CN104028739B - 一种钢包透气上水口座砖及其控制水口卷渣的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钢包透气上水口座砖及其控制水口卷渣的方法，它包括钢包上水口座砖本体、透气陶瓷棒和气室盒，气室盒位于透气陶瓷棒的底部并与透气陶瓷棒连通，透气陶瓷棒为多个，在流钢孔外一周呈环形均匀排布在上水口座砖本体内，每个透气陶瓷棒的顶端伸出上水口座砖本体的上表面，气室盒上设置有用于固定透气陶瓷棒的多个插槽，每个透气陶瓷棒的底端延伸至进气室盒的插槽内。在钢包内钢液处于低液位时，从进气管开始吹入氩气，在钢包上水口周围形成环形的气幕屏障，对即将进入上水口的钢液进行气洗，控制和解决了钢包上水口发生涡流卷渣问题，不仅提高了钢水的洁净度，而且减少了钢包注余中的钢水量，同比减少30％以上。

Description

一种钢包透气上水口座砖及其控制水口卷渣的方法

技术领域

本发明涉及一种钢包透气上水口座砖及其控制水口卷渣的方法，属于钢铁冶金中炼钢工艺技术领域。

背景技术

在连铸机生产中，随着钢包内钢液液位降低，钢液在钢包上水口容易发生涡流，使钢液表面的渣卷入进去，进入连铸机中间包内，造成夹杂物增加，引发铸坯质量缺陷。目前通常采用钢包下渣检测技术减少钢包下渣量，钢包下渣检测的方式主要有：基于红外原理检测钢包下渣法、基于电磁线圈检测钢包下渣法和基于振动原理检测钢包下渣法三种，上述三种方式可以自动检测和控制钢包下渣量，减少由钢包进入连铸中间包的夹杂物。但是，在实际生产过程中发现存在以下问题：(1)钢包注余量多，增加了钢铁料消耗、成本；(2)虽然在一定程度上能减少钢包下渣量，但从本质上仍未解决钢包上水口涡流卷渣的技术难题；(3)虽然在一定程度上能减少钢包下渣量，但没有去除钢液中夹杂物、净化钢液的功能。

中国专利文献CN201455253U(专利号：200920016943.8)公开了一种在炼钢生产过程中使用的一种新型钢水罐水口座砖，为筒状结构，由上部圆台体、中部圆柱体、下部的圆台体组成，上部圆台体通道入口直径D1为150～240mm，下部连接的圆柱体通道直径D2为80～100mm。上部圆台体的高度L1为80～200mm。该专利存在以下不足：水口座砖中无透气元件，没有去除夹杂物、净化钢液的功能，也不能抑制钢水罐水口卷渣问题，钢包注余中的钢水量多。

中国专利文献CN202291395U(专利号：201120408570.6)公开一种吹气出钢水口座砖，包括耐火材料本体、透气陶瓷棒、吹气管和气室盒，所述气室盒具有环形槽内腔，所述透气陶瓷棒和所述气室盒都设置在所述耐火材料本体内，所述透气陶瓷棒和所述吹气管分别连通所述气室盒。所述吹气出钢水口座砖钢水流经座砖时，向上喷吹气体以促进非金属夹杂上浮，避免非金属夹杂被带入钢中从而提高钢的质量。该专利存在以下不足：透气陶瓷棒(2)上部与耐火材料本体(1)的平齐，透气陶瓷棒生产定位困难，产品成品率低；出钢水口座砖内腔形状设计不合理，用于钢包出钢水口，水口座砖使用寿命低，影响钢包寿命及耐材消耗。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种钢包透气上水口座砖，钢包透气上水口座砖生产时，透气陶瓷棒定位及安装方便快捷，产品成品率高，安装在钢包上，对即将进入上水口的钢液进行气洗，促进了夹杂物上浮和去除，从根本上解决了钢包上水口发生涡流卷渣的技术难题，不仅提高了钢水的洁净度，而且减少了钢包注余中的钢水量，同比减少30％以上。

