CN209424539U - 一种减少连铸过程中钢水增氮量的大包长水口 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种减少连铸过程中钢水增氮量的大包长水口，包括：在大包长水口和钢包下水口的结合处采用三层密封结构，密封结构的最外层是传统的第一密封垫层，中间层为第二密封垫层，最内层为胶泥密封垫层；以及，将大包长水口的中下部采用喇叭形状，大包长水口自中部，向下内径逐渐扩大。本实用新型在大包长水口和钢包下水口的结合处采用三层密封结构。大包长水口下部较大的内径给钢水和引流砂留存了足够的流动空间，不会由于引流砂的堵塞而发生大包上水口顶部的翻钢现象，钢水开浇可以采用先把大包长水口与钢包下水口对接好再开浇的方式。
Description
技术领域
本实用新型涉及钢铁冶金技术领域，具体地涉及一种减少连铸过程中钢水增氮量的大包长水口。
背景技术
连铸浇注过程中一般采用大包长水口作为钢包和中间包之间的钢水流通通道，大包长水口上部与钢包下水口对接，大包长水口下部插入中间包钢液内，钢水在大包长水口中的流速约为1～3米/秒，快速流动的钢流产生“喷射泵”的作用，对周围的空气产生巨大的抽吸力，会把周围空气吸入钢液中，若大包长水口与钢包下水口之间密封不严，会发生严重的钢液二次氧化问题。目前钢包下水口和大包长水口之间多是采用密封垫和通氩气进行密封，密封垫密封是在钢包下水口和大包长水口之间放入一个厚度约5mm的硅酸铝纤维质密封垫，然后机械手臂将钢包下水口和大包长水口之间顶紧，但由于钢包下水口和大包长水口的材质均为耐火材料，为了防止损坏水口，钢包下水口和大包长水口之间的顶紧力有限，所以密封垫的密封作用有限。并且在钢水高温下，密封垫有一个逐渐破碎的过程，经常发生一炉钢还没浇注结束，密封垫就碎成粉末的现象，失去密封效果，钢液易被氧化，钢水增氮、增氧。
目前钢包下水口采用引流砂开浇，钢包引流砂是一种填充于钢包座砖及钢包下水口内的散装耐火材料，起到隔绝钢液与钢包底部滑板的作用。钢包开浇时，钢包底部滑板打开，引流砂被钢水的静压力压出。若采用先把大包长水口与钢包下水口对接好再开浇的方式，由于引流砂的密度小于钢液的密度，钢包开浇后引流砂浮于钢水的上部，极易出现由于引流砂不能快速排出大包长水口而发生的水口堵塞或钢流不畅的现象，由于水口内钢流不畅，钢液易从大包长水口与钢包下水口对接处溢出，大包上水口顶部易发生翻钢现象，严重影响连铸正常浇铸的进行。若采用先开浇再将大包长水口与钢包下水口对接的方式，开浇过程中裸露的钢液易被空气氧化，钢水增氮、增氧严重。
实用新型内容
为了解决以上技术的不足，本实用新型目的在于，提供一种减少连铸过程中钢水增氮量的大包长水口。
本实用新型的具体技术方案如下：
本实用新型提供一种减少连铸过程中钢水增氮量的大包长水口，
在大包长水口和钢包下水口的结合处采用三层密封结构，密封结构的最外层是传统的第一密封垫层，中间层为第二密封垫层，最内层为胶泥密封垫层；以及，
将大包长水口的中下部采用喇叭形状，大包长水口自中部，向下内径逐渐扩大。
其中，第一密封垫的底部为中空圆环状，第一密封垫底部厚度为7～13mm，第一密封垫的侧面为倒圆台状，第一密封垫侧面的厚度为4～6mm，第二密封垫为中空圆环状，第二密封垫底部厚度为7～13mm，且第二密封垫层的柔软度是第一密封垫层的2到3倍。
其中，所述胶泥密封垫的底部的厚度为5～10mm，胶泥密封垫的侧面的厚度为5～10mm，胶泥密封垫的形状为碗状，胶泥密封垫的成型压力3～5Mpa，抗变形力为0.0005～0.01N/mm2。
其中，所述大包长水口最下部的内径为中部内径的1.25～1.5倍。
其中，所述大包长水口上部内腔的内径为90～110mm，大包长水口下部内腔的内径为112.5～160mm。
