一种浸入式水口在线烘烤装置及方法与流程

本发明属于钢铁冶金技术领域，涉及一种浸入式水口在线烘烤装置及方法。

背景技术：

浸入式水口是连续铸钢设备中安装在中间罐底部并插入结晶器钢液面以下的浇注用耐火套管，主要功能是防止中间罐注流的二次氧化和钢水飞溅，避免结晶器保护渣卷入钢液，改善注流在结晶器内的流动状态和热流分布，从而促使结晶器内坯壳的均匀生长，有利于钢中气体和夹杂物的排除。

浸入式水口材质大多数为铝碳，使用前必须经过烘烤，使其达到一定的温度，避免出现钢水进入中间包后温降过大而无法正常流动，导致水口堵塞的现象，或塞棒因冷钢垫棒无法正常关闭以控制钢水流量而断浇。烘烤效果不佳的浸入式水口在使用中易发生水口结瘤、滑板面粉化、水口侧孔扩径等异常情况，烘烤不均匀会导致部分热应力过大而使水口出现裂纹。

当前浸入式水口分为在线烘烤和离线烘烤；离线烘烤是将水口从中间包下端拆卸下来，放置在烘烤箱进行烘烤，例如授权公布号为cn206854650u的一种浸入式水口烘烤箱，缺点是拆卸与安装降低生产效率，水口也容易发生碰撞和折断。水口烘烤方式分为煤气烘烤和抽风式烘烤；煤气烘烤缺点在于只能烘烤水口外壁，且消耗大量燃料，例如授权公布号为cn103878357b的连铸机中间包浸入式水口烘烤炉；抽风式烘烤缺点在于只对水口内腔进行烘烤，烘烤效率低，例如专利申请号200820012005.6的连铸中间包水口在线烘烤装置。但是，上述专利公开的两种在线烘烤装置都会产生同一个问题，就是水口烘烤不均匀。

为了解决现有浸入式水口的在线烘烤方式存在的水口烘烤不均匀的问题，本发明通过对内腔进行抽气，将中间包的烘烤火焰及热气流引入浸入式水口从而烘烤其内腔，再者通过燃烧喷咀对浸入式水口外部喷火烘烤，解决水口内外壁烘烤不均匀、烘烤时间过长等问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种浸入式水口在线烘烤装置。

本发明的另一个目的是提供浸入式水口在线烘烤方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种浸入式水口在线烘烤装置，包括炉体、燃烧喷咀、进气管、出风管、水口管、气体压缩机；所述的炉体为空心内腔的圆柱结构，炉体内腔壁的顶端设置有可水平伸缩的弹簧透气支架，底部中间位置设置有底座、炉体的侧壁上开设通孔，燃烧喷咀穿过通孔固定在炉体内腔中；所述的水口管为空心圆柱结构，同心套设固定在底座外的炉体内腔底端，顶端位于炉体内腔的中下部位置，顶端的内部设置有隔热棉；所述的出风管为空心圆管，一端与水口管连通，另一端固定在炉体外；所述的炉体外的出风管的中间位置连通进气管，进气管与气体压缩机连接。

进一步地，所述的隔热棉为弹簧隔热棉，固定在水口管顶端的内壁上，其中水口管的内腔可将浸入式水口下端出钢口部位密封包裹，弹簧隔热棉可保证水口管与浸入式水口下端之间密封接触。

所述的燃烧喷咀为4组，纵向均匀固定在炉体内腔的中上部。

所述的每组燃烧喷咀包括4个喷咀，在水平面上呈“十”字型分布，燃烧喷咀使用外部供给的煤气作为燃烧气体，通过透气支架进入内腔的空气作为助燃气体，燃烧喷咀的火焰可自由控制。

所述的燃烧喷咀的管路上设置有阀门，并根据内腔的烘烤温度，通过控制阀门调节火焰大小，以达到对浸入式水口内外壁同时均匀烘烤的目的。

所述的出风管为2根，对称固定在水口管水平两侧。

所述的出风管与进气管连通，两者连接的形状为“y”字型。

所述的底座为4个相同体积的支撑墩，起到支撑和稳定浸入式水口下端的作用。

所述的炉体底部设置有车轮，可以使炉体轻易的进行水平移动。

更进一步地，利用上述装置对浸入式水口在线烘烤的方法，步骤为：

1）烘烤前，将浸入式水口装入炉体内腔，通过炉腔内的弹簧透气支架、水口管和底座将浸入式水口支撑固定，浸入式水口上端连接待烘烤的中间包；

2）烘烤时，先对中间包进行喷火烘烤，然后开启气体压缩机，将压缩气体通过进气管到出风管，再到外界大气，使水口管内腔产生负压，将中间包的火焰以及热气流引进浸入式水口内腔，对浸入式水口内腔进行烘烤；

