇注过程中不可避免的接触空气、耐材、覆盖剂等物质，其中接触空气产生的二次氧化对钢液质量的影响最大，同时也是最难控制的。连铸过程中可能与空气接触的地方有：钢包至中间包的长水口碗部与钢包上水口接缝处、中间包内残留的空气、钢液由中间包至结晶器过程中。钢包至中间包过程中采取长水口碗部吹氩+密封垫，同时增大长水口向上顶紧力，做的好的能够将钢包至中间包的增氮控制在3ppm以内，基本能够满足现有钢种浇注要求；中间包内部残留空气，目前主要是采用开浇前向中间包内部充氩来驱赶空气与浇注过程在中间包内部充氩减少钢液与空气接触。从中间包至结晶器过程中，目前大部分都采用整体式浸入式水口浇注，从而能够尽最大可能减少钢液与空气接触机会。但由于连铸机设计带来的缺陷，导致中间包至结晶器无法采用整体水口，只能采用中间包上水口加下水口结合的浇注方式，由于这种浇注方式，浸入式下水口顶紧力只能在托架另一头加配重的方式顶紧，这种顶紧力非常小，导致钢液从中间包至结晶器过程中二次氧化严重，尤其是浇注含铝钢时，严重时导致钢液结瘤无法继续进行浇注。为了解决这种问题，连铸工作者想了很多方法，例如：增大浸入式下水口顶紧力，又不能增加太大，太大容易导致中间包上水口松动产生更大的生产事故；在浸入式下水口上端(碗部)开吹氩槽进行氩封，这样的结构有一定效果，但要求氩气流量控制精确，流量太大的话会导致结晶器液面翻动、波动严重，容易产生铸坯质量问题，甚至导致漏钢事故；有的在浸入式水口碗部加密封垫，而密封垫要配合较大的向上顶紧力方能有较好的效果。因此，上述几种结构与方法的实际应用效果并不好。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种结构简单，投入成本低，能够提高中间包上水口下部与浸入式水口上端之间的密封效果，最大限度地降低钢液在从中间包到结晶器的过程中发生二次氧化的程度，从而保证钢液洁净度，最终提高钢材冶炼整体质量的钢液浇筑装置用氩封部件。

要解决以上所述的技术问题，本发明采取的技术方案为：

本发明为一种钢液浇筑装置用氩封部件，所述的钢液浇筑装置包括中间包1、中间包上水口下部、浸入式水口3，所述的中间包上水口下部2设置在中间包1底部位置，中间包上水口下部2延伸到浸入式水口3内部，所述的钢液浇筑装置用氩封部件还包括吹氩环4，吹氩环4包括环形管路5，环形管路5上设置多个按间隙设置的吹氩孔6，吹氩孔6设置在环形管路5下端位置，环形管路5与供氩部件7连通。

所述的中间包上水口下部2和浸入式水口3之间设置接缝部8，环形管路5设置为能够套装在中间包上水口下部2上的结构，环形管路5套装在中间包上水口下部2上时，吹氩孔6设置为能够对准接缝部8的结构。

所述的浸入式水口3下端与结晶器9连接，吹氩环4的环形管路5通过多个固定部件10与中间包1底部连接，多个固定部件10按间隙布置。

所述的环形管路5包括管路垂直中心线11和管路水平中心线12，吹氩孔6设置在管路垂直中心线11和管路水平中心线12之间的位置，吹氩孔6设置在环形管路5下端靠近中间包上水口下部2一侧的位置，吹氩孔6的吹氩孔中心线13与管路垂直中心线11之间设置为呈45°夹角的结构。

所述的环形管路5套装在中间包上水口下部2上时，环形管路5下端设置为能够抵靠在浸入式水口3上端面的结构，所述的环形管路5下端抵靠在浸入式水口3上端面时，吹氩孔6设置为能够对准接缝部8的结构。