其中，所述大包长水口为管状，材质为耐火材料，大包长水口壁厚为40～60mm。
其中，所述大包长水口上部布置有第一吹氩嘴，在大包长水口顶部和钢包下水口的对接处，大包长水口上部有一层密封铁皮。
相比于目前采用的氩气加单层密封垫密封的现有技术，本实用新型的突出特点为：本实用新型在保留氩气密封和单层密封垫密封的前提下，又在密封垫内加装了另外两层密封结构，在大包长水口和钢包下水口的结合处采用三层密封结构。密封结构的最外层是传统的第一密封垫层，中间层为第二密封垫层，最内层为胶泥密封垫层。
第一密封垫层和第二密封垫层均为硅酸铝纤维质，但在生产密封垫的过程中，对第一密封垫层采用较大的压制力压制成型，对第二密封垫层采用较小的压制力压制成型，使第二密封垫层的柔软度是第一密封垫层的2到3倍，由于第二密封垫层质软、变形率大，可以在钢包下水口和大包长水口之间施加较大的顶紧力，提高密封效果。并且第二密封垫和第一密封垫的叠加提高了密封垫的总厚度，密封垫能坚持到炉钢浇完才完全破碎化，提高密封效果。
胶泥密封垫在常温下是胶泥状、易变性的耐火材料，胶泥密封垫质软，胶泥密封垫的制备过程为：采用小于1mm的烧结镁砂20～25份，小于1mm的刚玉粉55～60份，膨胀石墨4～5份，乙二醇5～8份，增塑剂4～5份搅拌混合至胶泥状，压制成型，获得胶泥密封垫。其中，增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯。密封胶泥在钢包下水口和大包长水口之间顶紧力的作用下，发生流动变形堵塞密封缝隙，胶泥可以流动至第一密封垫和第二密封垫之间的缝隙，也可以将钢包下水口包裹住，提高密封效果。同时在连铸浇铸过程中，钢水散发的热量烘烤胶泥，使胶泥中的镁砂和刚玉粉发生烧结反应生成镁铝尖晶石，生成的镁铝尖晶石是一层致密的烧结层。镁铝尖晶石牢牢的将钢包上水口和第二密封垫连在一起，且在镁砂和刚玉粉发生反应生成镁铝尖晶石的过程中伴随有5～8％的体积膨胀，能进一步堵塞密封缝隙，提高钢包下水口第二密封垫之间的结合致密性。
相比于目前直筒形结构的大包长水口的现有技术，本实用新型提供的大包长水口的中下部为喇叭形状。其带来的突出优点为：大包长水口下部较大的内径给钢水和引流砂留存了足够的流动空间，钢包下水口开浇过程中即使有部分引流砂在短时间内由于浮力原因无法从大包长水口内排出，也仍然给钢水留够了运行空间，不会由于钢水流动受阻而发生大包长水口顶部翻钢现象。由于不会发生翻钢现象，钢水开浇可以采用先把大包长水口与钢包下水口对接好再开浇的方式，不会发生由于开浇过程中钢液裸露而发生的空气氧化现象。
大包长水口上部内腔的内径为90～110mm，大包长水口下部内腔的内径为112.5～160mm，大包长水口为管状，材质为耐火材料，大包长水口壁厚为40～60mm。大包长水口上部布置有第一吹氩嘴，氩气源通过吹氩管、阀门向第一吹氩嘴供氩气，为大包长水口提供氩封保护，能使大包长水口顶部和钢包下水口的对接处处于惰性气体氛围，防止钢液被氧化。在大包长水口顶部和钢包下水口的对接处，大包长水口上部有一层密封铁皮，用以阻止氩封气体向下泄漏。
与现有技术相比，本实用新型的优势在于：
1)本实用新型在大包长水口和钢包下水口的结合处采用三层密封结构。第一密封垫层致密性好，能有效阻隔空气穿过密封垫；第二密封垫层质软、弹性好，能允许钢包下水口和大包长水口之间施加较大的顶紧力；第三层密封胶泥垫变形性好，可以发生流动变形堵塞密封缝隙，也可以将钢包下水口包裹住，且在高温烧结下形成一致密烧结层，且发生烧结反应时体积会膨胀5～6％，能阻塞缝隙。
