連鑄鋼包保護澆注用長水口及澆注裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種連鑄鋼包保護澆注用長水口及澆注裝置。所述長水口包括上端的碗狀部和連接在碗狀部下側的管體，所述長水口還包括鋼殼，所述鋼殼一體地設置在長水口的碗狀部與管體相連接處的外周，所述鋼殼的外圍覆蓋有一層軟性耐高溫材料。本實用新型有效提高了長水口頸部的抗折強度和耐侵蝕能力，防止澆注過程中長水口頸部斷裂或穿孔，避免鋼水二次氧化，降低了長水口的消耗，經濟實用。
【專利說明】連鑄鋼包保護澆注用長水口及澆注裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及冶金工業連鑄【技術領域】，尤其涉及一種連鑄鋼包保護澆注用長水口以及采用該長水口的澆注裝置。
【背景技術】
[0002]連鑄技術是將液體金屬經過一組特殊的冷卻和支撐裝置，連續地澆鑄成一定斷面形狀的鑄坯新工藝，它的出現從根本上改變了一個世紀以來占統治地位的鋼錠一初軋工藝。連鑄與傳統模鑄工藝相比，具有生產工序簡化、金屬收得率高、能源消耗低、自動化程度高、生產率高、鑄坯質量好等諸多優點，成為鋼鐵工業發展歷史上具有劃時代意義的重要技術之一。連鑄技術的開發與應用是鋼鐵生產中繼氧氣轉爐之后又一次重大的技術革命，是目前冶金領域最活躍的一個分支，也是煉鋼領域內發展最快的技術之一。連鑄技術對世界鋼鐵工業的發展產生了巨大的推動力。目前連鑄生產快速發展已成為推動煉鋼和整個鋼鐵生產蓬勃發展的主要技術動力。
[0003]隨著科學技術的不斷發展，對鋼水潔凈度的要求也不斷提高，不僅要減少鋼水本身的夾雜物含量，還要在澆注過程中盡可能地減少外來夾雜對鋼水的污染。在連鑄過程中，連鑄鋼包的鋼水首先注入中間包，再通過中間包分流注入結晶器。目前，連鑄鋼包鋼水注入中間包普遍采用的是Al-C質長水口與鋼包下水口套裝將鋼水注入中間包的保護澆注方法。
[0004]圖1是現有技術中利用長水口將連鑄鋼包的鋼水注入中間包的示意圖。如圖1所示，連鑄鋼包101通過長水口 103將鋼水注入中間包104，機械手102的末端夾持在長水口103的頸部，機械手102可通過傳導振動至檢測裝置(未示出)來檢測長水口 103內的鋼水流動情況。長水口 103可保護鋼水在澆注時不發生二次氧化，保證鋼水潔凈，鑄坯質量良好。
[0005]但是在澆注過程中可能發生長水口頸部斷裂或被鋼水刺穿的現象，一旦出現長水口頸部斷裂或穿孔，則必須對長水口進行更換，嚴重時機械手設備也會被鋼水燒壞，也必須更換處理。在長水口頸部斷裂、穿孔及更換期間將不可避免地使鋼水裸露直接與空氣接觸，發生鋼水二次氧化，形成氧化物夾雜進入鋼水。特別是對于澆注如重軌等高品質的鋼影響極為明顯，表現為重軌報警不穩定，同時造成長水口消耗增加。
實用新型內容
[0006]本實用新型的目的在于改進長水口頸部構造，提高長水口頸部的抗折強度和耐侵蝕能力，防止澆注過程中長水口頸部斷裂、穿孔，避免鋼水被二次氧化，以提高鑄坯內部質量和降低長水口消耗。
[0007]為了實現上述目的，本實用新型的一方面提供了一種連鑄鋼包保護澆注用長水口，所述長水口包括上端的碗狀部和連接在碗狀部下側的管體，其特征在于:所述長水口還包括鋼殼，所述鋼殼一體地設置在長水口的碗狀部與管體相連接處的外周，所述鋼殼的外圍覆蓋有一層軟性耐高溫材料。[0008]進一步地,所述鋼殼的材質可以為厚度2mm?5mm的鋼板。
[0009]進一步地,所述鋼殼的長度可以為IOOmm?150mm。
[0010]進一步地,所述軟性耐高溫材料的厚度可以為IOmm?30mm。
[0011]進一步地，所述軟性耐高溫材料的材質可以為硅酸鋁纖維。
[0012]進一步地，所述軟性耐高溫材料可以通過熱固定覆蓋在鋼殼外圍。
[0013]進一步地，所述鋼殼的形狀可以為圓環狀，所述鋼殼可通過插入注塑的方式與長水口一體形成。
[0014]進一步地，所述長水口的碗狀部與管體相連接處的內部可以為倒錐形。
[0015]進一步地，所述長水口的碗狀部和管體的材質可以為鋁碳材質。