所述的吹氩环4的吹氩孔6设置为能够向接缝部8吹氩气的结构，吹氩孔6向接缝部8吹氩气时，结晶器9内的钢液液面设置为能够波动的结构。

所述的吹氩孔6向接缝部8吹氩气时，吹氩孔6的氩气压力控制在0.1-0.3MPa之间。

所述的吹氩环的环形管路设置为由普通碳素结构钢制作而成的结构。

本发明还涉及一种应用钢液浇筑装置用氩封部件进行氩封的方法，应用所述的钢液浇筑装置用氩封部件进行氩封的方法的步骤为：1)；将钢液浇筑装置用氩封部件的吹氩环4套装在中间包上水口下部2，再将吹氩环4底部抵靠在浸入式水口3；2)开通供氩部件7，吹氩环4的吹氩孔6向中间包上水口下部2和浸入式水口3之间的接缝部8吹出氩气；3)通过供氩部件7调节吹氩孔6的氩气压力。

向接缝部8吹出氩气的氩气在中间包上水口下部2和浸入式水口3之间的接缝部8位置形成氩气保护层，向接缝部8吹出的氩气进入结晶器9，进入结晶器9的氩气吹动结晶器9内的钢液液面波动。

采用本发明的技术方案，能得到以下的有益效果：

本发明所述的钢液浇筑装置用氩封部件，在钢液浇筑过程中，钢液从中间包依次经过中间包上水口下部、浸入式水口，再进入结晶器。在钢液从中间包上水口下部到浸入式水口之间存在钢液二次氧化问题，因此，在中间包上水口下部和浸入式水口位置设置吹氩环，吹氩环上设置吹氩孔，在吹氩环通入氩气后，氩气能够从吹氩孔向中间包上水口下部和浸入式水口之间的缝隙位置吹送，这样，在中间包上水口下部和浸入式水口之间的缝隙位置形成一层氩气保护膜，从而有效避免钢液与空气的接触，避免钢液因为与空气接触而发生二次氧化的程度，从而保证钢液在从中间包上水口下部到浸入式水口，再到结晶器这个过程中的洁净度。本发明所述的钢液浇筑装置用氩封部件，结构简单、改进少，配置紧凑，投入成本低，运行维护费用低，无污染，能够提高中间包上水口下部与浸入式水口上端之间的密封效果，最大限度地降低钢液在从中间包到结晶器的过程中发生二次氧化的程度，从而保证钢液洁净度，最终提高钢材冶炼整体质量的钢液浇筑装置用氩封部件。本发明所述的应用钢液浇筑装置用氩封部件进行氩封的方法，工序简单，在钢液浇筑装置工作时，在钢液从中间包依次经过中间包上水口下部、浸入式水口，再流到结晶器的过程中，能够在中间包上水口下部、浸入式水口之间的缝隙部形成可靠的氩气保护层，避免钢液与空气接触，避免钢液因为与空气接触而发生二次氧化的程度，保证钢液在从中间包上水口下部到浸入式水口，再到结晶器这个过程中的洁净度，提高钢液质量。

附图说明

下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作出简要的说明：

图1为本发明所述的钢液浇筑装置用氩封部件的整体结构示意图；

图2为图1所述的钢液浇筑装置用氩封部件的吹氩环的俯视结构示意图；

图3为图1所述的钢液浇筑装置用氩封部件的吹氩环的仰视结构示意图；

图4为图2所述的钢液浇筑装置用氩封部件的吹氩环的A-A面剖视示意图；

图5为图4所述的钢液浇筑装置用氩封部件的吹氩环的B-B面剖视示意图；

附图中标记为：1、中间包；2、中间包上水口下部；3、浸入式水口；4、吹氩环；5、环形管路；6、吹氩孔；7、供氩部件；8、接缝部；9、结晶器；10、固定部件；11、管路垂直中心线；12、管路水平中心线；13、吹氩孔中心线。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明：