一种钢包透气上水口座砖，包括钢包上水口座砖本体(1)、透气陶瓷棒和气室盒，钢包上水口座砖本体内部自上而下设置有流钢孔(6)、上水口安装孔(5)，所述的钢包上水口座砖本体包括一体成形的上凸台和下凸台，下凸台的外径小于上凸台的外径，所述的透气陶瓷棒、气室盒均设置在钢包上水口座砖本体的上凸台内，所述的气室盒位于透气陶瓷棒的底部并与透气陶瓷棒连通，气室盒连接有进气管(4)，进气管的一端连接在气室盒的一侧，另一端从下凸台的侧部穿出，其特征在于，所述的透气陶瓷棒(2)为多个，在流钢孔外一周呈环形均匀排布在上水口座砖本体内，每个透气陶瓷棒(2)的顶端伸出上水口座砖本体的上表面，透气陶瓷棒(2)的顶端伸出上水口座砖本体上表面的高度m为5～10mm，气室盒上设置有用于固定透气陶瓷棒的多个插槽，插槽的形状、数量、位置与透气陶瓷棒相对应，每个透气陶瓷棒(2)的底端延伸至进气室盒的插槽内，底端延伸至气室盒内的深度n为5～10mm。

本发明的钢包透气上水口座砖的透气陶瓷棒(2)成型于钢包透气上水口座砖本体的上凸台内，顶端伸出上水口座砖本体上表面，底端延伸至气室盒内，上水口座砖生产时，透气陶瓷棒定位准确，安装方便快捷且成品率高，在钢包内钢液处于低液位时，通过进气管(4)吹入氩气，氩气透过透气陶瓷棒(2)在上水口周围形成环形的气幕屏障，对即将进入上水口的钢液进行气洗，促进夹杂物上浮和去除，从根本上解决钢包上水口发生涡流卷渣的问题，不仅减少了钢包下渣量，提高了钢水的洁净度，而且减少了钢包注余钢水量，比应用对比文件1(中国专利文献CN201455253U)中的新型钢水罐水口座砖，同比减少钢包注余中的钢水量30％以上，且抗侵蚀性强，使用寿命长。

本发明优选的，所述透气陶瓷棒内均布有微孔气体通道，采用低熔点纤维与锆刚玉或氧化锆为原料机压成型成陶瓷棒，所述低熔点纤维占原料总量的0.1～0.5％，然后于1600℃～1700℃温度下煅烧使低熔点纤维灼烧挥发后留下管状的微孔形成了气体通道。

本发明的透气陶瓷棒内部形成蜂窝状的微孔气体通道，吹入氩气后形成的氩气泡直径小(水模测定中气泡的直径＜1mm)和气泡数量多、密集度大，提高了氩气泡铺获、去除夹杂物的能力，而且透气陶瓷棒经高温烧成具有较高的强度，抗冲刷性能强，进而延长了座砖的整体抗蚀性，延长使用寿命。

本发明优选的，所述钢包上水口座砖本体(1)，采用铬刚玉质浇注料浇注成型，上水口座砖本体的耐火度≥1790℃，体积密度≥2.8g/cm³，常温耐压强度≥60Mpa，AL₂O₃含量≥93％，Cr₂O₃含量为2.0～5.0％。

本发明优选的，所述上水口座砖本体(1)的上凸台外形为圆柱形，下凸台外形为圆柱形，下凸台的外径小于上凸台的外径，上凸台的外径D5为420～480mm，下凸台的外径D4为320～360mm。

本发明优选的，所述透气陶瓷棒(2)为圆柱体，直径d为12～18mm，透气陶瓷棒的高度大于流钢孔的高度，小于钢包上水口座砖本体上凸台的高度，本发明优选的，透气陶瓷棒高度H为320～380mm。