2)本实用新型提供的大包长水口的中下部为喇叭形状，大包长水口最下部的内径为中部内径的1.25～1.5倍。大包长水口下部较大的内径给钢水和引流砂留存了足够的流动空间，不会由于引流砂的堵塞而发生大包上水口顶部的翻钢现象，钢水开浇可以采用先把大包长水口与钢包下水口对接好再开浇的方式。
附图说明
图1为本实用新型大包长水口结构示意图；
图2为本实用新型第一密封垫主视图；
图3为本实用新型第一密封垫俯视图；
图4为本实用新型第一密封垫实物图；
图5为本实用新型第二密封垫主视图；
图6为本实用新型第二密封垫俯视图；
图7为本实用新型第二密封垫实物图；
图8为本实用新型胶泥密封垫主视图；
图9为本实用新型胶泥密封垫俯视图；
图10为本实用新型胶泥密封垫实物图；
图11为本实用新型三层密封垫组合剖面图；
图12为本实用新型三层密封垫组合后实物图；
图13为本实用新型大包长水口和钢包下水口结合处的剖面示意图。
附图标记：
1、大包长水口顶部；2、大包长水口上部内腔；3、大包长水口中下部内腔；4、大包长水口壁；5、第一吹氩嘴；6、密封铁皮；7、第一密封垫；71、第一密封垫的底部；72、第一密封垫的侧面；73、第一密封垫底部的空心圆；8、第二密封垫；81、第二密封垫的底部；82、第二密封垫底部的空心圆；9、密封胶泥；10、阀门；91、胶泥密封垫的底部；92、胶泥密封垫的侧面；11、大包长水口顶部的圆环状平台；12、钢包下水口；13、氩气管道；14、阀门；15、氩气源。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
如图1～13所示，本实用新型提供一种减少连铸过程中增氮的大包长水口。主要包括：
1、相比于目前采用的氩气加单层密封垫密封的现有技术，本实用新型的突出特点为：本实用新型在保留氩气密封和单层密封垫密封的前提下，又在密封垫内加装了另外两层密封结构，在大包长水口和钢包下水口的结合处采用三层密封结构。密封结构的最外层是传统的第一密封垫层，中间层为第二密封垫层，最内层为胶泥密封垫层。如图11，图12，图13所示。
第一密封垫层和第二密封垫层均为硅酸铝纤维质，第一密封垫7的底部71为中空圆环状，其水平截面上的形状尺寸与大包长水口顶部1的圆环状平台11相同，第一密封垫底部71的厚度为7～13mm，第一密封垫底部的空心圆73的内径与大包长水口上部2的内径相同，第一密封垫的侧面72为倒圆台状，其外表面的形状尺寸与大包长水口顶部1的倒圆台状内表面的形状尺寸相同，第一密封垫侧面的厚度为4～6mm。如图2，图3，图4所示。
在生产密封垫的过程中，对第一密封垫层7采用较大的压制力压制成型，对第二密封垫层8采用较小的压制力压制成型，使第二密封垫层8的柔软度是第一密封垫层7的2～3倍，由于第二密封垫层8质软、变形率大，可以在钢包下水口12和大包长水口顶部1之间施加较大的顶紧力，提高密封效果。并且第二密封垫8和第一密封垫7的叠加提高了密封垫的总厚度，密封垫能坚持到炉钢浇完才完全破碎化，提高密封效果。第二密封垫8为中空圆环状，第二密封垫的底部81水平截面上的形状尺寸与第一密封垫7底部的水平截面上的形状尺寸相同，第二密封垫底部81的厚度为7～13mm，第二密封垫底部的空心圆82的内径与大包长水口上部2的内径相同。如图5，图6，图7所示。
胶泥密封垫9在常温下是胶泥状、易变性的耐火材料，胶泥密封垫9的制作过程为：采用粒度小于1mm的烧结镁砂20～25份，粒度小于1mm的刚玉粉55～60份，膨胀石墨4～5份(提高导热性)，乙二醇5～8份，(溶解烧结镁砂和刚玉粉)，增塑剂4～5份搅拌混合至胶泥状，压制成型，成型压力3～5Mpa，成型后形状为碗状，胶泥密封垫的底部91的厚度为5～10mm,胶泥密封垫的侧面92的厚度为5～10mm。如图8，图9，图10所示。