[0016]本實用新型的另一方面提供了一種連鑄保護澆注裝置，所述裝置包括連鑄鋼包、長水口、中間包和機械手，所述連鑄鋼包的底部設有下水口，所述下水口的底端插進長水口的頂端的碗狀部中與長水口套接，所述長水口的底端浸入中間包鋼水中，其中，所述長水口采用如上所述的本實用新型的連鑄鋼包保護澆注用長水口，所述機械手通過夾持設置在鋼殼外圍的軟性耐高溫材料與長水口相連接。
[0017]本實用新型取得的有益效果為:
[0018]1、通過改進和加固長水口頸部構造，提高了長水口頸部的抗折強度和耐侵蝕能力，能有效防止澆注過程中長水口頸部斷裂、穿孔，以避免鋼水二次氧化，提高鋼水潔凈度，提聞鋼材品質。
[0019]2、增設的軟性耐高溫材料，使機械手與長水口之間實現“軟連接”，減少了機械手與長水口之間的摩擦，增強長水口的抗折強度。
[0020]3、在澆注過程中，若有鋼水濺射出來，增設的軟性耐高溫材料可保證長水口的清潔，同時易于更換，延長了長水口的使用壽命和更換周期，降低耐材維護成本，同時減少設備損壞。
[0021]4、本實用新型操作方便，制作簡單，制造和改裝費用低廉。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]通過下面結合附圖對實施例進行的描述，本實用新型的上述和其他目的和特點將會變得更加清楚，其中:
[0023]圖1是現有技術利用長水口將連鑄鋼包的鋼水注入中間包的示意圖；
[0024]圖2是現有技術的長水口與本實用新型實施例的連鑄鋼包保護澆注用長水口的對比圖；
[0025]圖3是圖2中(B)的縱向截面圖；
[0026]圖4是本實用新型實施例的連鑄鋼包保護澆注用長水口的使用狀態示意圖。【具體實施方式】
[0027]下面，結合附圖來詳細說明本實用新型的實施例。
[0028]根據本實用新型，為了提高長水口頸部的抗折強度和耐侵蝕能力，在長水口上端的碗狀部外圍增設一層鋼殼，所述鋼殼為環狀，套接并固定在長水口的碗狀部與管體相連接處的外周，所述鋼殼的外圍還可覆蓋一層軟性耐高溫材料。[0029]圖2是現有技術的長水口與本實用新型實施例的連鑄鋼包保護澆注用長水口的對比圖。如圖2所示，(A)為現有技術的長水口 103，(B)為本實用新型提供的長水口 203。根據本實用新型的長水口 203，其包括上端的碗狀部211、連接在碗狀部下側的管體212和套在碗狀部211下側的鋼殼213，其中鋼殼213 —體地設置在碗狀部211與管體212相接處的外周。
[0030]為了使鋼殼與長水口一體形成，可以采用插入注射成型的方式來制造根據本實用新型的長水口。例如，在生產根據本實用新型的長水口 203時，所述鋼殼213可安放在長水口 203的生產模具里，使長水口 203在生產過程中即與鋼殼213連接成一體。
[0031]根據本實用新型的實施例，鋼殼213由薄鋼板制作而成。如果鋼殼213過薄則達不到增大長水口頸部強度的目的，如果鋼殼213過厚，一則長水口本身的耐材厚度達不到要求，反而起不到耐侵蝕的作用；二則增加了長水口的整體重量，不便于現場安裝、拆卸和更換的操作。因此，本實用新型的鋼殼厚度優選在2mm?5mm之間。
[0032]根據本實用新型的實施例，鋼殼213的長度可以根據鋼包的大小以及鋼包下水口的大小來進行相應調整。例如，可將鋼殼長度設計在IOOmm?150mm之間。
[0033]圖3是圖2中(B)的縱向截面圖。如圖3所示，根據本實用新型的長水口 203的鋼殼213的外圍，覆蓋有一層軟性耐高溫材料223。根據本實用新型的實施例，所述軟性耐高溫材料223的厚度可以根據鋼殼213的大小進行相應調整，如果太薄則起不到對長水口的保護作用，如果太厚則會影響澆注過程長水口的振動對機械手的傳導，使檢測到的振幅偏小。優選地，可將軟性耐高溫材料223的厚度設計在IOmm?30mm。
[0034]根據本實用新型的實施例，所述軟性耐高溫材料223的材質可以為硅酸鋁纖維，然而本發明不限于此，任何耐高溫的柔性材質均可作為替代物覆蓋在鋼殼的外圍，以對長水口起到保護作用。
[0035]根據本實用新型的實施例，所述軟性耐高溫材料223通過熱固定覆蓋在鋼殼213的外圍，并具備一定的結合強度，以防止機械手夾持的過程中被夾持力或鋼水澆注過程中的振動摩擦力所剝離脫落。