本发明优选的，所述透气陶瓷棒(2)为10～16支，呈圆环形均匀布置，圆环直径￠为340～400mm，插槽呈圆环形均匀布置在气室盒的上端并与气室盒内部连通，插槽形成的圆环形直径与透气陶瓷棒形成的圆环形圆环直径￠相同。

本发明优选的，所述气室盒(3)整体为圆环形，气室盒及其插槽采用金属盒一体成型，气室盒的纵剖面为矩形，矩形的的宽度a为30～40mm，高度b为20～30mm。

本发明优选的，流钢孔的纵向中心线与上水口安装孔(5)的纵向中心线在一条直线上，所述的流钢孔(6)包括上部圆台形通道和下部圆柱形通道，圆台的上端口直径大于下端口直径，优选的，圆台的上端口直径D1为160～200mm，下端口直径D2为105～125mm，圆台的高度L1为120～160mm，圆柱形通道的直径与圆台的下端口直径一致，圆柱高度L2为35～45mm。

本发明优选的，所述上水口安装孔(5)上部为圆台形，下部为圆柱形，圆台的上端口小于下端口直径，圆台的上端口直径大于流钢孔下部圆柱形通道，优选的，圆台的上端口直径D3为150～180mm。其它按照上水口的外形尺寸设计上水口安装孔的配合尺寸。

所述进气管(4)为耐热不锈钢管，规格为4分管；进气管(4)通过旋转外接头与连接管相连。

本发明的钢包透气上水口座砖的透气陶瓷棒的顶端伸出上水口座砖本体上表面的高度m为5～10mm，底端延伸至气室盒内的高度n为5～10mm，所述透气陶瓷棒为圆柱体，直径d为12～18mm，所述透气陶瓷棒为10～16支，呈圆环形均匀布置，圆环直径￠为360～400mm等设计，是基于本发明的任务：提高氩气泡密集度，提高氩气泡捕获、去除夹杂物的能力和避免水口卷渣、透气陶瓷棒定位准确快捷、提高钢包透气上水口座砖的抗蚀性而特定选择的，是本领域的技术人员经过长期的实验摸索得到的，其中透气陶瓷棒的顶端伸出上水口座砖本体上表面、底端延伸至气室盒内，在上水口座砖浇注成型时，透气陶瓷棒的顶端和底端伸出的高度使透气陶瓷棒精准定位，保证其垂直度，同时透气陶瓷棒的下部伸进气室盒内，以保证陶瓷棒均匀进气，该设计使得进入气室盒中的氩气透过透气陶瓷棒形成垂直向上的、圆环形的、连续的、密集度大的氩气泡气幕屏障，提高氩气泡捕获、去除夹杂物的能力，控制和解决钢包上水口涡流卷渣问题，不仅对即将进入钢包上水口的钢液进行气洗，促进了夹杂物上浮和去除，提高了钢水的洁净度，而且减少了钢包注余中的钢水量，同时解决了钢包透气上水口座砖浇注生产中的透气陶瓷棒精准定位难题，提高了透气陶瓷棒的生产成品合格率，透气陶瓷棒一方面使氩气泡均匀、连续、密集的排出，另一方面增强了钢包上水口座砖的整体的抗侵蚀性能，延长了座砖的使用寿命，由应用对比文件2(中国专利文献CN202291395U)中出钢水口座砖生产成品合格率75～80％，同比提高到93～96％。

本发明的钢包透气上水口座砖的上水口安装孔(5)圆台的上端口直径D3为150～180mm，流钢孔圆台的下端口直径D2为105～125mm，上水口安装孔(5)圆台的上端口直径D3大于流钢孔圆台的下端口直径，该设计在上水口安装孔的上部形成一个倒立的“凹”形台阶，使得在流钢孔(5)不断扩经的情况下，上水口的上部被台阶顶住、不发生位移，不仅保证了上水口的精准定位，而且延长了钢包透气上水口座砖的使用寿命，同比应用对比文件2(中国专利文献CN202291395U)中出钢水口座砖寿命同比提高10炉以上。