其中石墨的作用为提高导热性，使用过程中胶泥密封垫温度均匀升高，热应力小。
其中乙二醇的作用为溶解烧结镁砂和刚玉粉，使耐火材料成胶泥状。
其中增塑剂的作用为提高胶泥密封垫9的韧性和塑性。
其中烧结镁砂和刚玉粉的作用为提高胶泥垫9的耐火性
胶泥密封垫9质软，抗变形力为0.0005～0.01N/mm2，密封胶泥在钢包下水口和大包长水口之间顶紧力的作用下，发生流动变形堵塞密封缝隙，胶泥可以流动至第一密封垫7和第二密封垫8之间的缝隙，也可以将钢包下水口12包裹住，提高密封效果。同时在连铸浇铸过程中，钢水散发的热量烘烤胶泥，使胶泥中的镁砂和刚玉粉发生烧结反应生成镁铝尖晶石，如以下化学反应①。
MgO+Al2O3→MgO·Al2O3 ①
①式生成的镁铝尖晶石牢牢的将钢包下水口12和第二密封垫8连在一起，且在镁砂和刚玉粉发生反应生成镁铝尖晶石的过程中伴随有5～8％的体积膨胀，能进一步堵塞密封缝隙，提高钢包下水口12与第二密封垫8之间的结合致密性。
第一密封垫7、第二密封垫8和胶泥密封垫9组合安装的过程中，先将胶泥密封垫的底部91捅出一个空心圆，该空心圆与第二密封垫的底部81的空心圆尺寸相同，然后将胶泥密封垫9与第一密封垫7、第二密封垫8轻轻压紧密。
每炉钢浇完后，清理掉大包长水口顶部1的密封垫，然后将第一密封垫7、第二密封垫8和胶泥密封垫9组合成的密封垫换上，再用机械手臂将钢包下水口和大包长水口之间顶紧，然后打开钢包滑板，新一炉钢水开浇。
2、相比于目前直筒形结构的大包长水口的现有技术，本实用新型提供的大包长水口的中下部内腔3为喇叭形状，如图1所示，大包长水口自中部向下内径逐渐扩大，大包长水口最下部的内径为中部内径的1.25～1.5倍。其带来的突出优点为:大包长水口下部较大的内径给钢水和引流砂留存了足够的流动空间，即使有部分引流砂在短时间内由于浮力原因无法从排出大包长水口内排出，也仍然给钢水留够了足够的运行空间，不会由于钢水流动受阻而在大包上水口顶部1发生翻钢现象。由于不会发生翻钢现象，钢水开浇可以采用先把大包长水口顶部1与钢包下水口12对接好再开浇的方式，不会发生由于开浇过程中钢液裸露而发生的空气氧化现象。
大包长水口上部内腔2的内径为90～110mm，大包长水口下部内腔3的内径为112.5～160mm，大包长水口为管状，材质为耐火材料，大包长水口壁4厚为40～60mm，大包长水口上部布置有第一吹氩嘴5，氩气源15通过吹氩管13、阀门14向第一吹氩嘴5供氩气，为大包长水口提供氩封保护，能使大包长水口顶部1和钢包下水口12的对接处处于惰性气体氛围，防止钢液被氧化。在大包长水口顶部1和钢包下水口12的对接处，大包长水口上部有一层密封铁皮6，用以阻止氩封气体向下泄漏。
实施例1
本实用新型提供一种减少连铸过程中增氮的大包长水口。主要包括：
1、相比于目前采用的氩气加单层密封垫密封的现有技术，本实用新型的突出特点为：本实用新型在保留氩气密封和单层密封垫密封的前提下，又在密封垫内加装了另外两层密封结构，在大包长水口和钢包下水口的结合处采用三层密封结构。密封结构的最外层是传统的第一密封垫层，中间层为第二密封垫层，最内层为胶泥密封垫层。
第一密封垫层和第二密封垫层均为硅酸铝纤维质，第一密封垫7的底部71为中空圆环状，底部71的水平截面上的形状尺寸与大包长水口顶部1的圆环状平台11相同，第一密封垫底部71厚度为7mm，第一密封垫底部的空心圆73的内径与大包长水口上部2的内径相同，第一密封垫的侧面72为倒圆台状，其外表面的形状尺寸与大包长水口顶部1的倒圆台状内表面的形状尺寸相同，第一密封垫侧面的厚度为4mm。
