专利名称：连铸中间包水口喷射引流预热装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种连铸浸入式水口的烘烤装置，特别涉及连铸中间包水口喷射引流预热装置。
背景技术：
自连续铸钢工艺引入钢铁工业以来，由于其能够大幅度降低能耗，同时能与二次精炼等多项新技术相配合，大大提高了生产率及产品质量，与传统的模铸工艺相比具有很大的优越性，因而近数十年来，各国钢铁工业中连铸比例迅速提高，欧美及日本等国已经实现了全连铸，我国的连铸比也在不断提高。随着炼钢连铸技术的发展，对连铸用耐火材料的要求也越来越苛刻，特别是对连铸用关键耐火材料浸入式水口提出了更高的要求。熔融石英质浸入式水口，由于热膨胀系数低，耐热冲击性能好，不预热即可使用，因而在早期连铸过程中被广泛使用。但对于Mn含量高的钢种，耐蚀性极差。随着炼钢技术的发展，要求进行多炉连铸，生产洁净钢，并提高水口的耐腐蚀性。因而开发出了铝一碳质水口，并广泛应用于连铸生产。随后，ZrO2-C的引入，加强了铝碳水口渣线部位抗保护渣侵蚀的能力，从而使得浸入式水口的抗侵蚀能力和抗热冲击能力得到较大的提高，寿命也有所提高，目前已作为主要水口使用。
连铸浸入式水口应用于中间包与结晶器之间。其主要功能是调整结晶器内的钢流、防止钢水的二次氧化、飞溅以及促进夹杂物上浮、防止保护渣卷入，是连铸用耐火材料中最重要的功能耐火材料。浸入式水口的使用条件极为苛刻，既要承受浇钢初期的强烈热震以及浇钢过程中钢水流经水口时产生的震动及剧烈冲刷，又要经受钢液和保护渣的侵蚀，因而要求其具有以下性能●优良的抗热冲击，抗剥落性。
●较高的机械强度及耐磨损性以抵抗钢水的冲击。
●优良的抗钢水侵蚀性能。
●由于结晶器中钢水的表面被保护渣所覆盖，浸入式水口浸渍在高碱度、高含氟成分的侵蚀性极强的保护渣中，故还要求浸入式水口具有较强的抗保护渣侵蚀能力，铝碳质水口基本上满足了以上要求，故目前已被广泛应用于连铸生产，作为主要水口使用。
据报道，铝碳质浸入式水口在烘烤过程中，其强度变化规律为随着烘烤温度的上升，水口强度下降，到500~600℃之间，强度最低；当温度继续上升，水口强度增加，到1300℃左右又恢复到原状；再升高温度，则水口强度又下降。鉴于这个原因，要求水口快速烘烤达到预定的温度。如果烘烤时间过短，温度过低，一方面水口在浇注初期容易发生裂纹，另一方面在开浇时，钢水流经水口的瞬间，容易产生冷钢，引起水口堵塞。如果时间烘烤过长，水口强度降低，水口的使用寿命也会降低。一般使其在1～2小时内烘烤达到1100℃甚至更高为宜，这样便可以使水口保持足够的机械强度，减少水口表面层的石墨氧化疏松，更重要地是可以降低水口与钢水之间的温差，提高水口的抗热震性。这就要求水口预热升温过程在开始阶段应快速升温，使其在尽可能短的时间内便达到600℃以上，以便快速越过强度降低区。
目前宝钢炼钢厂一连铸采用铝锆碳质复合浸入式水口，由于煤气烘烤装置的烘烤效果不理想，连铸一分厂通过技术改造，建成中间包水口抽风式预热装置(如图1所示)及系统，该预热装置由烘烤箱4、抽风管5和抽风机6组成，在烘烤箱4一侧壁上部开有吸风口，抽风管5固定在吸风口内，抽风管5另一端连接抽风机6，抽风机6排气孔引出另一抽风管5。自投入运行以来，设备运行基本稳定，在节约能源、减少噪声方面能到达预期效果，水口纵裂事故明显减少。采用了抽风式预热烘烤装置后，从现场使用的效果来看，在这种抽风式烘烤装置下，实测水口颈部外壁温度已可达到650℃左右，明显高于煤气烘烤装置下的温度。但是还存在一些不足的地方，在一定程度上影响着连铸的正常生产，在浇注作业中水口断、裂现象仍时有发生，造成无法正常连连浇，同时也造成夹渣、双浇、纵裂等板坯缺陷的生成，对铸坯的质量产生较大影响。另外中间包水口预热的最佳模式难以定型，对规范水口的预热标准不能正常落实。这种装置的弊端主要有以下几点1、预热后的水口颈部温度在650℃左右，在这种烘烤装置下，水口颈部仍时常出现断裂。
