CN221289503U - 一种连铸长水口、连铸设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种连铸长水口和连铸设备，连铸长水口包括本体部件和防护部件，防护部件为含有微细气道的多孔耐火材料部件；防护部件呈筒状，固设在本体部件的第一端外周部；本体部件的中心设有供钢液流动的本体内腔，本体部件的侧壁上设有供气体流动的本体气道，防护部件上设有环型气道，环型气道与本体气道连通，气体沿本体气道流动至环型气道，并流经防护部件后，由防护部件的表面流出。本实用新型所提供的连铸长水口，可避免连铸长水口的本体部件的外壁面与中包渣直接接触，而发生快速侵蚀的问题；在防护部件的壁面与中包渣的界面上形成一层气幕隔帘，可进一步减缓中包渣对防护部件的侵蚀，从而有效提高浇铸长水口使用寿命，节省成本。

Description

一种连铸长水口、连铸设备

技术领域

本实用新型涉及冶金技术领域，特别是涉及一种连铸长水口和连铸设备。

背景技术

连铸长水口是连铸过程中重要的耐材构件，在浇钢过程中发挥着重要作用，如下：1、将钢水由大包引流到中包，避免钢水由大包进入中包过程因与空气接触发生二次氧化；2、调控中包内的钢水流场，同时结合吹氩等措施促进钢水中夹杂物上浮去除，达到净化钢水效果。

连铸长水口在浇钢过程中，其本体外壁面与中包渣面接触区域侵蚀速度远大于本体其它位置，在连铸长水口的本体外壁面上形成明显的“渣线”，即连铸长水口的本体外壁面较深的环型侵蚀凹坑。当该环型侵蚀凹坑深度达到一定程度时，为避免发生连铸长水口穿钢等浇钢事故，需要更换新的连铸长水口。因此，连铸长水口的渣线区域侵蚀是影响长水口使用寿命的关键因素之一。

现有技术中，一般是通过改善连铸长水口的吹氩效果、增加过滤装置、进行浸入式开浇、优化长水口材料类型等措施，来促进夹杂物上浮去除，从而改善钢水纯净度，提高浇铸长水口的使用寿命，而上述措施对于浇铸长水口的侵蚀问题，效果一般；现有技术中，还存在采用氧化锆陶瓷代替常规镁碳质或铝碳质材料加工浇铸长水口的措施，从而提浇铸长水口的使用寿命，然而，氧化锆陶瓷相比于常规耐火材料而言，成本大幅增加，因此，现有技术中的措施，成本高，耐侵蚀效果差。

因此，如何提高连铸长水口的使用寿命，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种连铸长水口和连铸设备，可以有效提高连铸长水口的使用寿命，减少侵蚀，成本低。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种连铸长水口，包括本体部件和防护部件，所述防护部件为含有微细气道的多孔耐火材料部件；所述防护部件呈筒状，固设在所述本体部件的第一端外周部；所述本体部件的中心设有供钢液流动的本体内腔，所述本体部件的侧壁上设有供气体流动的本体气道，所述防护部件上设有环型气道，所述环型气道与所述本体气道连通，所述气体沿所述本体气道流动至所述环型气道，并流经所述微细气道后，由所述防护部件的表面流出。

优选地，所述本体部件的第二端设置有碗口部，所述本体气道的一端位于所述本体部件上靠近所述碗口部的一侧，所述本体气道的另一端延伸至所述防护部件的轴向中间位置。

优选地，所述防护部件的内壁上设有一导入孔，所述导入孔的一侧与所述本体气道连通，另一侧与所述环型气道的连通。

优选地，所述本体气道靠近所述碗口部的一端设有气体快接口。

优选地，所述碗口部的中心设有碗口内腔，所述碗口内腔呈圆台型，所述碗口内腔与所述本体内腔联通，所述碗口内腔与大包的下水口连接。

优选地，所述本体部件为镁碳质耐火材料部件，所述防护部件为多孔锆碳质耐火材料部件。

优选地，所述防护部件上设有内壁面、外壁面和位于所述防护部件轴向两端的第一斜面和第二斜面，所述第一斜面和所述第二斜面用于连接所述内壁面和所述外壁面；所述第一斜面与所述第二斜面，自靠近所述本体部件的一侧向另一侧，均朝向所述防护部件的中部倾斜。

