CN104117667B - 连铸中间包水口用密封吹氩保护的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种连铸中间包水口用密封吹氩保护的装置及方法。该装置包括保护箱体和锁紧环，其中，保护箱体包括箱体本体部和锁紧部；锁紧环套装于所述锁紧部的外表面以使所述锁紧环与所述锁紧部连接配合，并且所述锁紧环在所述锁紧部上的位置是可调节的。该装置可以将中间包上水口与浸入式水口配合处罩入其中，很好地解决了连铸生产中中间包上水口与浸入式水口配合密封不严吸空气钢水二次氧化的这一难题，实现了无氧化保护浇注，其大大减少了钢水在中间包浇注过程中吸空气情况，降低了钢水O、N气体含量，提高了钢水的纯净度，提升了铸坯质量，改善了轧材成品性能。

Description

连铸中间包水口用密封吹氩保护的装置及方法

技术领域

本发明涉及一种连铸中间包水口用密封吹氩保护的装置及方法，属于冶金生产连铸技术领域。

背景技术

目前，连铸生产过程中，中间包浇注普遍采用中间包上水口与浸入式水口配合保护浇注，这样二者的接缝处容易因钢流抽吸空气而导致二次氧化，目前常在中间包上水口与浸入式水口配合处加密封垫保护，或在浸入式水口碗部进行吹氩气保护，然而上述两种措施在实际使用中均存在严重不足。加密封垫保护受到中间包上水口、浸入式水口加工精度及压紧力的影响，配合间隙无法消除，不能有效避免浇注过程中吸气现象，而浸入式水口碗部吹氩气保护时，氩气量小时起不到氩气保护作用，氩气量大时容易造成结晶器液面翻钢卷渣，中间包浇注保护效果均不理想。

因此，开发一种用于中间包上水口与浸入式水之间的起到密封吹氩保护作用的装置十分必要。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种连铸中间包水口用密封吹氩保护的装置及方法。该装置可以很好地解决中间包浇注保护效果差的问题，通过该装置可以在中间包上水口与中间包浸入式水口配合处形成氩气保护氛围，隔绝空气，杜绝吸气二次氧化、增氮。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种连铸中间包水口用密封吹氩保护的装置，包括：

保护箱体，包括箱体本体部和锁紧部；所述箱体本体部包括一个中间具有开口部的底壁和自底壁边缘部向上延伸出的侧壁，所述侧壁围绕中间包上水口固定于中间包外侧包底上，并且使所述中间包上水口自所述开口部穿过，所述锁紧部自所述开口部的边缘向所述箱体本体部的外侧延伸至中间包上水口的出水口端部上方；

锁紧环，套装于所述锁紧部的外表面以使所述锁紧环与所述锁紧部连接配合，并且所述锁紧环在所述锁紧部上的位置是可调节的，以便当所述锁紧环的上端位于所述锁紧部下半部分时，所述锁紧环将所述中间包上水口和浸入式水口的配合处完全罩住，从而在所述中间包上水口和所述浸入式水口的配合处形成相对密封空间；当所述锁紧环的上端位于所述锁紧部上半部分时，所述中间包上水口和所述浸入式水口的配合处完全被露出，以便于摘挂所述浸入式水口。

在上述装置中，作为一种优选实施方式，所述箱体本体部侧壁的自由边缘通过法兰固定于所述中间包外侧包底上。更优选地，所述法兰与所述中间包外侧包底之间设置有一层石棉纤维垫片。

在上述装置中，作为一种优选实施方式，所述箱体本体部的侧壁上设置有吹氩孔，更优选地，所述吹氩孔对称设置于所述箱体本体部的侧壁上，所述吹氩孔更优选为两个。

在上述装置中，作为一种优选实施方式，所述锁紧部与所述锁紧环通过螺纹连接的方式连接配合。更优选地，所述锁紧部与所述锁紧环之间的配合间隙不小于1mm。

在上述装置中，作为一种优选实施方式，所述锁紧部与所述锁紧环通过上下推拉的方式连接配合，其中，所述锁紧部和所述锁紧环均为具有中空内腔的锥形结构，所述锁紧环套装于所述锁紧部外表面，所述锁紧环在所述锁紧部上是可滑动的，且所述锁紧环上口内径尺寸小于所述锁紧部下口外径尺寸。

