[实用新型]用于长水口浸入式开浇的装置

说明书

本实用新型提供一种用于长水口浸入式开浇的装置，属于钢铁连铸生产技术领域。该装置是由薄钢板制成的锥形套筒结构，分为下中上三部分，下部为顶端带孔的锥形结构，用于浸入式开浇时排开中间包顶层渣，中部为直筒结构，用于套入长水口外壁并起到浸入深度标识的作用，上部为以环绕方式向内折入的齿状结构，用于将套筒夹紧并固定到长水口上，在更换钢包过程中，清理完长水口后，将装置从底部套入固定，浸入到中间包熔池并将渣层排开，观察直筒段浸入深度来判断长水口浸入深度，达到目标后打开滑板。该装置结构简单，装卸方便，可以实现更为安全和可靠的长水口浸入式开浇操作，避免换包过程中卷渣和二次氧化，提高钢液的洁净度和质量。

技术领域

本实用新型涉及钢铁连铸生产技术领域，特别是指一种用于长水口浸入式开浇的装置。

背景技术

随着现代装备服役环境的日益严酷，钢铁材料的性能只有不断升级才能满足材料服役过程中更为苛刻的要求。钢液的洁净度是提高钢铁材料性能的一个重要研究方面。近些年，高品质特殊钢的冶炼和连铸技术取得了长远的进步，各类精炼工艺的广泛使用使得精炼后的钢液洁净度达到了很高的水平。然而，钢液从钢包进入中间包后，中间包有时没有起到净化钢液的作用，反而会引入大型夹杂物，且该现象在中间包非稳态浇注过程中尤为明显。因此，控制非稳态中间包钢液的保护浇注是洁净钢生产的一个关键环节。

更换钢包过程是钢液连续浇注工艺的一个不可或缺的环节，该过程中需要完成钢包的上移、旋转更换、下降就位以及长水口的清理、密封圈的更换和滑板开浇等操作。在开浇时，假如长水口位于中间包熔池上方时进行滑板的打开和开浇，则称为“非浸入式开浇”；假如长水口浸入中间包熔池后再打开滑板实现开浇，则称为“浸入式开浇”。非浸入式开浇时，钢液流股瞬间从顶部冲入中间包熔池，会导致剧烈的钢渣卷混现象从而污染钢液。因此，目前很多钢铁企业都提倡浸入式开浇的方式来缓解换包过程中的钢液污染现象，提高钢液的洁净度。例如，专利CN201621488358.4公开了一种喇叭型长水口，扩大了钢包长水口本体下端内腔体积，从而实现浸入式开浇，提高了开浇质量。专利CN201821911164.X也公开了一种内径呈逐渐扩大的喇叭型长水口，也有助于浸入式开浇的实现和钢液的保护浇注。

然而，目前的浸入式开浇技术主要存在两个问题，一是少量的中间包顶渣会在开浇前灌入长水口通道内。长水口下降过程中首先会接触到顶渣，并将一定的中间包顶层渣灌入长水口内，在开浇时冲入中间包熔池中而成为钢液污染的来源；灌入的中间包顶渣量虽然比非浸入式开浇的量小，但仍然是一个钢液污染的重要来源。二是实际生产中较难对浸入深度进行观察和定位。浸入式开浇时需要长水口的浸入深度不能太深，一般以10cm左右为宜；然而，长水口更换过程中处于高温白亮状态，加之中间包熔池的高温环境和不断变化的熔池深度，现场工人很难用肉眼判断长水口的浸入深度。这两个问题都给浸入式开浇技术实现带来了困难，从而限制了高品质洁净钢的连铸生产工艺，亟需相应的技术来解决该问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于长水口浸入式开浇的装置，旨在便于长水口浸入式开浇技术的实现并提高开浇技术的效果，提高钢液质量。

该装置包括下中上三部分，下部为锥形结构，中部为直筒结构，上部为齿状结构，锥形结构、直筒结构和齿状结构自下而上焊接或铆接在一起或一体成型，锥形结构顶端开有小孔，齿状结构的齿片以环绕方式向内折入。

小孔的截面面积为30-100mm²；锥形结构的圆锥面与水平方向角度α为30°-60°。

直筒结构的直径D1大于长水口外径，D1是长水口外径的1.05-1.5倍；直筒结构的高度H为8-15cm。

齿片形成的内缘直径D2为长水口外径的0.5-0.9倍，齿片与直筒间形成的角度β为15°-75°。

该装置由薄钢板制成，薄钢板厚度为0.01mm-1mm，薄钢板与浇注的钢水为同系列钢。