如附图1-附图5所示，本发明为一种钢液浇筑装置用氩封部件，所述的钢液浇筑装置包括中间包1、中间包上水口下部2、浸入式水口3，所述的中间包上水口下部2设置在中间包1底部位置，中间包上水口下部2延伸到浸入式水口3内部，所述的钢液浇筑装置用氩封部件还包括吹氩环4，吹氩环4包括环形管路5，环形管路5上设置多个按间隙设置的吹氩孔6，吹氩孔6设置在环形管路5下端位置，环形管路5与供氩部件7连通。上述结构，在钢液浇筑过程中，钢液从中间包依次经过中间包上水口下部2、浸入式水口3，再进入结晶器。在钢液从中间包上水口下部2到浸入式水口3之间存在钢液二次氧化问题，因此，在中间包上水口下部2和浸入式水口3位置设置吹氩环，吹氩环上设置吹氩孔，在吹氩环通入氩气后，氩气能够从吹氩孔向中间包上水口下部2和浸入式水口3之间的缝隙位置吹送，这样，在中间包上水口下部2和浸入式水口3之间的缝隙位置形成一层氩气保护膜，有效避免钢液与空气的接触，避免钢液因为与空气接触而发生二次氧化的程度，保证钢液在从中间包上水口下部2到浸入式水口3，再到结晶器这个过程中的洁净度，供氩部件能够根据需要调整吹氩孔吹出的氩气的流量大小和压力大小，满足不同技术指标的钢铁浇筑装置使用，提高了钢液浇筑装置用氩封部件的通用性。本发明的钢液浇筑装置用氩封部件，结构简单，投入成本低，能够提高中间包上水口下部与浸入式水口上端之间的密封效果，最大限度地降低钢液在从中间包到结晶器的过程中发生二次氧化的程度，保证钢液洁净度，最终提高钢材冶炼整体质量的钢液浇筑装置用氩封部件。

所述的中间包上水口下部2和浸入式水口3之间设置接缝部8，环形管路5设置为能够套装在中间包上水口下部2上的结构，环形管路5套装在中间包上水口下部2上时，吹氩孔6设置为能够对准接缝部8的结构。上述结构，环形管路5套装在中间包上水口下部2上，能够实现吹氩环的可靠定位和固定，避免吹氩环在工作过程中发生晃动或窜动，确保吹氩孔6始终能够对准接缝部8，这样，吹氩孔送出的氩气能够在接缝部形成可靠的氩气保护膜，氩气保护膜能够有效阻止外部空气从接缝部进入浸入式水口3内部，避免钢液与空气接触而导致钢液二次氧化，保证钢液洁净度，最终提高钢材冶炼的整体质量。

所述的浸入式水口3下端与结晶器9连接，吹氩环4的环形管路5通过多个固定部件10与中间包1底部连接，多个固定部件10按间隙布置。固定部件能够实现吹氩环与中间包底部的连接，实现吹氩环的固定和定位，多个固定部件可以实现吹氩环的始终处于水平布置状态，确保吹氩孔与接缝部的相对位置。

所述的环形管路5包括管路垂直中心线11和管路水平中心线12，吹氩孔6设置在管路垂直中心线11和管路水平中心线12之间的位置，吹氩孔6设置在环形管路5下端靠近中间包上水口下部2一侧的位置，吹氩孔6的吹氩孔中心线13与管路垂直中心线11之间设置为呈45°夹角的结构。上述结构，吹氩孔吹出的氩气流向处于倾斜状态，即从吹氩孔出口位置向环形管路中心方向倾斜，这样，吹氩孔吹出的氩气能够刚好对准接缝部位置，从而在接缝部形成可靠的氩气保护膜，能够有效提高中间包上水口下部与浸入式水口上端之间的密封效果，最大限度地降低钢液在从中间包到结晶器的过程中发生二次氧化的程度。

所述的环形管路5套装在中间包上水口下部2上时，环形管路5下端设置为能够抵靠在浸入式水口3上端面的结构，所述的环形管路5下端抵靠在浸入式水口3上端面时，吹氩孔6设置为能够对准接缝部8的结构。上述结构，实现吹氩环的定位，确保吹氩孔与接缝部的相对位置，提高氩气保护层可靠性。

