[发明专利]电磁软接触连铸结晶器铜管的切缝密封方法

说明书

技术领域

本发明涉及电磁软接触连铸用切缝式结晶器，尤其涉及切缝式结晶器铜管的密封方法。

背景技术

目前，电磁软接触连铸结晶器铜管都采用切缝式铜管，即按一定的方式在铜管上切割若干缝隙(以下简称切缝)，让高频电磁场透过切缝到达钢液表面，从而产生有益的连铸冶金效果。目前适合工业应用的切缝式铜管都采用中间切缝形式，即在距离铜管上顶面30～100mm的地方开始向下切缝，切缝长度根据电磁感应线圈的长度确定，参见图1、图2，这种铜管结构形式，既满足电磁软接触结晶器的工艺要求，又有足够的结构强度，铜管切缝2一般在0～2mm之间，切缝的数目一般在8～32之间。由于结晶器切缝式铜管在连铸的使用过程中，会产生热胀冷缩效应，切缝有被压缩或胀大的趋势，如果切缝弥合会阻止电磁场的透入，也易于产生电绝缘问题；又由于整个结晶器铜管都包围在冷却水之中，切缝式铜管必须进行密封处理，起到阻挡冷却水进行结晶器内腔的作用。铜管切缝的密封介质必须为抗电磁性材质，既能让电磁场有效透入，又能使切缝之间实现电绝缘。同时，密封介质能对外部冷却水进行有效密封，其靠结晶器铜管内腔的部分能承受高温。目前已知适合缝间密封的材质主要有云母片、陶瓷、碳化钨以及高温水泥、长石片等。

由于密封介质绝大多数为无机脆性物质，其线膨胀系数和结晶器铜管材质的线膨胀系数差别比较大，在温度变化的条件下，密封介质和铜管切缝不能同时胀大或缩小，从而造成切缝裂开达不到对外部冷却水的密封要求。中国专利CN200410025660.1公开了铜管切缝采用多层胶密封的方法，结晶器铜管切缝由里内向外依次使用耐高温无机胶和低温有机胶密封，但该方法实施起来工艺非常复杂，成本高，密封胶内容易产生气孔等一系列缺陷，无法在大工业上推广应用。中国专利CN200420082457.3公开了在云母片上镀上一层可焊接的金属层，然后通过一定的焊接技术和铜管切缝焊接起来，该方法工艺的可操作性比较差，密封成本高。中国专利200510023268.8和200510023267.3公开的采用特殊的快速变形方法使云母片等密封介质夹紧在铜管切缝内，但对成型设备和工艺参数的要求很高，同样存在可操作性差，成本高的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电磁软接触连铸结晶器铜管的切缝密封方法，该方法实施简单，密封可靠，成本低廉，适合工业生产应用。

本发明是这样实现的：一种电磁软接触连铸结晶器铜管的切缝密封方法，

是在结晶器切缝式铜管上顶面的平面上，分别对准铜管圆周上均布的切缝，沿切缝长度方向垂直钻深孔，其深孔数目和切缝数目相同，深孔直径大于切缝宽度；

在深孔内插入尺寸略大于深孔直径的弹性密封塑料管，在弹性密封塑料管的中心空腔内插入与其内径相配合的非金属条棒，使弹性密封塑料管膨胀压紧在深孔内壁上；

在切缝内填入有机黏结胶，然后，分别从结晶器铜管内腔和外壁向切缝内插入宽度适当并预先涂抹有机黏结胶的云母片或陶瓷片，被插入的云母片或陶瓷片深度末端分别与结晶器铜管内腔壁和外圆壁平齐，云母片或陶瓷片深度前端沉浸在预先填入切缝内的有机黏结胶内，使云母片或陶瓷片与弹性密封塑料管固化成一体。

所述深孔深度大于铜管切缝的长度。

所述深孔的中心轴线位于切缝水平切面的中心线中点，或者位于切缝水平切面的中心线中点靠外壁的位置。

所述弹性密封塑料管材质为普通橡胶、硅橡胶、尼龙、聚氨酯或其它弹性塑料。

所述非金属条棒为陶瓷棒、塑料棒或木材棒。

本发明在电磁软接触连铸结晶器铜管上顶面分别对准切缝中心并沿切缝长度方向垂直钻深孔，在深孔内插入被非金属棒胀大的弹性塑料管，达到对外部冷却水密封的目的；同时在紧靠插入的弹性塑料管两侧的切缝内填入有机黏结胶，并相应插入预先涂抹有机黏结胶的云母片或陶瓷片。有机黏结胶固化后，把云母片或陶瓷片末端和插入的弹性密封塑料管粘结在一起，有效固定云母片或陶瓷片防止松动。该密封方法涉及切缝内的密封介质全部为抗电磁性材质，既满足电磁软接触透磁的要求，又能有效对切缝的密封。该方法实施简单，密封可靠，成本低廉，适合工业生产应用。

附图说明

图1为现有的电磁软接触连铸结晶器铜管结构正面示意图；

图2为图1中A-A向水平切面图；

图3为本发明电磁软接触连铸结晶器铜管切缝未填充密封介质的正面示意图；

图4为图3结晶器铜管切缝填充密封介质后的A-A向水平切面图；

图5为本发明的密封方法中一个切缝的密封结构放大示意图。