在生产密封垫的过程中，对第一密封垫层7采用较大的压制力压制成型，对第二密封垫层8采用较小的压制力压制成型，使第二密封垫层8的柔软度是第一密封垫层7的3倍，由于第二密封垫层8质软、变形率大，可以在钢包下水口12和大包长水口顶部1之间施加较大的顶紧力，提高密封效果。并且第二密封垫8和第一密封垫7的叠加提高了密封垫的总厚度，密封垫能坚持到1炉钢浇完才完全破碎化，提高密封效果。第二密封垫8为中空圆环状，第二密封垫的底部81水平截面上的形状尺寸与第一密封垫7的底部71水平截面上的形状尺寸相同，第二密封垫底部厚度81的为7mm，第二密封垫底部的空心圆82的内径与大包长水口上部2的内径相同。
胶泥密封垫9在常温下是胶泥状、易变性的耐火材料，胶泥密封垫9的制作过程为：采用粒度小于1mm的烧结镁砂20份，粒度小于1mm的刚玉粉60份，膨胀石墨5份(提高导热性)，乙二醇8份，(溶解烧结镁砂和刚玉粉)，增塑剂5份搅拌混合至胶泥状，压制成型，成型压力5Mpa，成型后形状为碗状，胶泥密封垫的底部91的厚度为10mm,胶泥密封垫的侧面92的厚度为10mm。其中石墨的作用为提高导热性，使用过程中胶泥密封垫温度均匀升高，热应力小。
其中乙二醇的作用为溶解烧结镁砂和刚玉粉，使耐火材料成胶泥状。
其中增塑剂的作用为提高胶泥密封垫的韧性和塑性,增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯。
其中烧结镁砂和刚玉粉的作用为提高胶泥垫9的耐火性
胶泥密封垫9质软，抗变形力为0.0005N/mm2，密封胶泥在钢包下水口和大包长水口之间顶紧力的作用下，发生流动变形堵塞密封缝隙，胶泥可以流动至第一密封垫7和第二密封垫8之间的缝隙，也可以将钢包下水口12包裹住，提高密封效果。同时在连铸浇铸过程中，钢水散发的热量烘烤胶泥，使胶泥中的镁砂和刚玉粉发生烧结反应生成镁铝尖晶石，如以下化学反应①。
MgO+Al2O3→MgO·Al2O3 ①
①式生成的镁铝尖晶石牢牢的将钢包下水口12和第二密封垫8连在一起，且在镁砂和刚玉粉发生反应生成镁铝尖晶石的过程中伴随有5％的体积膨胀，能进一步堵塞密封缝隙，提高钢包下水口12与第二密封垫8之间的结合致密性。
第一密封垫7、第二密封垫8和胶泥密封垫9组合安装的过程中，先将胶泥密封垫的底部91捅出一个空心圆，该空心圆与第二密封垫的底部81的空心圆尺寸相同，然后将胶泥密封垫9与第一密封垫7、第二密封垫8轻轻压紧密。
每炉钢浇完后，清理掉大包长水口顶部1的密封垫，然后将第一密封垫7、第二密封垫8和胶泥密封垫9组合成的密封垫换上，再用机械手臂将钢包下水口和大包长水口之间顶紧，然后打开钢包滑板，新一炉钢水开浇。
2、相比于目前直筒形结构的大包长水口的现有技术，本实用新型提供的大包长水口的中下部内腔3为喇叭形状，大包长水口自中部向下内径逐渐扩大，大包长水口最下部的内径为中部内径的1.25倍。其带来的突出优点为:大包长水口下部较大的内径给钢水和引流砂留存了足够的流动空间，即使有部分引流砂在短时间内由于浮力原因无法从排出大包长水口内排出，也仍然给钢水留够了运行空间，不会由于钢水流动受阻而在大包上水口顶部1发生翻钢现象。由于不会发生翻钢现象，钢水开浇可以采用先把大包长水口顶部1与钢包下水口12对接好再开浇的方式，不会发生由于开浇过程中钢液裸露而发生的空气氧化现象。
大包长水口上部内腔2的内径为110mm，大包长水口下部内腔3的内径为160mm，大包长水口为管状，材质为耐火材料，大包长水口壁4厚为60mm。大包长水口上部布置有第一吹氩嘴5，氩气源15通过吹氩管13、阀门14向第一吹氩嘴5供氩气，为大包长水口提供氩封保护，能使大包长水口顶部1和钢包下水口12的对接处处于惰性气体氛围，防止钢液被氧化。在大包长水口顶部1和钢包下水口12的对接处，大包长水口上部有一层密封铁皮6，用以阻止氩封气体向下泄漏，
