本发明涉及一种曲面密封双路吹氩长水口结构，属于冶金行业连铸设备技术领域。
背景技术：
长水口用于钢包与中间包之间，保护钢水不受二次氧化，是实现钢水保护浇铸、提高产品质量不可或缺的重要功能耐火材料，其使用效果将直接影响到整个连铸工艺的顺行和质量稳定。钢水从钢包流到中间包的过程中，保护浇注的效果取决于钢包下水口和长水口之间的密封效果。
通常长水口和钢包下水口的接触面是一个直的锥面，两者之间靠柔性耐火纤维垫圈实现密封，然而这一配合精度受尺寸公差控制、模具磨损、生产过程中的烧损和钢水侵蚀等因素的影响，密封的效果实际很难控制，这就造成了通入的氩气流量、压力产生波动，进而造成钢水保护浇注效果的波动，单纯的靠调节氩气量显然不能解决这一问题。
另外，由于落差较大，从钢包进入中间包的钢水势能很大，不仅对中间包冲击区的冲击较大，也带来和产生了大量夹杂物且不易上浮。因此，可以考虑通过在进入中间包内的钢水中产生大量微小的弥散气泡促进夹杂物的上浮。要实现这一目的，需要初始的气泡较小，而且气泡发生区域的湍动能要大，而简单地在水口内吹入氩气并不能达到这一目的。
技术实现要素：
本发明目的是提供一种曲面密封双路吹氩长水口结构，能够提高钢包下水口和长水口之间的密封效果，还可以随钢流流动产生弥散气泡，解决背景技术中存在的问题。
本发明的技术方案是：
一种曲面密封双路吹氩长水口结构，包含钢包下水口、柔性耐火纤维垫圈、上部氩气供气入口、下部氩气供气入口、长水口和长水口钢流入口，钢包下水口固定在长水口上，长水口与钢包下水口的接触面为喇叭口状曲面，长水口与钢包下水口之间设有柔性耐火纤维垫圈，在长水口的上部设有与长水口和钢包下水口的接触面连通的上部氩气供气入口，在长水口与钢包下水口接触面的下方设有与长水口钢流入口连通的下部氩气供气入口。
所述上部氩气供气入口内靠近长水口和钢包下水口的接触面设有上部透气材料。
所述上部氩气供气入口内的氩气流量为3-5l/min。
所述下部氩气供气入口内靠近长水口钢流入口设有下部透气材料。
所述下部氩气供气入口内的氩气流量为0.5-2l/min。
所述长水口的喇叭口状曲面为长水口碗部区域，长水口碗部区域通过柔性耐火纤维垫圈与钢包下水口的外壁对接在一起形成密封。
采用本发明，长水口碗部区域呈喇叭口状的曲面与钢包下水口之间形成密封，通过两者之间的柔性纤维垫圈可以保证更好的密封效果；另外，长水口氩气供气气路用两路单独控制，上部氩气气路在长水口碗部区域和钢包下水口之间的密封线上；下部氩气气路在长水口碗部区域和钢包下水口之间的密封线之下，由于此处的钢水流速很快，湍流强度也非常大，有利于在钢流内形成较小的氩气气泡，同时此处的钢水刚从内径较小的钢包下水口进入内径较大的长水口，相当于扩散室的作用，可以防止钢水内形成的微小气泡的长大，从而有利于进入中间包内的钢水携带大量弥散性的小气泡，起到夹杂物上浮的作用。
本发明的有益效果是：通过长水口碗部区域的喇叭口状曲面和双路氩气控制可以实现更为可靠的密封，而且在一定的长水口碗部区域烧损、侵蚀后仍能保证密封效果，同时可以实现进入中间包的钢流携带大量弥散气泡，促进夹杂物在中间包内的上浮。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图中：钢包下水口1、钢包下水口外壳2、柔性耐火纤维垫圈3、上部氩气供气入口4、上部透气材料5、下部氩气供气入口6、下部透气材料7、长水口8、长水口托圈外壳9、长水口钢流出口10、长水口钢流入口11、长水口碗部区域12、钢包下水口钢流出口13。
具体实施方式
以下结合附图，通过实例对本发明作进一步说明。
参照附图1，一种曲面密封双路吹氩长水口结构，包含钢包下水口1、柔性耐火纤维垫圈3、上部氩气供气入口4、下部氩气供气入口6、长水口8和长水口钢流入口11，钢包下水口1固定在长水口8上，长水口8与钢包下水口1的接触面为喇叭口状曲面，长水口8与钢包下水口1之间设有柔性耐火纤维垫圈3，在长水口8的上部设有与长水口8和钢包下水口1的接触面连通的上部氩气供气入口4，在长水口8与钢包下水口1接触面的下方设有与长水口钢流入口11连通的下部氩气供气入口6。
在本实施例中，钢包下水口1的内径为65mm，长水口8的内径为80mm，长水口8与钢包下水口1的接触面为喇叭口状曲面，长水口8的喇叭口状曲面为长水口碗部区域12，长水口碗部区域12的下方为长水口钢流入口11，长水口钢流入口11为上大下小的锥形口，钢包下水口钢流出口13的内径小于长水口钢流入口11的内径。
长水口的碗部区域12和钢包下水口1的外壁之间的接触面为线接触，并通过柔性耐火纤维垫圈3对接在一起，通过挤压柔性耐火纤维垫圈3形成密封。
在连铸生产过程中，柔性耐火纤维垫圈3和钢包下水口1一般都是一炉一换，长水口8可以多次使用，因此，保证密封效果的主要薄弱环节来自长水口碗部区域12。由于本发明的长水口碗部区域12为喇叭口状曲面设计，具体接触线可以允许在一定范围内变化而保持密封的效果不变。
长水口氩气供气气路用两路单独控制，上部氩气气路在长水口碗部区域12和钢包下水口1之间的密封线上，上部氩气供气入口4内靠近长水口8和钢包下水口1的接触面设有上部透气材料5，上部透气材料5可以为弥散性透气功能材料或透气环缝，作用是密封和避免吸入空气，上部氩气供气入口4内的氩气流量为3-5l/min。
下部氩气气路在长水口碗部区域12和钢包下水口1之间的密封线之下，长水口钢流入口11的上部，下部氩气供气入口6内靠近长水口钢流入口11设有下部透气材料7，下部透气材料7可以为弥散性透气功能材料或透气环缝，作用是向钢水内吹入氩气并形成微小的氩气泡。下部氩气供气入口6内的氩气流量为0.5-2l/min。在密封线下部通过下部氩气供气入口6可以向长水口8内吹入氩气，其作用是首先向钢包下水口钢流出口13处的钢流吹入氩气，氩气泡随高速流动的钢水经长水口8后由长水口钢流出口10进入中间包，由于钢水在钢包下水口钢流出口13处时处于高度湍流状态，通过下部氩气供气入口6吹入的氩气容易被破碎为小的气泡，同时此处钢水刚离开内径较小的钢包下水口钢流出口13进入内径较大的长水口钢流入口11，相当于一个扩散室，避免了气泡的合并长大。此后含大量微小氩气泡的钢水进入中间包后，由于微小气泡捕获夹杂物能力较强，可使夹杂物被这些气泡带到中间包钢液面上面的覆盖剂并被其吸附，达到去除夹杂、净化钢水的目的。