所述的吹氩环4的吹氩孔6设置为能够向接缝部8吹氩气的结构，吹氩孔6向接缝部8吹氩气时，结晶器9内的钢液液面设置为能够波动的结构。上述结构，通过对吹氩孔6的氩气压力进行控制，确保能够在接缝部形成最佳效果的氩气保护层，既能够有效避免钢液的二次氧化，又避免氩气浪费，节约成本。

所述的吹氩孔6向接缝部8吹氩气时，吹氩孔6的氩气压力控制在0.1-0.3MPa之间。上述结构，能够在接缝部形成具有最佳效果的氩气保护层。

所述的吹氩环4的环形管路5设置为由普通碳素结构钢(Q235)制作而成的结构。采用上述材料制作环形管路，能够有效提高环形管路在恶劣工作环境下的使用寿命，从而避免频繁更换吹氩环增加的劳动强度和维护成本。

本发明还涉及一种应用钢液浇筑装置用氩封部件进行氩封的方法，应用所述的钢液浇筑装置用氩封部件进行氩封的方法的步骤为：1)；将钢液浇筑装置用氩封部件的吹氩环4套装在中间包上水口下部2，再将吹氩环4底部抵靠在浸入式水口3；2)开通供氩部件7，吹氩环4的吹氩孔6向中间包上水口下部2和浸入式水口3之间的接缝部8吹出氩气；3)通过供氩部件7调节吹氩孔6的氩气压力。上述方法，在钢液浇筑装置工作时，在钢液从中间包依次经过中间包上水口下部2、浸入式水口3，再流到结晶器的过程中，能够在中间包上水口下部2、浸入式水口3之间的缝隙部形成可靠的氩气保护层，避免钢液与空气接触，避免钢液因为与空气接触而发生二次氧化的程度，保证钢液在从中间包上水口下部2到浸入式水口3，再到结晶器这个过程中的洁净度，提高钢液质量。

向接缝部8吹出氩气的氩气在中间包上水口下部2和浸入式水口3之间的接缝部8位置形成氩气保护层，向接缝部8吹出的氩气进入结晶器9，进入结晶器9的氩气吹动结晶器9内的钢液液面波动。上述方法，确保能够在接缝部形成最佳效果的氩气保护层，既有效避免钢液的二次氧化，能够有效提高中间包上水口下部与浸入式水口上端之间的密封效果，又避免氩气浪费，节约成本。

本发明所述的钢液浇筑装置用氩封部件，在钢液浇筑过程中，钢液从中间包依次经过中间包上水口下部、浸入式水口，再进入结晶器。在钢液从中间包上水口下部到浸入式水口之间存在钢液二次氧化问题，因此，在中间包上水口下部和浸入式水口位置设置吹氩环，吹氩环上设置吹氩孔，在吹氩环通入氩气后，氩气能够从吹氩孔向中间包上水口下部和浸入式水口之间的缝隙位置吹送，这样，在中间包上水口下部和浸入式水口之间的缝隙位置形成一层氩气保护膜，从而有效避免钢液与空气的接触，避免钢液因为与空气接触而发生二次氧化的程度，从而保证钢液在从中间包上水口下部到浸入式水口，再到结晶器这个过程中的洁净度。本发明所述的钢液浇筑装置用氩封部件，结构简单、改进少，配置紧凑，投入成本低，运行维护费用低，无污染，能够提高中间包上水口下部与浸入式水口上端之间的密封效果，最大限度地降低钢液在从中间包到结晶器的过程中发生二次氧化的程度，从而保证钢液洁净度，最终提高钢材冶炼整体质量的钢液浇筑装置用氩封部件。本发明所述的应用钢液浇筑装置用氩封部件进行氩封的方法，工序简单，在钢液浇筑装置工作时，在钢液从中间包依次经过中间包上水口下部、浸入式水口，再流到结晶器的过程中，能够在中间包上水口下部、浸入式水口之间的缝隙部形成可靠的氩气保护层，避免钢液与空气接触，避免钢液因为与空气接触而发生二次氧化的程度，保证钢液在从中间包上水口下部到浸入式水口，再到结晶器这个过程中的洁净度，提高钢液质量。

上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明具体的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围内。