本发明的钢包透气上水口座砖本体的下凸台的外径小于上凸台的外径，上凸台的外径D5为420～480mm，下凸台的外径D4为320～360mm，是基于本发明的任务而特定选择的，用于钢包透气上水口座砖本体下部凸台与滑动水口机构安装的基础板(8)的配合定位，且上水口座砖本体采用刚玉质浇注料浇注成型，本发明的透气上水口座砖本体采用刚玉质浇注料浇注成型，耐高温钢水侵蚀、冲刷，侵蚀速率比低，不仅提高了透气上水口座砖的使用寿命，而且减轻了钢液对透气陶瓷棒的直接侵蚀、冲刷，保证了透气陶瓷棒透气性能的稳定性。

本发明还提供一种利用上述钢包透气上水口座砖控制水口卷渣的方法，包括如下步骤：

1)当钢包内钢液液位下降至距离钢包包底的高度X为500～1200mm时，钢包透气上水口座砖的进气管(4)开始通入氩气，吹入的氩气压力控制在0.3～0.6MPa，氩气流量控制在150～400L/min，以钢水轻微翻动为宜；

2)当钢包内钢液液位距离钢包包底的高度X小于200mm时，吹入的氩气压力控制在0.2-0.3MPa，氩气流量控制在15～30L/min，以钢水轻微翻动为宜；

3)采用人工判断方法或钢包下渣检测方法，判定钢包出现下渣或下渣量达到设定值时，关闭钢包水口后，停止吹入氩气。

本发明的有益效果是：

1)本发明钢包透气上水口座砖，在钢包内钢液处于低液位时，吹入氩气后，在钢包上水口周围形成环形的气幕屏障，对即将进入上水口的钢液进行气洗，促进了夹杂物上浮和去除，控制和解决了钢包上水口发生涡流卷渣问题，不仅提高了钢水的洁净度，而且减少了钢包注余中的钢水量，比应用对比文件1(中国专利文献CN201455253U)中的新型钢水罐水口座砖，同比减少钢包注余中的钢水量30％以上。

2)本发明的透气陶瓷棒的顶端和底端伸出的高度使透气陶瓷棒精准定位，保证其垂直度，同时透气陶瓷棒的下部伸进气室盒内，以保证陶瓷棒均匀进气，使得进入气室盒中的氩气透过透气陶瓷棒形成垂直向上的、圆环形的、连续的、密集度大的氩气泡气幕屏障，提高氩气泡捕获、去除夹杂物的能力，解决了钢包透气上水口座砖浇注生产中的透气陶瓷棒精准定位难题，提高了透气陶瓷棒的生产成品合格率，由应用对比文件2(中国专利文献CN202291395U)中出钢水口座砖生产成品合格率75～80％，同比提高到93～96％。

3)本发明的钢包透气上水口座砖的上水口安装孔(5)圆台的上端口直径D3大于流钢孔圆台的下端口直径，在上水口安装孔的上部形成一个倒立的“凹”形台阶，不仅保证了上水口安装的精准定位，而且延长了钢包透气上水口座砖的使用寿命，同比应用对比文件2(中国专利文献CN202291395U)中出钢水口座砖寿命同比提高10炉次以上。

4)本发明控制水口卷渣的方法，在不扰动渣面的情况下，保证了钢水匀速流出钢包，避免钢水产生涡流及水口产生吸力，根本上解决了钢包上水口发生涡流卷渣的发生。

附图说明

图1为本发明实施例中钢包透气上水口座砖结构A-A剖面图。

图2为本发明实施例中钢包透气上水口座砖结构俯视图。

图3为本发明实施例中气室盒结构示意图。

图4为本发明实施例中钢包透气上水口座砖安装及其应用示意图。

图中，1、钢包上水口座砖本体；2、透气陶瓷棒；3、气室盒；4、进气管；5、上水口安装孔；6、流钢孔；7、刚玉质浇注料；8、钢包滑动水口机构安装基础板；9、钢包永久衬；10、钢包工作衬；11、钢包渣线砖；12、钢包包沿浇注料；13、插槽。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明进一步说明，但不仅限于此。