3）同时开启燃烧喷咀，喷咀喷出的火焰对浸入式水口外壁进行烘烤，并根据内腔的烘烤温度，调节火焰大小，对浸入式水口内外壁均匀烘烤。

本发明炉体形状为空心圆柱，炉顶设置弹簧透气支架，内腔设置燃烧喷咀，内腔下端设置水口管，内腔底端设置底座，炉体下端设置可移动车轮；其中底座共包含四个独立的相同大小的支撑墩，起到支撑和稳定浸入式水口下端的作用，底座优选与炉体为一体结构；水口管为空性圆柱，顶端开口并设置弹簧隔热棉，水口管内腔可将浸入式水口下端出钢口部位密封包裹，水口管水平两侧连接两个左右对称的出风管；出风管为空心圆管，一端连接水口管，中端连接一根进气管，两者连接的形状为一个y字型，另一端通往外界空气，进气管的另一端与气体压缩机连接；炉体顶端的弹簧透气支架可水平伸缩和透气，通过水平伸缩来固定不同尺寸大小的浸入式水口上端，通过透气功能达到平衡炉体内腔气压，并使空气进入炉体内腔；四组燃烧喷咀，在水平面上呈十字型分布，每组燃烧喷嘴包含四个燃烧喷咀，燃烧喷咀使用外部供给的煤气作为燃烧气体，通过弹簧透气支架进入内腔的空气作为助燃气体，燃烧喷嘴的火焰可自由控制。

运行时，首先在烘烤前将浸入式水口装入炉体内腔，通过炉腔内的弹簧透气支架、水口管和底座将浸入式水口支撑固定，浸入式水口上端连接待烘烤的中间包，然后对中间包进行喷火烘烤一定时间，然后开启气体压缩机和燃烧喷咀，当开启气体压缩机时，使水口内腔形成负压，将中间包的火焰以及热气流引入水口内腔，喷咀喷出的火焰对浸入式水口外壁进行烘烤，并根据内腔的烘烤温度，调节火焰大小，在两者的共同作用下，达到均匀烘烤浸入式水口，同时节约燃料的目的；烘烤完毕后，关闭气体压缩机和燃烧喷嘴，通过天车将中间包和浸入式水口从烘烤炉体吊走，将烘烤炉体推到设备存放处。

本发明结构简单，使用方便、能耗低，采用抽气式烘烤方式达到对浸入式水口内外壁均匀烘烤的目的，利于连铸的顺利进行以及延长水口的寿命。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中a部的俯视图；

图3为图1中b部的俯视图；

图中：1-炉体、2-燃烧喷咀、3-水口管、4-出风管、5-进气管、6-气体压缩机、7-隔热棉、8-车轮、9-弹簧透气支架、10-底座。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示的一种浸入式水口在线烘烤装置，包括炉体1、燃烧喷咀2、进气管5、出风管4、水口管3、气体压缩机6；所述的炉体1为空心内腔的圆柱结构，炉体1内腔壁的顶端设置有可水平伸缩的弹簧透气支架9，底部中间位置设置有底座10、炉体的侧壁上开设通孔，燃烧喷咀2穿过通孔固定在炉体1内腔中；所述的水口管3为空心圆柱结构，同心套设固定在底座10外的炉体1内腔底端，顶端位于炉体1内腔的中下部位置，顶端的内部设置有隔热棉7；所述的出风管4为空心圆管，一端与水口管3连通，另一端固定在炉体1外；所述的炉体1外的出风管4的中间位置连通进气管5，进气管5与气体压缩机6连接。

其中，隔热棉7为弹簧隔热棉，固定在水口管3顶端的内壁上，其中水口管3的内腔可将浸入式水口下端出钢口部位密封包裹，弹簧隔热棉可保证水口管3与浸入式水口下端之间密封接触；如图1和2所示，所述的燃烧喷咀2为4组，纵向均匀固定在炉体内腔的中上部，每组燃烧喷咀2包括4个喷咀，在水平面上呈“十”字型分布，燃烧喷咀的管路上设置有阀门，可根据内腔的烘烤温度，通过控制阀门调节火焰大小，以达到对浸入式水口内外壁同时均匀烘烤的目的；如图3所示出风管为2根，对称固定在水口管3水平两侧；出风管4与进气管5连通，两者连接的形状为“y”字型，底座10为4个相同体积的支撑墩，炉体1底部可以设置车轮。

利用上述装置对浸入式水口在线烘烤的方法，步骤为：

1）烘烤前，将浸入式水口装入炉体内腔，通过炉腔内的弹簧透气支架、水口管和底座将浸入式水口支撑固定，浸入式水口上端连接待烘烤的中间包；

2）烘烤时，先对中间包进行喷火烘烤，然后开启气体压缩机，将压缩气体通过进气管到出风管，再到外界大气，使水口管内腔产生负压，将中间包的火焰以及热气流引进浸入式水口内腔，对浸入式水口内腔进行烘烤；

3）同时开启燃烧喷咀，喷咀喷出的火焰对浸入式水口外壁进行烘烤，并根据内腔的烘烤温度，调节火焰大小，对浸入式水口内外壁均匀烘烤。

综上，烘烤前，先对中间包进行喷火烘烤一定时间，然后开启气体压缩机和燃烧喷咀，对浸入式水口外壁进行烘烤，烘烤完毕后关闭气体压缩机和燃烧喷嘴，通过天车将中间包和浸入式水口从烘烤炉体吊走，将烘烤炉体推到设备存放处。

上述实施例仅为本发明的优选技术方案，并不用于对本发明进行任何限制。对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。