在上述装置中，作为一种优选实施方式，所述锁紧部长度为60-80mm，所述锁紧环长度为50-70mm。

一种连铸中间包水口用密封吹氩保护的方法，该方法采用上述装置来完成，具体如下：先将锁紧环向上调整直至使中间包上水口与浸入式水口相配合的位置完全暴露出来，然后将所述浸入式水口挂于所述中间包上水口上，之后将所述锁紧环向下调整直至使所述锁紧环完全罩住所述中间包上水口和浸入式水口的配合处，从而在所述中间包上水口和所述浸入式水口的配合处形成相对密封空间，然后通过箱体本体部侧壁上的吹氩孔向所述相对密封空间内吹氩。优选地，所述氩气压力为0.1-0.3Mpa，氩气流量为3-5m³/h。

本发明的装置将中间包上水口与浸入式水口配合处罩入其中，很好地解决了连铸生产中中间包上水口与浸入式水口配合密封不严吸空气钢水二次氧化的这一难题，实现了无氧化保护浇注，主要应用于连铸中间包保护浇注，以提高铸坯质量，其大大减少了钢水在中间包浇注过程中吸空气情况，降低了钢水O、N气体含量，提高了钢水的纯净度，提升了铸坯质量，改善了轧材成品性能。另外，本发明的装置安装简单、使用方面，可操作性强，可以根据不同结构的中间包、中间包上水口及浸入式水口作具体设计，尽量符合现场要求，方便调整维修。

本发明方法实现了中间包浇注保护的本质化改善，中间包浇注保护效果优良，增氮量≤3ppm，增氧量≤5ppm。

附图说明

图1为本发明一实施例的保护箱体图。

图2为本发明一实施例的锁紧环图。

图3为本发明装置使用时的示意图。

图4为本发明另一实施例的保护箱体以及锁紧环的结构图。

其中，附图标记说明如下：1、保护箱体；11、箱体本体部；12、锁紧部；111、底壁；112、侧壁；113、开口部；121、外螺纹；3、吹氩孔；4、法兰；2、锁紧环；21、内螺纹；6、螺丝；7、中间包上水口；8、中间包包底；9、石棉纤维垫片；10、浸入式水口；2’、锁紧环；12’、锁紧部。

具体实施方式

为了使本发明的技术特征、优点得到更好地体现，通过以下具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明提供的连铸中间包水口用密封吹氩保护的装置包括：保护箱体1和与保护箱体1配合使用的锁紧环2，参见图1、2和4。该装置可以将中间包上水口和浸入式水口的配合处罩住以形成相对密封空间，下面将对该装置的各部件一一进行说明。

参见图1和图3，保护箱体1，由箱体本体部11和锁紧部12组成，其中，箱体本体部11包括一个中间具有开口部113的底壁111和自底壁111边缘部向上延伸出的侧壁112，所述箱体本体部11的所述侧壁112围绕中间包上水口7固定于中间包外侧包底8上，并且开口部113的大小保证可以使中间包上水口7从中穿过，锁紧部12自开口部113的边缘向箱体本体部11外侧延伸至中间包上水口7的出水口端部(即中间包上水口7与浸入式水口10相配合的位置)上方，箱体本体部11的侧壁112上设置有吹氩孔3。为了加强固定效果，所述侧壁112的自由端通过法兰4固定于中间包外侧包底8上。另外，为了保证整个装置的密封效果，在法兰4与中间包外侧包底8之间最好设置一层石棉纤维垫片9。优选地，吹氩孔3对称设置于箱体本体部11的侧壁112上，这样可以保证吹氩的均匀性。

具体地，箱体本体部11可以是长方体形的、也可以是圆柱体形的，锁紧部12一般为具有中空内腔的的圆柱形，在本发明的实施例中，箱体本体部11为无上底面的长方体即无盖的长方体盒子，而且该长方体的下底面上开有一个圆形开口部113，该圆形开口部113的直径略大于中间包上水口7的直径，以使中间包上水口7可以从该开口部113中穿过，该下底面自圆形开口部113的边缘向箱体本体部11外侧(即箱体本体部11的正下方)延伸至中间包上水口7的出水口端部上方，以形成该实施例的中空圆柱形锁紧部12，锁紧部12的下端部之所以设计为位于中间包上水口7的出水口端部上方并靠近中间包上水口7的出水口端部，也就是说，锁紧部12并未完全将中间包上水口7的侧壁弯曲覆盖，目的是为了便于摘挂浸入式水口10。锁紧部12外表面上设置有外螺纹121，用于与锁紧环2的内螺纹21相配合，以使锁紧环2可以在锁紧部12上进行旋转并上下调节。两个吹氩孔3对称设置于箱体本体部11的侧壁112上，吹氩孔3与氩气管路软管进行连接，以向本发明装置内通入氩气。此外，该实施例中，为了保证整个装置的密封效果，在将本发明装置通过法兰4固定于中间包包底8的外侧时，在法兰4与中间包包底8外侧之间设置了一层石棉纤维垫片9，并且通过螺丝6将法兰4固定于中间包包底8外侧。

