CN213288604U - 结晶器内保护渣排渣装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及铸锭结晶器技术领域，公开了一种结晶器内保护渣排渣装置，排渣器（1）设置在安装于结晶器（17）液面上方的安置架（2）上，排渣器中排渣管的上部开设进气口（13），进气口通过进气管（3）与惰性气体瓶（5）连通；排渣管的顶端具有盖板（10），底端安装有封底（11）；盖板上开设有便于材料或检测设备插入排渣管内的开口（15），且进气口位于盖板以下、结晶器中的保护渣（18）液面以上，封底位于结晶器中的钢液（19）液面以下。本装置能够使需要浸入钢液的检测设备或材料能够在不接触保护渣的情况下穿过保护渣层。从而避免外部检测设备或材料与保护渣发生接触，还能够避免钢液表面发生氧化。

Description

结晶器内保护渣排渣装置

技术领域

本实用新型涉及铸锭结晶器技术领域，特别涉及一种用于在连铸过程中保护需要浸入钢液的检测设备或材料免受保护渣侵蚀，或避免浸入过程中保护渣被带入钢液的结晶器内保护渣排渣装置。

背景技术

连铸过程中，结晶器内钢液上表面覆盖有一层保护渣，主要作用为：隔绝空气，避免钢液面接触空气发生二次氧化；绝热保温，避免钢液表面过早冷却或结壳；充当结晶器壁面与凝固坯壳之间的润滑剂；吸收熔解钢液中上浮的非金属夹杂物。工作状态下，钢液面上的保护渣可分为四层，自上而下分别为：固态渣层、烧结层、半熔化层和液态渣层，总厚度约为90mm。保护渣主要成分包含CaO、SiO₂、Al₂O₃和助熔剂，化学成分复杂，渣层中存在复杂的物理化学反应，因此液态渣层对侵入其中的材料具有极强的腐蚀性。

连铸过程连续测温技术有利于对冷却条件做出及时调整，该类技术要求测温装置长时间处于钢液中，但保护渣层对测温装置保护套管的腐蚀作用严重影响其使用寿命，这一问题长期困扰着冶金行业。连铸过程喂钢带或喂丝工艺能够有效改善铸坯中心疏松、中心偏析等问题，但此类工艺常导致保护渣由于夹带作用浸入钢液，造成钢坯质量问题。因此，如何避免钢带喂入过程中与保护渣发生接触，是喂钢带技术的关键问题。对于此类涉及外部设备或材料需穿过渣层浸入钢液的工艺或技术，一种能够将保护渣排开，创造一个贯穿渣层的通道，从而避免检测设备或材料与保护渣发生接触的排渣装置能够提供很大帮助。

实用新型内容

实用新型目的：针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种能够排开保护渣、贯穿保护渣层的通道，从而避免外部检测设备或材料与保护渣发生接触的结晶器内保护渣排渣装置。

技术方案：本实用新型提供了一种结晶器内保护渣排渣装置，一种结晶器内保护渣排渣装置，其特征在于：包括排渣器、安置架和惰性气体瓶，所述排渣器设置在安装于结晶器液面上方的安置架上，所述排渣器中排渣管的上部开设进气口，所述进气口通过进气管与所述惰性气体瓶连通；所述排渣管的顶端具有盖板，底端安装有封底；所述盖板上开设有便于材料或检测设备插入所述排渣管内的开口，且所述进气口位于所述盖板以下、所述结晶器中的保护渣液面以上，所述封底位于所述结晶器中的钢液液面以下。

进一步地，所述排渣管由内套筒和外套筒组成，所述封底卡在所述内套筒与所述外套筒的底端之间。排渣管主体由内套筒和外套筒两部分组成，便于通过内外套筒的底部夹持圆锥形的封底。

进一步地，所述封底的开口端外壁具有第一台阶沿，所述封底通过所述第一台阶沿与卡在所述内套筒与所述外套筒的底端之间。

进一步地，所述外套筒的上部外壁上具有第二台阶沿，所述排渣器通过所述第二台阶沿放置在所述安置架上。

进一步地，所述安置架由支撑架和中部具有承托环的承托架组成，所述支撑架安装在所述结晶器的上方，所述承托架的两端安装在所述支撑架上，且所述承托架位于所述结晶器中的保护渣液面上方；所述排渣器通过所述第二台阶沿放置在所述承托环上。