实施例中铬刚玉质浇注料、铬刚玉质浇注料、钢包包沿浇注料均为市购产品、常规材料。

铬刚玉质浇注料、刚玉质浇注料购自上海宝明耐火材料有限公司。

钢包包沿浇注料购自江苏苏嘉新材料有限公司。

实施例1：

一种钢包透气上水口座砖，如图1-图4所示，包括钢包上水口座砖本体1、透气陶瓷棒2、气室盒3，钢包上水口座砖本体内部自上而下设置有流钢孔6、上水口安装孔5，钢包上水口座砖本体包括一体成形的上凸台和下凸台，下凸台的外径小于上凸台的外径，钢包上水口座砖本体1的上凸台外形为圆柱形，下凸台外形为圆柱形，下凸台的外径D4小于上凸台的外径D5，上凸台的外径D5为420mm，下凸台的外径D4为320mm。透气陶瓷棒2、气室盒3均设置在钢包上水口座砖本体1的上凸台内，气室盒3位于透气陶瓷棒2的底部并与透气陶瓷棒2连通，透气陶瓷棒2为圆柱体，直径d为16mm，透气陶瓷棒的高度大于流钢孔的高度，小于钢包上水口座砖本体上凸台的高度，本发明优选的，透气陶瓷棒高度H为380mm。透气陶瓷棒2为10支，在流钢孔外一周呈环形均匀排布在上水口座砖本体内，圆环直径￠为340mm。每个透气陶瓷棒2的顶端伸出上水口座砖本体的上表面，透气陶瓷棒2的顶端伸出上水口座砖本体上表面的高度m为5mm，气室盒上设置有用于固定透气陶瓷棒的10个插槽，插槽呈圆环形均匀布置在气室盒的上端并与气室盒内部连通，插槽形成的圆环形直径与透气陶瓷棒形成的圆环形圆环直径￠相同。插槽的形状、位置与透气陶瓷棒相对应，每个透气陶瓷棒2的底端延伸至进气室盒的插槽内，底端延伸至气室盒内的深度n为5mm，气室盒3连接有进气管4，进气管的一端连接在气室盒的一侧，另一端从下凸台的侧部穿出，进气管4为耐热不锈钢管，规格为4分管；进气管4通过旋转外接头与连接管相连。

所述透气陶瓷棒内均布有气体通道，采用低熔点纤维与锆刚玉或氧化锆为原料机压成型成陶瓷棒，所述低熔点纤维占原料总量的0.1～0.5％，然后于1600℃～1700℃温度下煅烧使低熔点纤维灼烧挥发后留下管状的微孔形成了气体通道。

钢包上水口座砖本体1，采用铬刚玉质浇注料浇注成型，上水口座砖本体的耐火度≥1790℃，体积密度≥2.8g/cm³，常温耐压强度≥60Mpa，AL₂O₃含量≥93％，Cr₂O₃含量为2.0～5.0％。

气室盒3整体为圆环形，气室盒3及其插槽采用金属盒一体成型，气室盒的纵剖面为矩形，矩形的的宽度a为35mm，高度b为25mm。

流钢孔的纵向中心线与上水口安装孔5的纵向中心线在一条直线上，所述的流钢孔6包括上部圆台形通道和下部圆柱形通道，圆台的上端口直径大于下端口直径，圆台的上端口直径D1为160mm，下端口直径D2为105mm，圆台的高度L1为120mm，圆柱形通道的直径与圆台的下端口直径一致，圆柱高度L2为35mm。所述上水口安装孔5上部为圆台形，下部为圆柱形，圆台的上端口小于下端口直径，圆台的上端口直径大于流钢孔下部圆柱形通道，圆台的上端口直径D3为150mm。其它按照上水口的外形尺寸设计上水口安装孔的配合尺寸。