[0036]根據本實用新型的實施例，鋼殼213的形狀為圓環形，與長水口 203的外周形狀保
持一致。
[0037]通常情況下，為了使長水口與鋼包下水口的連接處契合緊密，長水口的碗狀部與管體連接過渡處的內部通常設計為倒錐形。因此，根據本實用新型的長水口 203的碗狀部211與管體212相連接處的內部設計為倒錐形。
[0038]此外，長水口 203的材質可以為鋁碳材質。
[0039]圖4是本實用新型實施例的連鑄鋼包保護澆注用長水口使用狀態的示意圖。如圖4所示，連鑄鋼包101、長水口 203、中間包104和機械手102共同組成一種連鑄保護澆注裝置。其中，連鑄鋼包101的底部設有下水口，所述下水口的底端插進長水口 203頂端的碗狀部中而與長水口 203套接，所述長水口 203的底端浸入中間包104內的鋼水中，機械手102通過夾持設置在鋼殼213外圍的軟性耐高溫材料223與長水口 203相連接。
[0040]此連鑄保護澆注裝置在工作時，鋼水從連鑄鋼包101底部的下水口流出，經過與下水口套接的長水口 203注入到中間包104中，避免了鋼水與空氣相接觸而被氧化導致增碳、增氮或帶入雜質。鋼水流動過程將使長水口 203產生振動，這種振動通過夾持在長水口203頸部的機械手102，傳導到振動檢測裝置(未示出)，以此來監控連鑄過程的澆注情況。
[0041]鋼殼213增強了長水口 203頸部的強度，有效保護鋼水澆注過程，使之避免出現因長水口 203頸部斷裂或被鋼水刺穿而引起的鋼水裸露接觸空氣被氧化而品質降低，確保鋼水的潔凈度和鋼材的質量。同時，軟性耐高溫材料墊在長水口 203與機械手102之間，使兩者實現軟連接，減小了機械手102對長水口 203的磨損，增強了長水口 203的抗折強度，還可以保證長水口 203的清潔，使之在澆注過程中避免被濺射出來的鋼水燙壞。本實用新型結構設計簡單，成本低廉，易于操作和維護保養，擁有很強的應用性。
[0042]雖然已經結合附圖描述了本實用新型的實施例，但是本領域的技術人員在不脫離本實用新型的原理和精神的情況下，可以對實施例進行各種可能的變形和修改。因此，本實用新型的保護范圍應當以權利要求書中所界定的范圍為準。
【權利要求】
1.一種連鑄鋼包保護澆注用長水口，所述長水口包括上端的碗狀部和連接在碗狀部下側的管體，其特征在于:所述長水口還包括鋼殼，所述鋼殼一體地設置在長水口的碗狀部與管體相連接處的外周，所述鋼殼的外圍覆蓋有一層軟性耐高溫材料。
2.如權利要求1所述的連鑄鋼包保護澆注用長水口，其特征在于，所述鋼殼的材質為厚度2mm?5mm的鋼板。
3.如權利要求1所述的連鑄鋼包保護澆注用長水口，其特征在于，所述鋼殼的長度為10Omm ?1 SOmnin
4.如權利要求1所述的連鑄鋼包保護澆注用長水口，其特征在于，所述軟性耐高溫材料的厚度為IOmm?30mm。
5.如權利要求1所述的連鑄鋼包保護澆注用長水口，其特征在于，所述軟性耐高溫材料的材質為硅酸鋁纖維。
6.如權利要求1所述的連鑄鋼包保護澆注用長水口，其特征在于，所述軟性耐高溫材料通過熱固定覆蓋在鋼殼外圍。
7.如權利要求1所述的連鑄鋼包保護澆注用長水口，其特征在于，所述鋼殼的形狀為圓環狀，通過插入注塑的方式與長水口一體形成。
8.如權利要求1所述的連鑄鋼包保護澆注用長水口，其特征在于，所述長水口的碗狀部與管體相連接處的內部為倒錐形。
9.如權利要求1所述的連鑄鋼包保護澆注用長水口，其特征在于，所述長水口的碗狀部和管體的材質為鋁碳材質。
10.一種連鑄保護澆注裝置，所述裝置包括連鑄鋼包、長水口、中間包和機械手，所述連鑄鋼包的底部設有下水口，所述下水口的底端插進長水口的頂端的碗狀部中與長水口套接，所述長水口的底端浸入中間包鋼水中，其特征在于:所述長水口采用權利要求1-9中任一項權利要求所述的長水口，所述機械手通過夾持設置在鋼殼外圍的軟性耐高溫材料與長水口相連接。
【文檔編號】B22D41/50GK203495211SQ201320613986
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月30日 優先權日:2013年9月30日
【發明者】李永超, 朱義才 申請人:攀鋼集團攀枝花鋼釩有限公司