优选地，所述外壁面的高度为中包渣高度的1.5-2.5倍。

优选地，所述第一斜面相对于所述防护部件的轴向夹角为50-70°。

本实用新型还提供一种连铸设备，包括上述任意一项所述的连铸长水口。

本实用新型所提供的连铸长水口，包括本体部件和防护部件，所述防护部件为含有微细气道的多孔耐火材料部件；所述防护部件呈筒状，固设在所述本体部件的第一端外周部；所述本体部件的中心设有供钢液流动的本体内腔，所述本体部件的侧壁上设有供气体流动的本体气道，所述防护部件上设有环型气道，所述环型气道与所述本体气道连通，所述气体沿所述本体气道流动至所述环型气道，并流经所述防护部件后，由所述防护部件的表面流出。本实用新型所提供的连铸长水口，利用所述防护部件的设置，在浇钢时，由于中包渣与所述防护部件接触，可避免所述连铸长水口的本体部件的外壁面与中包渣直接接触，而发生快速侵蚀的问题；并且，在浇钢过程中，通过所述本体气道和所述环型气道的设置，通过所述防护部件的多孔微细气道不断吹出保护性气体，这些气体依附于所述防护部件的表面，在所述防护部件的壁面与中包渣的界面上形成一层气幕隔帘，可进一步减缓中包渣对所述防护部件的侵蚀，通过上述两方面作用，可有效提高浇铸长水口使用寿命，节省成本。

本实用新型所提供的连铸设备设有上述连铸长水口，由于所述连铸长水口具有上述技术效果，因此，设有该连铸长水口的连铸设备也应当具有相应的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的连铸长水口一种具体实施方式的结构示意图；

其中：1-碗口内腔；2-碗口部；3-气体快接口；4-本体气道；5-本体内腔；6-本体部件；7-防护部件；7-1-第一斜面；7-2-第二斜面；8-环型气道；H-防护部件的外壁面高度；h-中包渣面的高度；α-第一斜面与外壁面的夹角；β-第一斜面与内壁面的夹角。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种连铸长水口和连铸设备，可以有效减弱中包渣对浇铸长水口的侵蚀，有助于进一步提高浇铸长水口的使用寿命。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1，图1为本实用新型所提供的连铸长水口一种具体实施方式的结构示意图。

在该实施方式中，连铸长水口包括本体部件6和防护部件7，防护部件7为多孔耐火材料部件，优选为含有微细气道的多孔耐火材料部件，能够供保护性气体流通，以在防护部件7的表面形成阻隔的材料均可；防护部件7呈筒状，固设在本体部件6的第一端外周部；本体部件6的中心设有供钢液流动的本体内腔5，本体部件6的侧壁上设有供气体流动的本体气道4，防护部件7上设有环型气道8，环型气道8与本体气道4连通，气体沿本体气道4流动至环型气道8，并流经防护部件7后，由防护部件7的表面流出。

具体的，本体部件6的一端与大包连接，另一端伸入至中间包的内部，本体内腔5起到导流作用，用于将大包中的钢液导入中间包，中间包的钢液表面会漂浮有中包渣，为了减少中包渣对本体部件6的侵蚀，在本体部件6伸入至中间包时，防护部件7在高度方向上应该完全覆盖中包渣所在的高度范围，从而避免中包渣与本体部件6直接接触；环型气道8环绕本体气道4设置，优选地，环型气道8设置在防护部件7靠近内侧壁的位置，方便与本体气道4连接。

进一步，防护部件7与本体部件6可以通过高温烧结形成连接牢固的一体化构件；本体部件6的底部外周套设防护部件7，本体部件6上的本体气道4与防护部件7中的环型气道8联通，用于向防护部件7提供保护性气体，保护性气体通过环型气道8，进入防护部件7的内部，由于防护部件7为多孔耐火材料部件，因此，保护性气体会沿着防护部件7的自身结构流动至防护部件7的表面，起到阻隔作用，并且由于气体的阻隔作用，钢液不会进入防护部件7的内部。

本实用新型所提供的连铸长水口，利用防护部件7的设置，在浇钢时，由于中包渣与防护部件7接触，可避免连铸长水口的本体部件6的外壁面与中包渣直接接触，而发生快速侵蚀的问题；并且，在浇钢过程中，通过本体气道4和环型气道8的设置，通过防护部件7的多孔微细气道不断吹出保护性气体，这些气体依附于防护部件7的表面，在防护部件7的壁面与中包渣的界面上形成一层气幕隔帘，可进一步减缓中包渣对防护部件7的侵蚀，通过上述两方面作用，可有效提高浇铸长水口使用寿命，节省成本。