进一步地，所述承托架的两端与所述支撑架之间通过所述支撑架两侧的水平滑轨连接。水平滑轨的设置便于排渣器沿结晶器宽面方向调整移动到合适位置。

进一步地，所述进气口贯穿所述内套筒和所述外套筒，所述内套筒与所述外套筒之间采用键结构连接。二者使用键结构连接便于贯穿内外套筒的进气孔对齐。

优选地，所述封底与所述结晶器中的钢液为相同材质。适用与钢液材质相同的材料制作封底，在封底融化后避免引入杂质。

优选地，所述封底的封闭端为圆锥体结构。采用圆锥体结构减少穿过保护渣层时的保护渣夹带量，同时便于封底外表面熔化时被夹带保护渣的脱离上浮。

优选地，所述进气管上安装有预热器。将惰性气体加热后再吹入排渣器腔体内，避免封底融化后裸露在排渣器内套筒内的钢液表面过早冷却结壳或发生二次氧化。

优选地，控制惰性气体瓶设置的吹惰性气体的压力不足以使惰性气体从排渣管的底部逸出，且足以避免空气由盖板的开口与伸入其内的材料或检测设备之间的缝隙进入到排渣管内。避免空气从盖板的开口与伸入检测设备或材料的缝隙中进入，避免惰性气体由封底熔化后形成的排渣器底部出口逸出。

有益效果：本装置中，从排渣器的盖板开口中伸入检测设备或喂入钢带或钢丝，封底浸入钢液一段时间后在高温下逐渐熔化，其表面夹带的保护渣随封底外表面熔化而脱离上浮，封底完全熔化后，排渣器的腔体形成贯穿保护渣层的通道，惰性气体由惰性气体瓶经进气管和进气口吹入排渣器的腔体内，并填充排渣器（1）的腔体，然后从上方盖板的开口（15）与检测设备或材料形成的缝隙中排出，从而避免钢液表面发生氧化。此时，就可以实现将检测设备或钢带或钢丝通过上述通道伸入到钢液中进行检测或喂料，避免检测设备或喂入的材料与保护渣接触而被腐蚀。对于不同截面的检测设备或材料，更换设有对应开口的盖板（10）即可适用，具有较好的普适性。本实用新型结构简单，普适性好，实用性强。

附图说明

图1为结晶器内保护渣排渣装置的整体结构图；

图2为安置架的整体结构图；

图3为排渣器的整体结构示意图；

图4为排渣器的剖视图；

图5为排渣器的封底局部放大图；

图6为排渣器的上端局部放大图；

图中：1.排渣器、2.安置架、3.进气管、4.预热器、5.惰性气体瓶、6.支撑架、7.承托架、8.内套筒、9.外套筒、10.盖板、11.封底、12.键结构、13.进气口、14.第一台阶沿、15.开口、16.第二台阶沿、17.结晶器、18.保护渣、19.钢液、20.承托环、21.水平滑轨。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细的介绍。

本实施方式提供了一种结晶器内保护渣排渣装置，如图1所示，主要由排渣器1、安置架2和惰性气体瓶5组成，排渣器1呈管状结构，设置在安装于结晶器17液面上方的安置架2上，排渣器1中排渣管由内套筒8和外套筒9组成，内套筒8和外套筒9采用与浸入式水口一致的耐火材料制成，保证其寿命与浸入式水口相同。内套筒8与外套筒9之间采用键结构12连接，内套筒8和外套筒9的上部开设贯穿二者侧壁的进气口13，进气口13通过进气管3与惰性气体瓶5连通，进气管3上安装有预热器4；排渣管的顶端具有盖板10，底端安装有封底11；封底11的开口端外壁具有第一台阶沿14，封底11通过第一台阶沿14与卡在内套筒8与外套筒9的底端之间，封底11的封闭端为圆锥体结构，封底11与结晶器17中的钢液19为相同材质，且封底11为薄壁结构容易融化。盖板10上开设有便于材料或检测设备插入内套管内的开口15，开口15形状根据需要浸入钢液19的检测设备或材料横截面设计，便于检测设备或材料的送入；进气口13位于盖板10以下、结晶器17中的保护渣18液面以上，封底11位于结晶器17中的钢液19液面以下。

上述安置架2由支撑架6和中部具有承托环20的承托架7组成，支撑架6安装在结晶器17的上方，承托架7的两端安装在支撑架6上，且承托架7位于结晶器17中的保护渣18液面上方；外套筒9的上部外壁上具有第二台阶沿16，排渣器1通过第二台阶沿16放置在承托环20上，使得排渣器1底部的封底11穿过结晶器17内的保护渣18层浸入钢液19内；排渣器1的上端距离保护渣18液面的高度大于保护渣18液面波动安全距离，避免保护渣18液面剧烈波动时保护渣18溢入排渣器1腔内，导致设备腐蚀或卷渣。支撑架6两侧设有水平滑轨21，承托架7的两端滑动卡接在支撑架6两侧的水平滑轨21之间。