锁紧环2，套装于所述锁紧部的外表面以使所述锁紧环与锁紧部12连接配合，锁紧环2在锁紧部12上的位置是可调节的，以便当锁紧环2的上端位于锁紧部12下半部分时，锁紧环2将中间包上水口7和浸入式水口10的配合处完全罩住，以使中间包上水口7和浸入式水口10的配合处形成相对密封空间；当锁紧环2的上端位于锁紧部12上半部分时，中间包上水口7和浸入式水口10的配合处完全被露出，以便于摘挂浸入式水口10。优选地，锁紧部12与锁紧环2通过螺纹连接的方式连接配合，另外，为了防止使用过程中锁紧部12和锁紧环2受热膨胀而无法旋转，锁紧部12与锁紧环2之间的配合间隙优选不小于1mm，比如可以是1mm、1.5mm或2mm等。为了实现宽范围的调整，锁紧部长度可以设置为60-80mm，锁紧环的长度可以设置为50-70mm。

具体地，在本发明的实施例中，锁紧环2的内表面带有与锁紧部2相配合的内螺纹，参见图2。为了更好地使整个装置起到密封作用，锁紧环2的下端部向锁紧环2的内侧水平延伸出一段凸缘，以阻挡锁紧环2下端口与浸入式水口10之间的空隙。锁紧部12与锁紧环2之间的配合间隙为1mm。当锁紧环2旋转至锁紧部12的高位(即锁紧部12的上半部分)时，可以便于摘挂浸入式水口10。中间包正常浇注时，锁紧环2旋转至锁紧部12的低位(即锁紧部12的下半部分)，罩住或保护中间包上水口7与中间包浸入式水口10配合处。

在本发明的另一实施例中，除锁紧部与锁紧环的结构及配合方式外，连铸中间包水口用密封吹氩保护装置的其他部件如上所述，在此不再一一赘述，下面仅对本实施例的锁紧部12’与锁紧环2’的结构及配合方式进行详细说明。

具体地，在本实施例中，锁紧部12’与锁紧环2’通过上下推拉的方式连接配合，参见图4。锁紧部12’为具有中空内腔的锥形结构，其自圆形开口部113的边缘向箱体本体部11外侧(即箱体本体部11的正下方)延伸至中间包上水口7的出水口端部上方，该锥形结构靠近中间包上水口7的出水口端部的部分即锁紧部12’下口内径尺寸大于靠近圆形开口部113的部分即锁紧部上口内径尺寸，也就是说，该锥形部为正立的锥形。锁紧环2’为套装于锁紧部12’外表面的具有中空内腔的锥形部件，该锁紧环2’可以通过上下推拉的方式在锁紧部12’上滑动，而且该锁紧环2’上口内径小于锁紧部12’下口外径尺寸，从而保证当锁紧环2’上口滑至锁紧部12’下口位置时而不从锁紧部12’上脱落。在该实施例中，锁紧环2’的锥度要与锁紧部12’的锥度相匹配，从而靠锁紧环2’的自重即可保证锁紧部与锁紧环的配合，因此，将锁紧环2’上口推至锁紧部12’上部时，可以方便的摘挂浸入式水口10，将锁紧环2’上口拉至锁紧部12’下部时又可以保证锁紧环2’将中间包上水口7和浸入式水口10的配合处完全罩住，以使中间包上水口7和浸入式水口10的配合处形成相对密封空间。加工该结构的锁紧部与锁紧环更加方便。

