用于连铸大包浇注钢水的注流保护装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及冶金连铸设备技术领域，特别涉及一种用于连铸大包浇注钢水的注流保护装置。
【背景技术】
[0002]目前，连铸普遍采取全保护浇注工艺，主要包括四个方面:大包-中间包的注流保护，中间包液面的保护，中间包-结晶器的注流保护，结晶器液面的保护。
[0003]其中，大包-中间包的钢流保护采用大包长水口，主要作用是防止钢流与空气接触，减少钢水的二次氧化，还有助于稳定大包钢流流动，减少中间包表面波动，改善中间包液面卷渣，降低钢水夹杂物含量，提高钢水质量。
[0004]在连铸大包浇钢过程中，首先开启大包水口将引流砂放出，见到钢流后5?10秒内关闭水口，挂大包水口上端与大包上水口连接，下端插入中间包钢水液面，从而将大包钢流与空气隔绝开来，起到保护钢流作用，主要问题是大包开浇后钢流必须敞开浇注5?10秒，导致该部分钢水严重二次氧化，若敞开浇注时间过短，大包上水口温度低，容易导致钢水凝固堵塞大包上水口，造成大包烧氧；若敞开浇注过长，将加剧钢水的二次氧化，恶化钢水质量。
[0005]大包开浇后钢流必须敞开浇注的主要原因是:大包准备时，需要在钢包座砖及上水口内填充引流砂，防止钢水注入大包后进入座砖及上水口凝固，在大包浇注时再将其放出，起到引流作用。引流砂密度约2.0X103千克/立方米，水分含量在0.5%以内。挂大包长水口开浇时，由于引流砂较中间包渣、钢水密度低，引流砂将堵塞在中间包液面以上大包长水口直筒内，加上引流砂含有水分，受到钢水高温烘烤后气化、膨胀，大包长水口内腔压力高，大包水口开浇时导致钢水从碗口溢出，容易造成大包粘机件生产事故。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种用于连铸大包浇注钢水的注流保护装置，以解决大包开浇浇注保护效果差等问题。
[0007]为了解决上述问题，本发明提供如下技术方案:
[0008]一种用于连铸大包浇注钢水的注流保护装置，其包括壳体和位于所述壳体内部并贯穿所述壳体并用于通过引流砂和钢水的通道；所述通道包括:接口部，用于和大包上水口配合密封，套设在大包上水口上；窄直筒部，一端与所述接口部贯通，内径小于所述接口部的内径；宽直筒部，与所述窄直筒部另一端贯通，内径大于所述窄直筒部的内径。
[0009]在如上所述的用于连铸大包浇注钢水的注流保护装置中，优选，还包括:锥型部，位于所述窄直筒部和宽直筒部之间，内径自所述窄直筒部至所述宽直筒部逐渐增大，以形成平滑过渡。
[0010]在如上所述的用于连铸大包浇注钢水的注流保护装置中，优选，所述锥型部形成的锥角角度为50-70°。
[0011]在如上所述的用于连铸大包浇注钢水的注流保护装置中，优选，还包括颈部，位于所述接口部和窄直筒部之间，内径自所述接口部至所述窄直筒部逐渐缩小，以形成平滑过渡。
[0012]在如上所述的用于连铸大包浇注钢水的注流保护装置中，优选，所述颈部形成的锥角角度为60-80°。
[0013]在如上所述的用于连铸大包浇注钢水的注流保护装置中，优选，所述宽直筒部的长度至少为300mm。
[0014]在如上所述的用于连铸大包浇注钢水的注流保护装置中，优选，所述宽直筒部插入中间包液面的深度为100?200mm。
[0015]在如上所述的用于连铸大包浇注钢水的注流保护装置中，优选，所述壳体由石英砂耐火材料浇注成型。
[0016]在如上所述的用于连铸大包浇注钢水的注流保护装置中，优选，所述壳体由刚玉或石墨碳耐火材料压制成型。
[0017]在如上所述的用于连铸大包浇注钢水的注流保护装置中，优选，所述壳体整体呈筒状。
[0018]分析可知，在本发明中，大包长水口的注流通道包括接口部、窄直筒部、宽直筒部的三段式设计。解决大包长水口插入中间包钢水液面以下开浇翻钢这一难题。相比现有大包浇注保护技术，本发明可以实现大包浇注保护的本质改善，大包浇注保护效果突出，并且安装简单、使用方面，可操作性强。
【附图说明】
[0019]图1为本发明实施例及其应用结构示意图；
[0020]图2为本发明实施例的锥型部和颈部的锥角示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明做进一步详细说明。
[0022]为了更清楚的描述本实施例的结构及其应用，图1和图2示出了本实施例及其与大包3、中间包2之间的连接关系、位置关系。在大包3下部，设有大包上水口 4。
[0023]如图1和图2所示，本实施例包括壳体101和位于壳体101内部并在壳体101轴线方向上贯穿壳体101并用于通过引流砂和钢水的通道102。优选地，壳体101整体呈筒状，基本等壁厚，外观类似于喇叭形。壳体101中的通道102包括:接口部11、颈部12、窄直筒部13、锥型部14、宽直筒部15。其中，接口部11和大包上水口 4配合密封，套设在大包上水口 4上。接口部11呈底端设置有开口的碗状。实际中可以通过大包把持器施加于接口部的底部产生的向上的作用力实现配合密封。窄直筒部13 —端与接口部11贯通，内径小于接口部11的内径。宽直筒部15与窄直筒部13另一端贯通，内径大于窄直筒部13的内径。应用时，大包开浇后，引流砂下流，由于引流砂密度较钢水明显偏低，所以引流砂停留在大包水口内、钢水以上；引流砂含有水分，开浇时有部分气体排出；由于宽直筒部15的内径大于窄直筒部13的内径，故可以提高存储空间以容纳引流砂及其排出的气体。