实施例2、

如实施例1所述的钢包透气上水口座砖，不同之处在于：

钢包上水口座砖本体1的上凸台的外径D5为480mm，下凸台的外径D4为360mm。透气陶瓷棒2直径d为12mm，透气陶瓷棒的高度大于流钢孔的高度，小于钢包上水口座砖本体上凸台的高度，透气陶瓷棒高度H为320mm。透气陶瓷棒2为16支，在流钢孔外一周呈环形均匀排布在上水口座砖本体内，圆环直径￠为400mm。透气陶瓷棒2的顶端伸出上水口座砖本体上表面的高度m为10mm，气室盒上设置有用于固定透气陶瓷棒的16个插槽，插槽的形状、位置与透气陶瓷棒相对应，每个透气陶瓷棒2的底端延伸至气室盒内的深度n为8mm。

气室盒3的纵剖面为矩形，矩形的的宽度a为30mm，高度b为20mm。

所述的流钢孔6上部圆台的上端口直径D1为200mm，下端口直径D2为125mm，圆台的高度L1为160mm，圆柱形通道的直径与圆台的下端口直径一致，圆柱高度L2为45mm。上水口安装孔5上部为圆台形，下部为圆柱形，圆台的上端口小于下端口直径，圆台的上端口直径大于流钢孔下部圆柱形通道，圆台的上端口直径D3为180mm。

实施例3、

如实施例1所述的钢包透气上水口座砖，不同之处在于：

钢包上水口座砖本体1的上凸台的外径D5为460mm，下凸台的外径D4为340mm。透气陶瓷棒2直径d为18mm，透气陶瓷棒的高度大于流钢孔的高度，小于钢包上水口座砖本体上凸台的高度，透气陶瓷棒高度H为360mm。透气陶瓷棒2为12支，在流钢孔外一周呈环形均匀排布在上水口座砖本体内，圆环直径￠为360mm。透气陶瓷棒2的顶端伸出上水口座砖本体上表面的高度m为6mm，气室盒上设置有用于固定透气陶瓷棒的12个插槽，插槽的形状、位置与透气陶瓷棒相对应，每个透气陶瓷棒2的底端延伸至气室盒内的深度n为10mm。

气室盒3的纵剖面为矩形，矩形的的宽度a为40mm，高度b为30mm。

所述的流钢孔6上部圆台的上端口直径D1为180mm，下端口直径D2为115mm，圆台的高度L1为140mm，圆柱形通道的直径与圆台的下端口直径一致，圆柱高度L2为40mm。上水口安装孔5上部为圆台形，下部为圆柱形，圆台的上端口小于下端口直径，圆台的上端口直径大于流钢孔下部圆柱形通道，圆台的上端口直径D3为165mm。

实施例4：

利用实施例1所述的钢包透气上水口座砖控制水口卷渣的方法，包括如下步骤：

1)当钢包内钢液位下降至距离钢包包底的高度X为500mm时，钢包透气上水口座砖的进气管4开始通入氩气，吹入的氩气压力控制在0.3～0.4MPa，氩气流量控制在150～200L/min，以钢水轻微翻动为宜；

2)当钢包内钢液液位距离钢包包底的高度X小于200mm时，所述吹入的氩气压力控制在0.2-0.25MPa，氩气流量控制在15～20L/min，以钢水轻微翻动为宜；

3)当采用人工判断方法或钢包下渣检测方法，判定钢包出现下渣或下渣量达到设定值时，关闭钢包水口后，停止吹入氩气。

实施例5：

利用实施例2所述的钢包透气上水口座砖控制水口卷渣的方法，包括如下步骤：

1)当钢包内钢液位下降至距离钢包包底的高度X为1200mm时，钢包透气上水口座砖的进气管4开始通入氩气，吹入的氩气压力控制在0.5～0.6MPa，氩气流量控制在300～400L/min，以钢水轻微翻动为宜；