使用本实用新型提供的技术对连铸进行保护浇铸后，大包长水口碗口部位的密封效果明显提高，连铸过程中钢水二次氧化程度进一步降低，连铸过程中钢水增氮量小于2ppm，连铸过程中钢水增氧量小于3ppm。
实施例2
本实用新型提供一种减少连铸过程中增氮的大包长水口。主要包括：
1、相比于目前采用的氩气加单层密封垫密封的现有技术，本实用新型的突出特点为：本实用新型在保留氩气密封和单层密封垫密封的前提下，又在密封垫内加装了另外两层密封结构，在大包长水口和钢包下水口的结合处采用三层密封结构。密封结构的最外层是传统的第一密封垫层，中间层为第二密封垫层，最内层为胶泥密封垫层。
第一密封垫层和第二密封垫层均为硅酸铝纤维质，第一密封垫7的底部71为中空圆环状，底部71水平截面上的形状尺寸与大包长水口顶部1的圆环状平台11相同，第一密封垫底部71厚度为13mm，第一密封垫底部的空心圆73的内径与大包长水口上部2的内径相同，第一密封垫的侧面72为倒圆台状，其外表面的形状尺寸与大包长水口顶部1的倒圆台状内表面的形状尺寸相同，第一密封垫侧面的厚度为6mm。
在生产密封垫的过程中，对第一密封垫层7采用较大的压制力压制成型，对第二密封垫层8采用较小的压制力压制成型，使第二密封垫层8的柔软度是第一密封垫层7的2～3倍，由于第二密封垫层8质软、变形率大，可以在钢包下水口12和大包长水口顶部1之间施加较大的顶紧力，提高密封效果。并且第二密封垫8和第一密封垫7的叠加提高了密封垫的总厚度，密封垫能坚持到1炉钢浇完才完全破碎化，提高密封效果。第二密封垫8为中空圆环状，第二密封垫的底部81水平截面上的形状尺寸与第一密封垫7的底部71水平截面上的形状尺寸相同，第二密封垫底部81的厚度为13mm，第二密封垫底部的空心圆82的内径与大包长水口上部2的内径相同。
胶泥密封垫9在常温下是胶泥状、易变性的耐火材料，胶泥密封垫9的制作过程为：采用粒度小于1mm的烧结镁砂25份，粒度小于1mm的刚玉粉55份，膨胀石墨4份(提高导热性)，乙二醇5份，(溶解烧结镁砂和刚玉粉)，增塑剂4份搅拌混合至胶泥状，压制成型，成型压力5Mpa，成型后形状为碗状，胶泥密封垫的底部91的厚度为5mm,胶泥密封垫的侧面92的厚度为5mm。
其中石墨的作用为提高导热性，使用过程中胶泥密封垫温度均匀升高，热应力小。
其中乙二醇的作用为溶解烧结镁砂和刚玉粉，使耐火材料成胶泥状。
其中增塑剂的作用为提高胶泥密封垫的韧性和塑性，增塑剂为(邻苯二甲酸二丁酯)。
其中烧结镁砂和刚玉粉的作用为提高胶泥垫9的耐火性
胶泥密封垫9质软，抗变形力为0.01N/mm2，密封胶泥在钢包下水口和大包长水口之间顶紧力的作用下，发生流动变形堵塞密封缝隙，胶泥可以流动至第一密封垫7和第二密封垫8之间的缝隙，也可以将钢包下水口12包裹住，提高密封效果。同时在连铸浇铸过程中，钢水散发的热量烘烤胶泥，使胶泥中的镁砂和刚玉粉发生烧结反应生成镁铝尖晶石，如以下化学反应①。
MgO+Al2O3→MgO·Al2O3 ①
①式生成的镁铝尖晶石牢牢的将钢包下水口12和第二密封垫8连在一起，且在镁砂和刚玉粉发生反应生成镁铝尖晶石的过程中伴随有8％的体积膨胀，能进一步堵塞密封缝隙，提高钢包下水口12与第二密封垫8之间的结合致密性。
第一密封垫7、第二密封垫8和胶泥密封垫9组合安装的过程中，先将胶泥密封垫的底部91捅出一个空心圆，该空心圆与第二密封垫的底部81的空心圆尺寸相同，然后将胶泥密封垫9与第一密封垫7、第二密封垫8轻轻压紧密。
每炉钢浇完后，清理掉大包长水口顶部1的密封垫，然后将第一密封垫7、第二密封垫8和胶泥密封垫9组合成的密封垫换上，再用机械手臂将钢包下水口和大包长水口之间顶紧，然后打开钢包滑板，新一炉钢水开浇。