在一些实施方式中，本体部件6的第二端设置有碗口部2，碗口部2用于与大包连接，钢液由碗口部2进入本体部件6的本体内腔5中，本体气道4的一端位于本体部件6上靠近碗口部2的一侧，本体气道4的另一端延伸至防护部件7的轴向中间位置。也就是说，本体气道4的进入端位于本体部件6上靠近碗口部2的一侧，即本体部件6的上部，如此设置，可以方便保护性气体接入，操作便捷。

在一些实施方式中，防护部件7的内壁上设有一导入孔，导入孔的一侧与本体气道4连通，另一侧与环型气道8的连通。具体的，导入气道用于将本体气道4中的气体导入环型气道8中，环型气道8直接开设在防护部件7的内部，由于防护部件7为多孔耐火材料部件，因此环形气道的内壁上会存在多孔微细结构，供气体流出，以保护防护部件7。

在一些实施方式中，本体气道4靠近碗口部2的一端设有气体快接口3，具体的，气体快接口3可以进一步方便气体的接入，方便拆装，使用方便。进一步，本体气道4及环型气道8的内腔直径为30～50mm，既满足本体部件6的尺寸限制，也可以满足气幕隔帘形成时对气体流量的要求。优选地，吹气流量为20～50NL/min，如果吹气流量过小，起不到气幕隔帘的效果，如果吹气流量过大，对中包渣的位置会产生影响。

在一些实施方式中，碗口部2的中心设有碗口内腔1，碗口内腔1呈圆台型，碗口内腔1与本体内腔5联通，碗口内腔1与大包的下水口连接。具体的，碗口内腔1通过与大包的下水口对接，优选为可拆卸连接，提高连接效率，方便该浇铸长水口的重复使用。

在一些实施方式中，本体部件6为镁碳质耐火材料部件，防护部件7为多孔锆碳质耐火材料部件，多孔锆碳质耐火材料部件内部含有微细气道，供气体流动。优选地，本体部件6为致密的镁碳质耐火材料部件，其中MgO的含量>82％，C含量>10％，防护部件7为多孔的锆碳质耐火材料部件，其中ZrO₂含量>80％，C含量>10％，由于镁碳质耐火材料的成本小于锆碳质耐火材料的成本，而锆碳质耐火材料的耐侵蚀效果优于镁碳质耐火材料，因此，采用锆碳质耐火材料仅制作防护部件7即可，既可以满足耐侵蚀的目的，而且可以降低整个铸造长水口的制作成本。

在一些实施方式中，防护部件7包括内壁面、外壁面和位于防护部件7轴向两端的第一斜面7-1和第二斜面7-2，第一斜面7-1位于防护部件7靠近碗口部2的一端，第二斜面7-2位于防护部件7远离碗口部2的一端；第一斜面7-1和第二斜面7-2用于连接内壁面和外壁面；第一斜面7-1与第二斜面7-2，自靠近本体部件6的一侧向另一侧，均朝向防护部件7的中部倾斜。具体的，第一斜面7-1位于防护部件7靠近碗口部2的一侧，第二斜面7-2位于防护部件7远离碗口部2的一侧，通过在防护部件7轴向两端设置斜面，当该浇铸长水口进入中间包时，第二斜面7-2的设置，可以防止将中包渣推进钢液中，当该浇铸长水口离开中间包时，第一斜面7-1的设置，可以防止将中包渣带离，提高使用可靠性。

在一些实施方式中，外壁面的高度为中包渣高度的1.5-2.5倍，具体的，如果透气部分的外侧壁高度太大，会导致防护部件7的制作成本高，如果透气部分的外侧壁高度太小，则无法覆盖整个的中包渣的高度范围，因此，外壁面的高度优选为中包渣高度的1.5-2.5倍。

具体的，防护部件7的外壁面高度H优选为H＝200～300mm，第一斜面7-1与外壁面的夹角α＝120°，第一斜面7-1与内壁面的夹角β＝60°；浇钢时，防护部件7的外壁面插入中包的钢液中，中包渣面的高度h＝100～200mm，位于防护部件7的外侧壁覆盖范围内，在使用时，该浇铸长水口的高度可调，能够满足防护部件7的外壁面高度完全覆盖中包渣面的高度即可。

