[發明專利]耐水口渣線侵蝕裝置及用其保護澆注的方法

有效

• 申請號: 201310006540.6
• 申請日: 2013-01-09
• 公開（公告）號: CN103008588A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 趙定國;王書桓;崔小杰;郭建龍;李秋京
• 申請（專利權）人: 河北聯合大學
• 主分類號: B22D11/10
• 分類號: B22D11/10;B22D41/50;B22D41/56;B22D41/58
• 代理公司: 唐山永和專利商標事務所 13103
• 代理人: 王永紅

技術領域

本發明屬于連鑄用水口的制造應用領域，特別是涉及一種

耐水口渣線侵蝕裝置及用其保護澆注的方法，適用于鋼鐵廠連鑄水口的耐蝕保護。

背景技術

高效連鑄的核心是在高連澆率、高拉速下生產高質量的無缺陷鑄坯，但高連澆率、高拉速需要高質量的水口來保證澆鑄的順行。目前各廠水口（長水口或浸入式水口）渣線部位侵蝕嚴重，需及時更換。連鑄過程中，水口渣線部位與保護渣熔渣層直接接觸，在高溫條件下，保護渣與水口耐火材料發生化學反應，同時在一定的液面波動沖刷作用下，比水口其他部位的侵蝕大得多。

在降低水口耐材侵蝕，提高水口壽命方面，已經提出了很多方法，包括：1）改善水口材質是常用的減緩水口渣線侵蝕的方法，ZrO₂在硅酸鹽熔體中的溶解比一般氧化物材料如Al₂O₃等要小得多，因此渣線部位采用含有ZrO₂材料有較好的抗渣性能。氧化鋯的化學和物理的穩定性較好，是良好的渣線原料，但它的膨脹率較高，含量太高容易炸裂；石墨難被鋼水浸潤，化學穩定性良好，熱膨脹系數低，缺點是易被氧化，二者合理配比可制作出較好的耐蝕材料。許多人還從粒度配比、添加劑、結合劑、超微粉的使用等方面作了大量工作，如添加劑使用硅粉、碳化硅、碳化硼和氮化硼等，但至今未見特別優良的耐渣線侵蝕的耐火材料。2）保護渣的化學成分與硅酸鹽熔體接近除，含少量的碳外，還有Na₂O、CaF₂等添加劑。尤其是爐渣中含氟，對水口侵蝕嚴重。寶鋼保護渣侵蝕浸入式水口的生產實踐表明，原始直徑為90mm的水口，侵蝕后量取的直徑分別為70mm（無氟渣）和78mm（含氟渣），保護渣無氟化后對水口渣線部位的侵蝕速率由22%降至13%左右，對提高水口的使用壽命有一定效果，但仍有10mm左右的侵蝕。3）有人在浸入式水口外表面粘貼一層保溫棉，也有人對浸入式水口外壁噴涂高溫耐蝕涂料來提高使用壽命，但兩者材料性質、水口加工等許多方面存在困難，成本較高，且耐渣線侵蝕效果不明顯。4）也有人通過增加水口壁厚來延長水口使用壽命，但成本增加，且未從根源上解決渣線侵蝕的問題。5）有人提出一種電動式動態調整渣線系統，根據水口侵蝕情況，通過中間包升降機提高小車高度，提高浸入式水口位置，延長水口壽命，但這種較大的調整對結晶器內鋼水凝固產生影響，可能會導致結晶器內速度場和溫度場產生較大的變化，影響澆鑄的順行和鑄坯的質量。

從上述分析可知，目前連鑄水口渣線部位存在嚴重的侵蝕問題，水口需定時更換，操作工藝麻煩。尤其是浸入式水口在連鑄用耐耐火材料費用上占有較大比重，耐材的侵蝕使連鑄成本增高。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術連鑄水口渣線部位存在嚴重的侵蝕問題，水口需定時更換，操作工藝麻煩。尤其是浸入式水口在連鑄用耐耐火材料費用上占有較大比重，耐材的侵蝕使連鑄成本增高等諸多不足，一是提供一種耐水口渣線侵蝕的裝置，二是提供一種實現“零換水口”用耐水口渣線侵蝕的裝置進行澆注的方法，該裝置和方法，保護措施簡單、方便，水口使用壽命。

實現上述目的采用以下技術方案：

一種耐水口渣線侵蝕裝置，其特征在于，所述裝置主要由垂直升降架、水平夾持器、氬氣管路、耐蝕護筒組成，

a.所述的垂直升降架與水平夾持器相連，通過垂直升降架來調整水平夾持器的高度；

b.所述的水平夾持器由水平支撐桿和活動圈組成，水平支撐桿一端與升降架相連，另一端與活動圈連接，活動圈套裝環抱在耐蝕護筒外，用螺栓鎖緊固；?

c.所述的耐蝕護筒是兩個密合的對稱半圓筒，半圓筒內的上部設有半圈通氣內環道，通氣內環道上設有吹氬氣的出氣孔，半圓筒外部設有角形凸臺；

d.所述的氬氣管路由供氣管路、三通閥構成，三通閥一端接在外部氬氣管道上，另一端的兩個出口分別插入耐蝕護筒的兩個半圓筒的通氣內環道中。

作為優選方案，所述的垂直升降架與水平夾持器滑動連接。

作為優選方案，所述的活動圈由兩條半圓環組成。

作為優選方案，所述的水平夾持器的水平支撐桿的另一端裝有叉形活動柄，叉形活動柄的兩條臂端分別裝有活動軸，兩條活動軸分別連接半圓環，兩條半圓環的尾端對應開有安裝螺栓鎖用的鎖孔，鎖孔內配有由螺栓和螺母構成的螺栓鎖。

作為優選方案，所述耐蝕護筒下部的形狀與鋼坯水口的形狀匹配，為圓筒形或方形或橢圓形或者組合形狀。

作為優選方案，所述的鋼坯水口包括長水口和浸入式水口。