2、相比于目前直筒形结构的大包长水口的现有技术，本实用新型提供的大包长水口的中下部内腔3为喇叭形状，大包长水口自中部向下内径逐渐扩大，大包长水口最下部的内径为中部内径的1.5倍。其带来的突出优点为:大包长水口下部较大的内径给钢水和引流砂留存了足够的流动空间，即使有部分引流砂在短时间内由于浮力原因无法从排出大包长水口内排出，也仍然给钢水留够了足够的运行空间，不会由于钢水流动受阻而在大包上水口顶部1发生翻钢现象。由于不会发生翻钢现象，钢水开浇可以采用先把大包长水口顶部1与钢包下水口12对接好再开浇的方式，不会发生由于开浇过程中钢液裸露而发生的空气氧化现象。
大包长水口上部内腔2的内径为90mm，大包长水口下部内腔3的内径为112.5mm，大包长水口为管状，材质为耐火材料，大包长水口壁4厚为40mm，
大包长水口上部布置有第一吹氩嘴5，氩气源15通过吹氩管13、阀门14向第一吹氩嘴5供氩气，为大包长水口提供氩封保护，能使大包长水口顶部1和钢包下水口12的对接处处于惰性气体氛围，防止钢液被氧化。在大包长水口顶部1和钢包下水口12的对接处，大包长水口上部有一层密封铁皮6，用以阻止氩封气体向下泄漏，
使用本实用新型提供的技术对连铸进行保护浇铸后，大包长水口碗口部位的密封效果明显提高，连铸过程中钢水二次氧化程度进一步降低，连铸过程中钢水增氮量小于1ppm，连铸过程中钢水增氧量小于2ppm。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (7)
1.一种减少连铸过程中钢水增氮量的大包长水口，其特征在于，包括：
在大包长水口和钢包下水口的结合处采用三层密封结构，密封结构的最外层是传统的第一密封垫层，中间层为第二密封垫层，最内层为胶泥密封垫层；以及，
将大包长水口的中下部采用喇叭形状，大包长水口自中部，向下内径逐渐扩大。
2.根据权利要求1所述的大包长水口，其特征在于，第一密封垫的底部为中空圆环状，第一密封垫底部厚度为7～13mm，第一密封垫的侧面为倒圆台状，第一密封垫侧面的厚度为4～6mm，第二密封垫为中空圆环状，第二密封垫底部厚度为7～13mm，且第二密封垫层的柔软度是第一密封垫层的2到3倍。
3.根据权利要求1所述的大包长水口，其特征在于，所述胶泥密封垫的底部的厚度为5～10mm，胶泥密封垫的侧面的厚度为5～10mm，胶泥密封垫的形状为碗状，胶泥密封垫的成型压力3～5Mpa，抗变形力为0.0005～0.01N/mm2。
4.根据权利要求1所述的大包长水口，其特征在于，所述大包长水口最下部的内径为中部内径的1.25～1.5倍。
5.根据权利要求1所述的大包长水口，其特征在于，所述大包长水口上部内腔的内径为90～110mm，大包长水口下部内腔的内径为112.5～160mm。
6.根据权利要求1所述的大包长水口，其特征在于，所述大包长水口为管状，大包长水口壁厚为40～60mm。
7.根据权利要求1所述的大包长水口，其特征在于，所述大包长水口上部布置有第一吹氩嘴，在大包长水口顶部和钢包下水口的对接处，大包长水口上部有一层密封铁皮。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN114075081A (zh) * | 2020-10-27 | 2022-02-22 | 上海劲远高温材料有限公司 | 一种钢包滑动水口用塑性高温陶瓷密封垫及其制备方法 |
| CN114367656A (zh) * | 2022-01-13 | 2022-04-19 | 山东钢铁股份有限公司 | 一种h型钢保护浇铸用水口及使用方法 |
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