[发明专利]耐水口渣线侵蚀装置及用其保护浇注的方法

说明书

技术领域

本发明属于连铸用水口的制造应用领域，特别是涉及一种

耐水口渣线侵蚀装置及用其保护浇注的方法，适用于钢铁厂连铸水口的耐蚀保护。

背景技术

高效连铸的核心是在高连浇率、高拉速下生产高质量的无缺陷铸坯，但高连浇率、高拉速需要高质量的水口来保证浇铸的顺行。目前各厂水口（长水口或浸入式水口）渣线部位侵蚀严重，需及时更换。连铸过程中，水口渣线部位与保护渣熔渣层直接接触，在高温条件下，保护渣与水口耐火材料发生化学反应，同时在一定的液面波动冲刷作用下，比水口其他部位的侵蚀大得多。

在降低水口耐材侵蚀，提高水口寿命方面，已经提出了很多方法，包括：1）改善水口材质是常用的减缓水口渣线侵蚀的方法，ZrO₂在硅酸盐熔体中的溶解比一般氧化物材料如Al₂O₃等要小得多，因此渣线部位采用含有ZrO₂材料有较好的抗渣性能。氧化锆的化学和物理的稳定性较好，是良好的渣线原料，但它的膨胀率较高，含量太高容易炸裂；石墨难被钢水浸润，化学稳定性良好，热膨胀系数低，缺点是易被氧化，二者合理配比可制作出较好的耐蚀材料。许多人还从粒度配比、添加剂、结合剂、超微粉的使用等方面作了大量工作，如添加剂使用硅粉、碳化硅、碳化硼和氮化硼等，但至今未见特别优良的耐渣线侵蚀的耐火材料。2）保护渣的化学成分与硅酸盐熔体接近除，含少量的碳外，还有Na₂O、CaF₂等添加剂。尤其是炉渣中含氟，对水口侵蚀严重。宝钢保护渣侵蚀浸入式水口的生产实践表明，原始直径为90mm的水口，侵蚀后量取的直径分别为70mm（无氟渣）和78mm（含氟渣），保护渣无氟化后对水口渣线部位的侵蚀速率由22%降至13%左右，对提高水口的使用寿命有一定效果，但仍有10mm左右的侵蚀。3）有人在浸入式水口外表面粘贴一层保温棉，也有人对浸入式水口外壁喷涂高温耐蚀涂料来提高使用寿命，但两者材料性质、水口加工等许多方面存在困难，成本较高，且耐渣线侵蚀效果不明显。4）也有人通过增加水口壁厚来延长水口使用寿命，但成本增加，且未从根源上解决渣线侵蚀的问题。5）有人提出一种电动式动态调整渣线系统，根据水口侵蚀情况，通过中间包升降机提高小车高度，提高浸入式水口位置，延长水口寿命，但这种较大的调整对结晶器内钢水凝固产生影响，可能会导致结晶器内速度场和温度场产生较大的变化，影响浇铸的顺行和铸坯的质量。

从上述分析可知，目前连铸水口渣线部位存在严重的侵蚀问题，水口需定时更换，操作工艺麻烦。尤其是浸入式水口在连铸用耐耐火材料费用上占有较大比重，耐材的侵蚀使连铸成本增高。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术连铸水口渣线部位存在严重的侵蚀问题，水口需定时更换，操作工艺麻烦。尤其是浸入式水口在连铸用耐耐火材料费用上占有较大比重，耐材的侵蚀使连铸成本增高等诸多不足，一是提供一种耐水口渣线侵蚀的装置，二是提供一种实现“零换水口”用耐水口渣线侵蚀的装置进行浇注的方法，该装置和方法，保护措施简单、方便，水口使用寿命。

实现上述目的采用以下技术方案：

一种耐水口渣线侵蚀装置，其特征在于，所述装置主要由垂直升降架、水平夹持器、氩气管路、耐蚀护筒组成，

a.所述的垂直升降架与水平夹持器相连，通过垂直升降架来调整水平夹持器的高度；

b.所述的水平夹持器由水平支撑杆和活动圈组成，水平支撑杆一端与升降架相连，另一端与活动圈连接，活动圈套装环抱在耐蚀护筒外，用螺栓锁紧固； 

c.所述的耐蚀护筒是两个密合的对称半圆筒，半圆筒内的上部设有半圈通气内环道，通气内环道上设有吹氩气的出气孔，半圆筒外部设有角形凸台；

d.所述的氩气管路由供气管路、三通阀构成，三通阀一端接在外部氩气管道上，另一端的两个出口分别插入耐蚀护筒的两个半圆筒的通气内环道中。

作为优选方案，所述的垂直升降架与水平夹持器滑动连接。

作为优选方案，所述的活动圈由两条半圆环组成。

作为优选方案，所述的水平夹持器的水平支撑杆的另一端装有叉形活动柄，叉形活动柄的两条臂端分别装有活动轴，两条活动轴分别连接半圆环，两条半圆环的尾端对应开有安装螺栓锁用的锁孔，锁孔内配有由螺栓和螺母构成的螺栓锁。

作为优选方案，所述耐蚀护筒下部的形状与钢坯水口的形状匹配，为圆筒形或方形或椭圆形或者组合形状。

作为优选方案，所述的钢坯水口包括长水口和浸入式水口。