2)当钢包内钢液液位距离钢包包底的高度X小于200mm时，所述吹入的氩气压力控制在0.25-0.3MPa，氩气流量控制在20～300L/min，以钢水轻微翻动为宜；

3)当采用人工判断方法或钢包下渣检测方法，判定钢包出现下渣或下渣量达到设定值时，关闭钢包水口后，停止吹入氩气。

实施例6：

利用实施例3所述的钢包透气上水口座砖控制水口卷渣的方法，包括如下步骤：

1)当钢包内钢液液位下降至距离钢包包底的高度X为800mm时，钢包透气上水口座砖的进气管4开始通入氩气，吹入的氩气压力控制在0.4～0.5MPa，氩气流量控制在200～300L/min，以钢水轻微翻动为宜；

2)当钢包内钢液液位距离钢包包底的高度X小于200mm时，所述吹入的氩气压力控制在0.20-0.25MPa，氩气流量控制在15～20L/min，以钢水轻微翻动为宜；

3)当采用人工判断方法或钢包下渣检测方法，判定钢包出现下渣或下渣量达到设定值时，关闭钢包水口后，停止吹入氩气。

实验例

对比例1：中国专利文献CN201455253U(专利号：200920016943.8)公开了一种在炼钢生产过程中使用的一种新型钢水罐水口座砖

对比例2：中国专利文献CN202239612U(专利号：201120338035.8)公开的一种出钢水口座砖。

将本发明实施例1-3的钢包透气上水口座砖与对比例1-2的水口座砖的生产成品合格率对比，本发明的水口座砖生产时透气陶瓷棒更容易定位，安装方便快捷，提高了产品成品率，本发明的钢包透气上水口座砖的生产成品合格率同比对比例2提高20％以上，仅比对比例1降低约1％，但采用本发明实施例1-3的钢包透气上水口座砖与1-3的水口座砖应用在莱芜钢铁集团银山型钢有限公司炼钢厂130tLF精炼钢包上，对即将进入上水口的钢液进行气洗，促进了夹杂物上浮和去除，从根本上解决了钢包上水口发生涡流卷渣的技术难题，不仅提高了钢水的洁净度，而且减少了钢包注余中的钢水量，在同等工艺条件下，应用本发明实施例1-3的钢包透气上水口座砖，钢包注余中的钢水量比对比例1同比减少35.7％，比对比例2同比减少12.9％，水口座砖寿命比对比例2同比提高11炉次、12、13炉次，生产出的LHG2钢材中夹杂物更少，连铸机生产超低碳DDQ级冷轧钢带，LHG2钢材中夹杂物控制在1.5级以下的比例由应用对比例1的27.8％提高到91.62％以上，对比结果见下表1。

表1

Claims (10)

1.一种钢包透气上水口座砖，包括钢包上水口座砖本体（1）、透气陶瓷棒和气室盒，钢包上水口座砖本体内部自上而下设置有流钢孔（6）、上水口安装孔（5），所述的钢包上水口座砖本体包括一体成形的上凸台和下凸台，下凸台的外径小于上凸台的外径，所述的透气陶瓷棒、气室盒均设置在钢包上水口座砖本体的上凸台内，所述的气室盒位于透气陶瓷棒的底部并与透气陶瓷棒连通，气室盒连接有进气管（4），进气管的一端连接在气室盒的一侧，另一端从下凸台的侧部穿出，其特征在于，所述的透气陶瓷棒（2）为多个，在流钢孔外一周呈环形均匀排布在上水口座砖本体内，每个透气陶瓷棒（2）的顶端伸出上水口座砖本体的上表面，透气陶瓷棒（2）的顶端伸出上水口座砖本体上表面的高度m 为5～10mm，气室盒上设置有用于固定透气陶瓷棒的多个插槽，插槽的形状、数量、位置与透气陶瓷棒相对应，每个透气陶瓷棒（2）的底端延伸至进气室盒的插槽内，底端延伸至气室盒内的深度n 为5～10mm；所述透气陶瓷棒（2）为圆柱体，直径d 为12～18mm，透气陶瓷棒的高度大于流钢孔的高度，小于钢包上水口座砖本体上凸台的高度，透气陶瓷棒高度H 为320～380mm，所述透气陶瓷棒（2）为10～16 支，呈圆环形均匀布置，圆环直径￠为340～400mm，插槽呈圆环形均匀布置在气室盒的上端并与气室盒内部连通，插槽形成的圆环形直径与透气陶瓷棒形成的圆环形圆环直径￠相同。