[0024]颈部12、锥型部14则为内径不一致的相邻段的过渡部分，例如，颈部12位于接口部11和窄直筒部13之间，其内径自接口部11至窄直筒部13逐渐缩小，形成平滑过渡，颈部形成的锥角α的角度为55?85°，优选60-80°，例如:60°、65。、70。、75。、80。。锥型部14位于窄直筒部13和宽直筒部15之间，其内径自窄直筒部13至宽直筒部15逐渐增大，形成平滑过渡，锥型部形成的锥角β的角度为45?75°，优选50-70°，例如:50°、55°、60°、65°、70°。颈部的高度可以为50?100_，锥型部的高度可以为100?150_。
[0025]本实施例可以根据不同的钢包形状、注流大小、插入深度设计各段的形状、尺寸，但是应保证在中间包2钢水21液面以上，宽直筒部15长度不小于200mm，从而可以为引流砂及其排出气体提供存储空间，避免了因空间不足发生的从大包水口接口部冒钢的现象。由于大包水口若插入过浅，则大包注流上翻后中间包液面波动大，易卷渣；若插入过深，大包注流冲击中间包包底，易造成底部耐材冲刷严重，增加中间包穿包风险，因此钢水21液面以下的宽直筒部15的长度介于90?220mm，优选介于100?200mm因此，宽直筒部15的长度至少为300mm，优选为400?500mm。
[0026]制造本实施例时，壳体101材料应为耐火材料，结构上应是一体成型，例如，壳体101由石英砂耐火材料浇注成型，或者，壳体101由刚玉或石墨碳耐火材料压制成型。
[0027]应用本实施例时，大包3开浇后，宽直筒15起到存储引流砂、泄压作用，防止钢水从接口部11溢出，实现大包挂水口插入中间包液面以下开浇，开浇时缓慢开启大包注流(例如第一次大包开启时不是全部开启，而是以1/2?2/3的开启度开启)，防止开浇钢流过大翻钢，杜绝大包开浇钢水裸浇二次氧化，提高大包保护浇注效果。
[0028]综上，本发明通过在大包长水口下部设置喇叭口，实现大包挂长水口插入中间包钢水液面以下开浇，可以避免大包开浇时钢水在浇注过程中与空气直接接触，降低钢水氧、氮的气体含量，提高钢水的纯净度，提升铸坯质量，改善乳材成品性能。
[0029]由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。
【主权项】
1.一种用于连铸大包浇注钢水的注流保护装置，其特征在于，包括壳体和位于所述壳体内部并贯穿所述壳体并用于通过引流砂和钢水的通道； 所述通道包括: 接口部，用于和大包上水口配合密封，套设在大包上水口上； 窄直筒部，一端与所述接口部贯通，内径小于所述接口部的内径； 宽直筒部，与所述窄直筒部另一端贯通，内径大于所述窄直筒部的内径。2.根据权利要求1所述的用于连铸大包浇注钢水的注流保护装置，其特征在于，还包括: 锥型部，位于所述窄直筒部和宽直筒部之间，内径自所述窄直筒部至所述宽直筒部逐渐增大，以形成平滑过渡。3.根据权利要求2所述的用于连铸大包浇注钢水的注流保护装置，其特征在于，所述锥型部形成的锥角角度为50-70°。4.根据权利要求2所述的用于连铸大包浇注钢水的注流保护装置，其特征在于，还包括: 颈部，位于所述接口部和窄直筒部之间，内径自所述接口部至所述窄直筒部逐渐缩小，以形成平滑过渡。5.根据权利要求4所述的用于连铸大包浇注钢水的注流保护装置，其特征在于，所述颈部形成的锥角角度为60-80°。6.根据权利要求1所述的用于连铸大包浇注钢水的注流保护装置，其特征在于，所述宽直筒部的长度至少为300mm。7.根据权利要求1所述的用于连铸大包浇注钢水的注流保护装置，其特征在于，所述宽直筒部插入中间包液面的深度为100?200mm。8.根据权利要求1所述的用于连铸大包浇注钢水的注流保护装置，其特征在于，所述壳体由石英砂耐火材料浇注成型。9.根据权利要求1所述的用于连铸大包浇注钢水的注流保护装置，其特征在于，所述壳体由刚玉或石墨碳耐火材料压制成型。10.根据权利要求1-9任一所述的用于连铸大包浇注钢水的注流保护装置，其特征在于，所述壳体整体呈筒状。
【专利摘要】本发明提供一种用于连铸大包浇注钢水的注流保护装置，其包括壳体和位于所述壳体内部并贯穿所述壳体并用于通过引流砂和钢水的通道；所述通道包括：接口部，用于和大包上水口配合密封，套设在大包上水口上；窄直筒部，一端与所述接口部贯通，内径小于所述接口部的内径；宽直筒部，与所述窄直筒部另一端贯通，内径大于所述窄直筒部的内径。本发明可以实现大包浇注保护的本质改善，大包浇注保护效果突出，并且安装简单、使用方面，可操作性强。
【IPC分类】B22D41/50
【公开号】CN105397079
【申请号】CN201510681200
【发明人】李洪建, 王键, 张学民, 宁伟, 赵圣功, 郭达, 梁景玥, 苗金鹏, 乔明, 李振, 王尖锐, 刘文凭, 孙翠华, 王玉春
【申请人】山东钢铁股份有限公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年10月19日