CN202877537U

CN202877537U - 洁净钢用吹氩长水口

Info

Publication number: CN202877537U
Application number: CN 201220478728
Authority: CN
Inventors: 幸伟; 马春武; 徐永斌; 徐海伦; 陈洪智; 邵远敬; 叶理德; 袁德玉
Original assignee: Wisdri Engineering and Research Incorporation Ltd
Current assignee: Wisdri Engineering and Research Incorporation Ltd
Priority date: 2012-09-19
Filing date: 2012-09-19
Publication date: 2013-04-17
Anticipated expiration: 2022-09-19

Abstract

本实用新型涉及洁净钢用吹氩长水口，水口外壁上设置吹氩导管；其特征在于：在长水口内侧壁与外侧壁之间设置一个与吹氩导管连通的环形气室；环形气室往水口内侧壁的径向延伸方向，水口内侧壁上还开设有多个连通水口内部与环形气室的透气孔。氩气通过吹氩接管吹入气室，氩气在气室内通过各个透气孔吹入钢液中，在水口内壁可产生数量更多的小气泡，同时钢液流动的速度梯度产生的剪切力将可将小气泡击碎成更细小气泡。气泡数量越多也可大大提高去除夹杂物的效率。小气泡俘获夹杂物进入中间包后迅速上浮，被中间包覆盖剂吸附，提高铸坯的清洁度。

Description

洁净钢用吹氩长水口

技术领域

本实用新型涉及一种用于洁净钢生产的吹氩长水口，属于炼钢连铸设备技术领域。

背景技术

随着社会经济的发展，对钢的性能要求日益提高，如何有效防止和最大限度地去除夹杂物，提高钢的洁净度是目前研究工作和工业生产的主题。因此，长期以来人们在不断地改进夹杂物去除技术，探索新的夹杂物去除方法。

钢中的夹杂物大部分是通过浮力自然上浮去除，但是仅靠自然上浮效率很低，无法满足生产要求，因此需要采用专门的手段来强化夹杂物的去除。目前主要技术手段有：气体搅拌，电磁净化，过滤等。

其中，气体搅拌是最简单有效的方法，通常采用在钢包或中间包底吹氩气的方法，通过射流进入、气泡形成、气泡分散和上浮等过程，以及由此引起的钢水循环流动、界面传质和反应、渣金界面卷混、夹杂物排除等一系列冶金物理化学过程。

通过气泡捕获夹杂物颗粒的理论分析可知，钢中夹杂物被气泡俘获去除的效率决定于吹入钢液中气泡数量和气泡尺寸。作为底吹氩工艺的供气元件，吹氩用透气砖平均孔径一般为2-4mm，在常用的吹氩流量范围产生的气泡直径为10-20mm。而有效去除夹杂物的最佳气泡直径为2-15mm，并且气泡在钢液中上浮过程会迅速膨胀。因此，底吹氩产生的气泡捕获小颗粒夹杂物概率很小，对细小夹杂物去除效果不理想。因此，需要在中间包内产生数量更多，尺寸更小的气泡，以提高夹杂物被俘获的概率。

将氩气引入到足够湍流强度的钢液中，依靠湍流波动速度梯度产生的剪切力将气泡击碎，可将大气泡击碎成小气泡。从钢液精炼到连铸整个流程中，只有钢包与中间包之间的长水口才具有如此高的湍流强度，从长水口处引入气体是比较理想的位置。

而目前钢包长水口主要是把从钢包到中间包的钢液与空气隔开，在浇注过程中防止二次氧化所产生的新的夹杂。如中国实用新型专利200520105644.3用于连铸保护浇钢用钢包长水口，主要是通过在长水口内壁设置透气密封环、外壁设置吹气管，吹气管通过长水口本体上端及外环面与钢壳之间形成的气缝到达透气密封环；通过吹起管向密封钢壳内吹入气体时，内部气体通过透气密封圈的耐火纤维吹出到达长水口内部，使水口内部形成正压，防止浇铸钢水过程吸入空气，造成钢水二次氧化。该技术主要的目的是通过密封垫圈和Ar气密封来防止空气渗入而造成钢水二次氧化，氩气通过密封圈渗透进入水口内部，起到密封作用，虽然也可以防止钢液二次氧化而提高洁净度，但并不是通过气泡捕获夹杂物颗粒来提高洁净度。

中国实用新型专利201120051787.6一种洁净钢水用钢包长水口，主要是在长水口本体的渣线上方设置吹气导管，通过吹气导管往钢液中吹入氩气，进而提高钢液洁净度。但其只有一个吹气导管，且直径仅5-10mm，吹气量偏小，气泡数量少，也不能保证分布均匀，夹杂物去除效果难以保证。同时吹气导管位于长水口本体的渣线上方，吹气位置距离中间包液面近，吹入的气体没有充分的时间被钢液的速度冲击而破碎成细小的气泡，因此细小夹杂物去除难以达到理想效果。

因此，有必要开发设计新型长水口，提升长水口的净化作用，促进夹杂物的去除，进一步提高铸坯清洁度。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提出一种洁净钢用吹氩长水口，能更有效去除钢中夹杂物, 进一步提高铸坯清洁度。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种洁净钢用吹氩长水口，水口本体的上端为台阶状漏斗、下端为圆筒状；水口外壁上设置吹氩导管；其特征在于：吹氩导管通过水口壁上的通孔与水口内腔直接连通。