上述结晶器17内保护渣18排渣装置的具体安装和使用操作方式如下：

1）将安置架2的支撑架6固定在结晶器17前后壁面上方，使承托架7中间的承托环20正对结晶器17中间截面，并沿支撑架6两侧的水平滑轨21将承托架7调整至适当位置。

2）将封底11自上而下放入外套筒9中，安装内套筒8将封底11夹持固定，盖上盖板10，完成排渣器1的组装。

3）用进气管3连接惰性气体瓶5和预热器4入口，连接预热器4出口和排渣器1进气口13。

4）打开惰性气体瓶5的阀门，惰性气体（优选氩气）进入预热器4进行预热，预热后的氩气通过进气管3由排渣器1进气口13注入排渣器1的腔体内，等待一段时间，直至惰性气体充满排渣器1的腔体并从盖板10的开口15溢出，避免空气进入排渣器1的腔体。控制惰性气体瓶5设置的吹惰性气体的压力不足以使惰性气体从排渣管的底部逸出，且足以避免空气由盖板10的开口15与伸入其内的材料或检测设备之间的缝隙进入到排渣管内，避免空气从盖板10的开口15与伸入检测设备或材料的缝隙中进入，避免惰性气体由封底11熔化后形成的排渣器1底部出口逸出。

5）将排渣器1自上而下匀速放入安置架2的承托环20中，此时封底11缓慢通过保护渣18层，并将保护渣18排开，直至排渣器1外套筒9底端达到保护渣18层以下，外套筒9底端与保护渣18层的距离高于保护渣18层波动安全距离，同时封底11完全浸入下方的钢液19内。此时，装置安置完毕。

6）从排渣器1的盖板10开口15中伸入检测设备或喂入钢带或钢丝，封底11的材质与钢液19一致，浸入钢液19一段时间后在高温下逐渐熔化，其表面夹带的保护渣18随封底11外表面熔化而脱离上浮，封底11完全熔化后，排渣器1的内套筒8和外套筒9形成贯穿保护渣18层的通道。经预热器4预热后的惰性气体由进气口13吹入内套筒8，填充排渣器1的腔体，并从上方盖板10的开口15与检测设备或材料形成的缝隙中排出，从而避免钢液19表面发生氧化。此时，就可以实现将检测设备或钢带或钢丝通过上述通道伸入到钢液19中进行检测或喂料，避免检测设备或喂入的材料与保护渣18接触而被腐蚀。

上述实施方式只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种结晶器内保护渣排渣装置，其特征在于：包括排渣器（1）、安置架（2）和惰性气体瓶（5），所述排渣器（1）设置在安装于结晶器（17）液面上方的安置架（2）上，所述排渣器（1）中排渣管的上部开设进气口（13），所述进气口（13）通过进气管（3）与所述惰性气体瓶（5）连通；所述排渣管的顶端具有盖板（10），底端安装有封底（11）；所述盖板（10）上开设有便于材料或检测设备插入所述排渣管内的开口（15），且所述进气口（13）位于所述盖板（10）以下、所述结晶器（17）中的保护渣（18）液面以上，所述封底（11）位于所述结晶器（17）中的钢液（19）液面以下。

2.根据权利要求1所述的结晶器内保护渣排渣装置，其特征在于：所述排渣管由内套筒（8）和外套筒（9）组成，所述封底（11）卡在所述内套筒（8）与所述外套筒（9）的底端之间。

3.根据权利要求2所述的结晶器内保护渣排渣装置，其特征在于：所述封底（11）的开口端外壁具有第一台阶沿（14），所述封底（11）通过所述第一台阶沿（14）与卡在所述内套筒（8）与所述外套筒（9）的底端之间。

4.根据权利要求2所述的结晶器内保护渣排渣装置，其特征在于：所述外套筒（9）的上部外壁上具有第二台阶沿（16），所述排渣器（1）通过所述第二台阶沿（16）放置在所述安置架（2）上。

5.根据权利要求4所述的结晶器内保护渣排渣装置，其特征在于：所述安置架（2）由支撑架（6）和中部具有承托环（20）的承托架（7）组成，所述支撑架（6）安装在所述结晶器（17）的上方，所述承托架（7）的两端安装在所述支撑架（6）上，且所述承托架（7）位于所述结晶器（17）中的保护渣（18）液面上方；所述排渣器（1）通过所述第二台阶沿（16）放置在所述承托环（20）上。

6.根据权利要求5所述的结晶器内保护渣排渣装置，其特征在于：所述承托架（7）的两端与所述支撑架（6）之间通过所述支撑架（6）两侧的水平滑轨（21）连接。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的结晶器内保护渣排渣装置，其特征在于：所述进气口（13）贯穿所述内套筒（8）和所述外套筒（9），所述内套筒（8）与所述外套筒（9）之间采用键结构（12）联接。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的结晶器内保护渣排渣装置，其特征在于：所述封底（11）与所述结晶器（17）中的钢液（19）为相同材质。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的结晶器内保护渣排渣装置，其特征在于：所述封底（11）的封闭端为圆锥体结构。

10.根据权利要求1至6中任一项所述的结晶器内保护渣排渣装置，其特征在于：所述进气管（3）上安装有预热器（4）。

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