[發明專利]一種潔凈鋼用吹氬長水口

無效

• 申請號: 201210348561.1
• 申請日: 2012-09-19
• 公開（公告）號: CN102864283A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 幸偉;馬春武;徐永斌;徐海倫;陳洪智;邵遠敬;葉理德;袁德玉
• 申請（專利權）人: 中冶南方工程技術有限公司
• 主分類號: C21C7/072
• 分類號: C21C7/072;B22D41/58
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮

技術領域

本發明涉及一種用于潔凈鋼生產的吹氬長水口，屬于煉鋼連鑄設備技術領域。

背景技術

隨著社會經濟的發展，對鋼的性能要求日益提高，如何有效防止和最大限度地去除夾雜物，提高鋼的潔凈度是目前研究工作和工業生產的主題。因此，長期以來人們在不斷地改進夾雜物去除技術，探索新的夾雜物去除方法。

鋼中的夾雜物大部分是通過浮力自然上浮去除，但是僅靠自然上浮效率很低，無法滿足生產要求，因此需要采用專門的手段來強化夾雜物的去除。目前主要技術手段有：氣體攪拌，電磁凈化，過濾等。

其中，氣體攪拌是最簡單有效的方法，通常采用在鋼包或中間包底吹氬氣的方法，通過射流進入、氣泡形成、氣泡分散和上浮等過程，以及由此引起的鋼水循環流動、界面傳質和反應、渣金界面卷混、夾雜物排除等一系列冶金物理化學過程。

通過氣泡捕獲夾雜物顆粒的理論分析可知，鋼中夾雜物被氣泡俘獲去除的效率決定于吹入鋼液中氣泡數量和氣泡尺寸。作為底吹氬工藝的供氣元件，吹氬用透氣磚平均孔徑一般為2-4mm，在常用的吹氬流量范圍產生的氣泡直徑為10-20mm。而有效去除夾雜物的最佳氣泡直徑為2-15mm，并且氣泡在鋼液中上浮過程會迅速膨脹。因此，底吹氬產生的氣泡捕獲小顆粒夾雜物概率很小，對細小夾雜物去除效果不理想。因此，需要在中間包內產生數量更多，尺寸更小的氣泡，以提高夾雜物被俘獲的概率。

將氬氣引入到足夠湍流強度的鋼液中，依靠湍流波動速度梯度產生的剪切力將氣泡擊碎，可將大氣泡擊碎成小氣泡。從鋼液精煉到連鑄整個流程中，只有鋼包與中間包之間的長水口才具有如此高的湍流強度，從長水口處引入氣體是比較理想的位置。

而目前鋼包長水口主要是把從鋼包到中間包的鋼液與空氣隔開，在澆注過程中防止二次氧化所產生的新的夾雜。如中國實用新型專利200520105644.3用于連鑄保護澆鋼用鋼包長水口，主要是通過在長水口內壁設置透氣密封環、外壁設置吹氣管，吹氣管通過長水口本體上端及外環面與鋼殼之間形成的氣縫到達透氣密封環；通過吹起管向密封鋼殼內吹入氣體時，內部氣體通過透氣密封圈的耐火纖維吹出到達長水口內部，使水口內部形成正壓，防止澆鑄鋼水過程吸入空氣，造成鋼水二次氧化。該技術主要的目的是通過密封墊圈和Ar氣密封來防止空氣滲入而造成鋼水二次氧化，氬氣通過密封圈滲透進入水口內部，起到密封作用，雖然也可以防止鋼液二次氧化而提高潔凈度，但并不是通過氣泡捕獲夾雜物顆粒來提高潔凈度。?

中國實用新型專利201120051787.6一種潔凈鋼水用鋼包長水口，主要是在長水口本體的渣線上方設置吹氣導管，通過吹氣導管往鋼液中吹入氬氣，進而提高鋼液潔凈度。但其只有一個吹氣導管，且直徑僅5-10mm，吹氣量偏小，氣泡數量少，也不能保證分布均勻，夾雜物去除效果難以保證。同時吹氣導管位于長水口本體的渣線上方，吹氣位置距離中間包液面近，吹入的氣體沒有充分的時間被鋼液的速度沖擊而破碎成細小的氣泡，因此細小夾雜物去除難以達到理想效果。

因此，有必要開發設計新型長水口，提升長水口的凈化作用，促進夾雜物的去除，進一步提高鑄坯清潔度。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提出一種潔凈鋼用吹氬長水口，能更有效去除鋼中夾雜物,?進一步提高鑄坯清潔度。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種潔凈鋼用吹氬長水口，設置在鋼包和中間包的連接處，水口本體的上端為臺階狀漏斗、下端為圓柱體；水口外壁上設置吹氬導管；其特征在于：氬氣接入點位于長水口的漏斗部或圓柱部內外側壁之間水平設置的吹氣孔處，長水口的吹氣孔直接連接吹氬導管，氬氣通過吹氬導管經長水口的吹氣孔直接吹入鋼液。

按上述技術方案，從長水口的圓柱部外側壁往內水平設置長水口的吹氣孔，長水口的吹氣孔直接連接吹氬導管；長水口的吹氣孔水平往內與一個環形氣室連通；環形氣室往內的徑向延伸方向，水口內側壁上還開設有多個連通水口內部與環形氣室的透氣孔；氬氣通過吹氬導管經長水口的吹氣孔、氣室、透氣孔直接吹入鋼液。

按上述技術方案，所述透氣孔沿水口軸向方向設置多排，每排沿水口圓周方向均勻間隔設置多個透氣孔。

按上述技術方案，環形氣室軸向長度不超過長水口本體的二分之一。

按上述技術方案，每排沿水口圓周方向設置至少4個透氣孔。