[实用新型]一种连铸中间包用气动旋流上水口座砖

说明书

本实用新型公开了一种连铸中间包用气动旋流上水口座砖，包括透气砖、气室、进气管和上水口座砖本体；透气砖置于上水口座砖本体内；透气砖包括上部扇形透气部分和下部圆环状透气部分；气室位于透气砖下部圆环状透气部分与上水口座砖本体之间，并与透气砖连通；进气管的一端连接气室的侧部，另一端从上水口座砖本体的侧面穿出并与外部连接管相连。本实用新型通过将氩气吹入扇形透气砖形成环形气幕，促进夹杂物的上浮和去除，同时在扇形透气砖螺旋状间隙构成钢液旋流通道，实现中间包水口内钢液的旋转流动，降低夹杂物与水口内壁的黏附，促进进入水口内小气泡和夹杂物的碰撞，起到净化钢液、防止水口堵塞、减少铸坯皮下气泡的作用。

技术领域

本实用新型属于冶金技术领域，涉及到钢铁冶金连铸中间包冶金工艺技术，具体涉及一种连铸中间包用气动旋流上水口座砖。

背景技术

连铸生产中，中间包水口是连铸钢水从中间包进入结晶器的通道，具有防止中间包注流二次氧化、钢水飞溅及壁面结晶器卷渣和改善结晶器流动分布等作用，对提高连铸坯质量、改善劳动条件、稳定连铸操作和防止铸坯表面缺陷等方面都有显著效果。然而，一些钢种的连铸生产中，高熔点的固态夹杂物易在水口内壁粘附沉积、造成水口结瘤堵塞。一旦发生水口堵塞，水口内钢液出现偏流，堵塞物有可能突然冲进结晶器钢液内，引起结晶器液面剧烈波动甚至造成钢液卷渣，影响连铸多炉浇注率、中间包浇钢炉数等技术经济指标。

为防止水口堵塞，提高铸坯质量，人们采取了大量的技术手段，这些技术手段在一定程度上改善了水口堵塞行为，但并未彻底解决这个问题。

目前采取的主要技术手段及存在问题包括：

(1)提高钢液纯净度，降低钢液中Al₂O₃等夹杂物的含量。堵塞水口夹杂物只占钢液中总夹杂物的很小一部分，降低流经水口钢液夹杂物的数量，虽然有利于减轻水口堵塞，但是单纯地提高钢水洁净度还不能彻底解决水口堵塞问题。

(2)改进水口材质。减弱钢水与水口内壁的润湿性、降低钢液夹杂物与水口内壁的反应性、减小氧化铝等夹杂物在水口内壁上的粘附力、促使水口内壁生成的夹杂物为低熔点物质，这些措施均有利于减少水口堵塞，但是这种水口的生产成本过高，在实际生产中难以推广应用。

(3)采用塞棒或上水口吹氩技术。可以防止Al₂O₃等夹杂在水口内壁沉积，分散破裂的气泡能够冲洗沉积在水口内壁上的夹杂物，捕捉粘附夹杂物，既可以减缓水口堵塞，又可以改善水口偏流现象。然而会带来负面效应，即部分细小的气泡随钢液进入结晶器内来不及上浮，粘附到铸坯壳上，形成铸坯皮下气泡或夹渣型气泡。

(4)采用电磁旋流水口。利用电磁力使水口内钢液旋转流动，消除了上水口内由于缩口效应产生的钢液流动分离现象，从而防止夹杂物在水口内壁粘附，达到防止水口堵塞的目的；同时促进水口中钢液内夹杂物的碰撞长大，有利于夹杂物在结晶器内的上浮去除。但由于中间包水口位置空间有限，安装电磁旋流装置比较困难，同时电磁旋流装置安装、使用和维护成本较高，限制了其在工业生产中的广泛应用。