保护箱体1可以采用3-5mm厚度的钢板制成，锁紧环可以采用6-8mm厚的钢管制成。

下面对连铸中间包水口用密封吹氩保护的方法即本发明装置的使用方法进行说明，具体如下：

开浇前，先将锁紧环2上调至锁紧部12的高位即上半部分，使中间包上水口7与浸入式水口10相配合的位置完全暴露出来，然后将浸入式水口7挂于中间包上水口7上，之后将锁紧环2向下调整至锁紧部12的低位即下半部分，使锁紧环2完全罩住中间包上水口7和浸入式水口10的配合处，从而在中间包上水口7和浸入式水口10的配合处形成相对密封空间，然后通过箱体本体部侧壁上的吹氩孔向该相对密封空间即该装置内吹氩，调整合适氩气量，优选氩气压力为0.1-0.3Mpa，氩气流量为3-5m³/h。本发明克服了现有的氩气量小时起不到氩气保护作用的缺陷，本发明仅采用较小的氩气量即可实现良好的中间包浇注保护效果，增氮量≤3ppm，增氧量≤5ppm。

综合以上描述，本发明为解决中间包浇注保护效果差的问题，在注流中间包底部设置了本发明的装置，从而可在中间包上水口与中间包浸入式水口配合处形成氩气保护氛围，隔绝空气，杜绝吸气二次氧化、增氮，实现了无氧化保护浇注的，大大减少了钢水在中间包浇注过程中吸空气情况，降低了钢水O、N气体含量，提高了钢水的纯净度，提升了铸坯质量，改善了轧材成品性能。

尽管上面列举了实例对本发明装置进行说明，但其并不限制本发明保护范围，本发明装置可以根据不同结构的中间包、中间包上水口及浸入式水口作具体设计，尽量符合现场要求，方便调整维修。

应当理解，上述实施例仅用于说明本发明而非意欲限制本发明的保护范围。此外，也应理解，在阅读了本发明的技术内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动、修改和/或变型，所有的这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种连铸中间包水口用密封吹氩保护的装置，其特征在于，包括：

保护箱体，包括箱体本体部和锁紧部；所述箱体本体部包括一个中间具有开口部的底壁和自底壁边缘部向上延伸出的侧壁，所述侧壁围绕中间包上水口固定于中间包外侧包底上，并且使所述中间包上水口自所述开口部穿过，所述锁紧部自所述开口部的边缘向所述箱体本体部的外侧延伸至中间包上水口的出水口端部上方；所述箱体本体部侧壁的自由边缘通过法兰固定于所述中间包外侧包底上；所述箱体本体部的侧壁上设置有吹氩孔；

锁紧环，套装于所述锁紧部的外表面以使所述锁紧环与所述锁紧部连接配合，并且所述锁紧环在所述锁紧部上的位置是可调节的，以便当所述锁紧环的上端位于所述锁紧部下半部分时，所述锁紧环将所述中间包上水口和浸入式水口的配合处完全罩住，从而在所述中间包上水口和所述浸入式水口的配合处形成相对密封空间；当所述锁紧环的上端位于所述锁紧部上半部分时，所述中间包上水口和所述浸入式水口的配合处完全被露出，以便于摘挂所述浸入式水口。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述法兰与所述中间包外侧包底之间设置有一层石棉纤维垫片。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述吹氩孔对称设置于所述箱体本体部的侧壁上。

4.根据权利要求1或3所述的装置，其特征在于，所述吹氩孔为两个。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述锁紧部与所述锁紧环通过螺纹连接的方式连接配合；或者所述锁紧部与所述锁紧环通过上下推拉的方式连接配合，其中，所述锁紧部和所述锁紧环均为具有中空内腔的锥形结构，所述锁紧环套装于所述锁紧部外表面，所述锁紧环在所述锁紧部上是可滑动的，且所述锁紧环上口内径尺寸小于所述锁紧部下口外径尺寸。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，当所述锁紧部与所述锁紧环通过螺纹连接的方式连接配合时，所述锁紧部与所述锁紧环之间的配合间隙不小于1mm。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述锁紧部长度为60-80mm，所述锁紧环长度为50-70mm。

8.一种连铸中间包水口用密封吹氩保护的方法，其特征在于，该方法采用权利要求1-7任一所述装置来完成，具体如下：先将锁紧环向上调整直至使中间包上水口与浸入式水口相配合的位置完全暴露出来，然后将所述浸入式水口挂于所述中间包上水口上，之后将所述锁紧环向下调整直至使所述锁紧环完全罩住所述中间包上水口和浸入式水口的配合处，从而在所述中间包上水口和所述浸入式水口的配合处形成相对密封空间，然后通过箱体本体部侧壁上的吹氩孔向所述相对密封空间内吹氩。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述相对密封空间内的氩气压力为0.1-0.3Mpa，氩气流量为3-5m³/h。