2.根据权利要求1 所述的钢包透气上水口座砖，其特征在于，所述透气陶瓷棒内均布有微孔气体通道，采用低熔点纤维与锆刚玉或氧化锆为原料机压成型成陶瓷棒，所述低熔点纤维占原料总量的0.1～0.5%，然后于1600℃～1700℃温度下煅烧使低熔点纤维灼烧挥发后留下管状的微孔形成了气体通道。

3.根据权利要求1 所述的钢包透气上水口座砖，其特征在于，所述钢包上水口座砖本体（1），采用铬刚玉质浇注料浇注成型，上水口座砖本体的耐火度≥1790℃，体积密度≥ 2.8g/cm³，常温耐压强度≥60Mpa，Al₂O₃含量≥93%，Cr₂O₃含量为2.0～5.0%。

4.根据权利要求1 所述的钢包透气上水口座砖，其特征在于，所述上水口座砖本体（1）的上凸台外形为圆柱形，下凸台外形为圆柱形，下凸台的外径小于上凸台的外径，上凸台的外径D5 为420～480mm，下凸台的外径D4 为320～360mm。

5.根据权利要求1 所述的钢包透气上水口座砖，其特征在于，所述气室盒（3）整体为圆环形，气室盒及其插槽采用金属盒一体成型，气室盒的纵剖面为矩形，矩形的宽度a 为30～40mm，高度b 为20～30mm。

6.根据权利要求1 所述的钢包透气上水口座砖，其特征在于，流钢孔的纵向中心线与上水口安装孔（5）的纵向中心线在一条直线上，所述的流钢孔（6）包括上部圆台形通道和下部圆柱形通道，圆台的上端口直径大于下端口直径。

7.根据权利要求6 所述的钢包透气上水口座砖，其特征在于，圆台的上端口直径D1 为160～200mm，下端口直径D2 为105～125mm，圆台的高度L1 为120～160mm，圆柱形通道的直径与圆台的下端口直径一致，圆柱高度L2 为35～45mm。

8.根据权利要求1 所述的钢包透气上水口座砖，其特征在于，所述上水口安装孔（5）上部为圆台形，下部为圆柱形，圆台的上端口小于下端口直径，圆台的上端口直径大于流钢孔下部圆柱形通道。

9.根据权利要求8所述的钢包透气上水口座砖，其特征在于，圆台的上端口直径D3 为150～180mm。

10.一种利用权利要求1 所述的钢包透气上水口座砖控制水口卷渣的方法，包括如下步骤：

1）当钢包内钢液液位下降至距离钢包包底的高度X 为500～1200mm 时，钢包透气上水口座砖的进气管（4）开始通入氩气，吹入的氩气压力控制在0.3～0.6MPa，氩气流量控制在150～400L／min；

2）当钢包内钢液液位距离钢包包底的高度X 小于200mm 时，吹入的氩气压力控制在0.2-0.3MPa，氩气流量控制在15～30L／min；

3）采用人工判断方法或钢包下渣检测方法，判定钢包出现下渣或下渣量达到设定值时，关闭钢包水口后，停止吹入氩气。