在一些实施方式中，第一斜面7-1相对于防护部件7的轴向夹角为50-70°，也就是说，第一斜面7-1相对于内壁面的夹角为50-70°，第一斜面7-1相对于外壁面的夹角为110-130°，既可以保证使用效果，而且不会对外壁面的高度产生太大的影响。

在一种具体实施例中，以40吨方坯中间包连浇重轨钢过程为例，设计浇铸长水口。该浇铸长水口的本体部件6为致密的镁碳质耐火材料，其中MgO的含量为84％，C含量为11％，防护部件7为多孔的锆碳质耐火材料部件，其中ZrO₂含量为82％，C含量为13％，本体部件6与防护部件7通过高温烧结形成连接牢固的一体化构件；防护部件7的外壁面高度H＝300mm，第一斜面7-1相对于外壁面的夹角α＝120°，第一斜面7-1相对于内壁面的夹角β＝60°，本体气道4及环型气道8的内腔直径为40mm；浇钢时，浇铸长水口的底部防护部件7插入中间包的钢水中，中包渣面的高度h＝150～180mm，位于防护部件7的外壁面所在的范围内；浇钢过程由气体快接口3吹入氩气，氩气通过本体气道4及环型气道8到达防护部件7，通过防护部件7的多孔微细结构后，气体到达防护部件7的外表面，从而在防护部件7的外壁面与中包渣之间形成一层气幕隔帘，吹气流量为40NL/min。

该浇铸长水口，在经过使用测试后，平均使用寿命32炉，远高于常规长水口使用寿命8炉，使用寿命显著提高，成本显著降低。

除了上述连铸长水口以外，本实用新型还提供了一种包括上述连铸长水口的连铸设备，该连铸设备的其他各部分结构请参考现有技术，本文不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本实用新型所提供的连铸长水口进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种连铸长水口，其特征在于，包括本体部件(6)和防护部件(7)，所述防护部件(7)为含有微细气道的多孔耐火材料部件；所述防护部件(7)呈筒状，固设在所述本体部件(6)的第一端外周部；所述本体部件(6)的中心设有供钢液流动的本体内腔(5)，所述本体部件(6)的侧壁上设有供气体流动的本体气道(4)，所述防护部件(7)上设有环型气道(8)，所述环型气道(8)与所述本体气道(4)连通，所述气体沿所述本体气道(4)流动至所述环型气道(8)，并流经所述微细气道后，由所述防护部件(7)的表面流出。

2.根据权利要求1所述的连铸长水口，其特征在于，所述本体部件(6)的第二端设置有碗口部(2)，所述本体气道(4)的一端位于所述本体部件(6)上靠近所述碗口部(2)的一侧，所述本体气道(4)的另一端延伸至所述防护部件(7)的轴向中间位置。

3.根据权利要求2所述的连铸长水口，其特征在于，所述防护部件(7)的内壁上设有一导入孔，所述导入孔的一侧与所述本体气道(4)连通，另一侧与所述环型气道(8)的连通。

4.根据权利要求2所述的连铸长水口，其特征在于，所述本体气道(4)靠近所述碗口部(2)的一端设有气体快接口(3)。

5.根据权利要求2所述的连铸长水口，其特征在于，所述碗口部(2)的中心设有碗口内腔(1)，所述碗口内腔(1)呈圆台型，所述碗口内腔(1)与所述本体内腔(5)联通，所述碗口内腔(1)与大包的下水口连接。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的连铸长水口，其特征在于，所述本体部件(6)为镁碳质耐火材料部件，所述防护部件(7)为多孔锆碳质耐火材料部件。

7.根据权利要求1至5任意一项所述的连铸长水口，其特征在于，所述防护部件(7)上设有内壁面、外壁面和位于所述防护部件(7)轴向两端的第一斜面(7-1)和第二斜面(7-2)，所述第一斜面(7-1)和所述第二斜面(7-2)用于连接所述内壁面和所述外壁面；所述第一斜面(7-1)与所述第二斜面(7-2)，自靠近所述本体部件(6)的一侧向另一侧，均朝向所述防护部件(7)的中部倾斜。

8.根据权利要求7所述的连铸长水口，其特征在于，所述外壁面的高度为中包渣高度的1.5-2.5倍。

9.根据权利要求7所述的连铸长水口，其特征在于，所述第一斜面(7-1)相对于所述防护部件(7)的轴向夹角为50-70°。

10.一种连铸设备，包括连铸长水口，其特征在于，所述连铸长水口为权利要求1至9任意一项所述的连铸长水口。