按上述技术方案，在台阶状漏斗或者圆筒状的内外侧壁之间设置一个水平通孔，所述通孔与吹氩导管连通。

按上述技术方案，在台阶状漏斗或者圆筒状内外侧壁之间设置一个与吹氩导管连通的环形气室；环形气室往水口内侧壁的径向延伸方向，水口内侧壁上还开设有多个连通水口内部与环形气室的透气孔。

按上述技术方案，所述透气孔沿水口轴向方向设置多排，每排沿水口圆周方向间隔设置多个透气孔。

按上述技术方案，环形气室轴向长度不超过水口本体的二分之一。

按上述技术方案，每排沿水口圆周方向设置至少4个透气孔。

按上述技术方案，浇铸时，将该长水口设置在钢包和中间包之间，通过吹氩导管向钢液吹入氩气，氩气在外部压力下进入气室，并通过透气孔吹入水口内部的钢液中；氩气在水口内壁产生数量众多的小气泡，同时钢液往下流动的速度梯度产生的剪切力将小气泡击碎成更细小气泡；更细小气泡和没有击碎的小气泡俘获钢液中夹杂物颗粒后进入中间包并迅速上浮，被中间包覆盖剂吸附，提高铸坯的清洁度。

使用本实用新型，通过在钢包和中间包的连接处，将氩气引入到钢液中，进入水口内部的氩气的小气泡来俘获钢液中的夹杂物，由于气泡不断击碎产生更细小气泡，更细小气泡捕获夹杂物的概率高于小气泡，而且，气泡数量越多也可大大提高去除夹杂物的效率。这样，当所有气泡俘获夹杂物进入中间包后迅速上浮，被中间包覆盖剂吸附后，就可以大幅提高铸坯的清洁度。相对于底吹氩产生的气泡捕获小颗粒夹杂来说，对细小夹杂物去除效果非常理想。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例的结构示意图；

图2为图1的A-A视图；

图1和2中：1、长水口；2环形气室；3、吹氩导管；4、透气孔。

图3为本实用新型第四实施例的结构示意图；

图3中：1为长水口、2吹气孔、3吹氩导管。

具体实施方式

以下结合实施例对本实用新型作进一步说明，但不限定本实用新型。

如图1和2所示，根据本实用新型实施的第一种洁净钢用吹氩长水口1，水口本体的上端为台阶状漏斗、下端为圆筒状；水口外壁上设置吹氩导管3；在长水口内侧壁与外侧壁之间设置一个与吹氩导管3连通的环形气室2；环形气室2往水口内侧壁的径向延伸方向，水口内侧壁上还开设有多个连通水口内部与环形气室的透气孔4。

按上述技术方案，所述透气孔4沿水口轴向方向设置多排，每排沿水口圆周方向间隔设置多个透气孔4。

按上述技术方案，吹氩导管3设置于长水口的台阶状漏斗下方圆筒状柱体上，且环形气室2轴向长度不超过水口本体的二分之一。

按上述技术方案，每排沿水口圆周方向设置至少4个透气孔4；图1和2中，水口内部设有4排透气孔与气室连通，每排按90°角分布4个透气孔4。

在生产低碳钢浇注过程中，从钢包长水口1吹入氩气，氩气通过通过吹氩接管3吹入环形气室2，氩气在一定压力下，通过吹氩导管3进入环形气室2，氩气在气室内通过各个透气孔4吹入钢液中形成大量的小气泡。同时钢液产生的速度梯度产生的剪切力将气泡击碎，将小气泡击碎成更加细小气泡，气泡数量越多，气泡尺寸越小，夹杂物被俘获的概率越大，进一步提高铸坯清洁度。

实施例2

第二种洁净钢用吹氩长水口，与实施例1不同的是水口内部设有3排透气孔与气室连通，每排按60°角分布6个透气孔4。

实施例3：

第三种长水口结构：

与实施例1和2的区别是，在台阶状漏斗内外侧壁之间设置实施例1和2的吹氩导管、环形气室、透气孔，结构简单，不另给图。

实施例4：

本实施例如图3所示，在长水口1的台阶状漏斗的内外侧壁之间设置一个水平通孔，所述吹气孔2与吹氩导管3连通。

或者，也可以在长水口1的圆筒状内外侧壁之间设置一个水平通孔，所述吹气孔2与吹氩导管3连通。

Claims

1.一种洁净钢用吹氩长水口，水口本体的上端为台阶状漏斗、下端为圆筒状；水口外壁上设置吹氩导管；其特征在于：吹氩导管通过水口壁上的通孔与水口内腔直接连通。

2.根据权利要求1所述的长水口，其特征在于：在台阶状漏斗或者圆筒状的内外侧壁之间设置一个水平通孔，所述通孔与吹氩导管连通。

3.根据权利要求1所述的长水口，其特征在于：在台阶状漏斗或者圆筒状内外侧壁之间设置一个与吹氩导管连通的环形气室；环形气室往水口内侧壁的径向延伸方向，水口内侧壁上还开设有多个连通水口内部与环形气室的透气孔。

4.根据权利要求3所述的长水口，其特征在于：所述透气孔沿水口轴向方向设置多排，每排沿水口圆周方向间隔设置多个透气孔。

5.根据权利要求3或4所述的长水口，其特征在于：环形气室轴向长度不超过水口本体的二分之一。

6.根据权利要求5所述的长水口，其特征在于：每排沿水口圆周方向设置至少4个透气孔。