2、配备抽风机，抽风机吸入的热空气中因含有杂质，易导致抽风管道阻力增加，降低抽风效率，影响水口升温效果。
3、抽风机受到冷热流的交换，故障率高，增加维修成本。
4、预热装置抽风口没有防堵罩，引起杂物堵塞管道，影响抽风能力。
经检索专利96222731.5采用抽风机的形式，这种结构增加了成本与维修费用，抽风管道因没有过滤网而容易堵塞，同时抽风机工作时增加了噪音源。专利97238682.3采用吸气枪与助燃用压缩空气一起抽吸中间包内的热量来余热水口，同样增加了吸气枪的成本，同时吸气管道内也没有过滤网，在正常预热过程中容易使管道吸入热空气中的杂质使其堵塞，从而影响抽风能力，降低了预热效果。发明内容本实用新型的目的是提供一种连铸中间包水口喷射引流预热装置，使浸入式水口在烘烤时能够在90min内快速达到或接近1100℃，使水口保持足够的机械强度，减少水口表面层的石墨氧化疏松，从而降低水口与钢水之间的温差，提高水口的抗热震性，使连铸生产保持稳定。
本实用新型从浸入式水口预热烘烤装置的温度出发，着重对如何提高浸入式水口预热升温效果，以期通过提高水口预热烘烤温度，达到提高浸入式水口寿命的目的。国内外虽有文献提及提高水口预热温度可以降低水口破损，但是，采用何种有效的烘烤装置对水口进行预热，影响水口升温效果的各种因素是什么，不同烘烤装置对浸入式水口预热升温的效果如何等具体的研究尚未见诸报道。
本实用新型在对这些问题开展研究的基础上，改进现有抽风式浸入式水口预热烘烤装置，本实用新型的技术方案是将烘烤装置内部结构进行减小又不影响操作的情况下，去掉抽风机，在抽风机的吸气管道靠近烘烤装置处，增加一压缩空气管构成简单喷射器进行引流来强化抽风，压缩空气管喷射流量越大，水口的预热升温曲线就越陡峭。在相同的预热时间内，水口的预热温度也就越高。在吸风口增加防堵罩，有效地防止杂物堵塞管道，影响抽风能力。预热烘烤时间只需达到75分钟以上就可以使水口的预热温度满足生产的需要。实测水口颈部外壁温度比原来提高80℃，达到730℃，从而提高水口的使用寿命，达到连铸生产要求。
本实用新型的有益效果为
1.使用了较小尺寸的烘烤箱，75分钟内可使水口颈部外壁温度达到730℃。
2.省掉了抽风机，使得烘烤系统更简洁，维护更方便，节约了费用；同时消除了因抽风机工作时带来的噪音源。
3.在预热装置的抽风管道上采用压缩空气喷射引流，以较小的代价实现较高的目标。在靠近烘烤装置处的抽风管上，增加一根6分管，经该6分管引入压缩空气，通过压缩空气的喷射引流作用强化抽风，从而提高抽风口的热空气流量。
4.在吸风口增加防堵罩，以便清理被堵物，防止管道的塞，使中间包的热量被顺利地抽到烘烤箱内，保证浸入式水口每次预热时都能达到所要求的温度。
5.充分利用了中间包内的余热，节约了能源。
6.宝钢3#厚板连铸机的中间包水口烘烤系统由重钢院设计，在调试运转过程中，水口的温度达不到要求，在临近开工之前，用上1930连铸的水口烘烤系统，取得了良好的效果。使用至今，水口异常为零。
图1为现有中间包浸入式水口抽风式烘烤装置结构示意图图2为本实用新型结构示意图图中1-浸入式水口，2-防堵罩，3-压缩空气管，4-烘烤箱，5-抽风管，6-抽风机。
具体实施方式
参照图2，连铸中间包水口喷射引流预热装置，包括烘烤箱4、抽风管5和引流装置，烘烤箱4为小容积烘烤箱，烘烤箱的截面积由原来350mm×840mm缩小到(220mm～280mm)×(700mm～760mm)，在烘烤箱4一侧壁上部开有吸风口，抽风管5固定在吸风口内，在抽风管靠近烘烤箱处设有设有引流装置，引流装置为L型压缩空气管3，其水平段置入抽风管内，在吸风口内设有金属网状防堵罩2。中间包在烘烤时，打开压缩空气管3阀门，烘烤箱4内的空气沿着抽风管5被抽走，造成烘烤箱4内产生负压，使中间包内的热量从浸入式水口1流入烘烤箱4内，从而使浸入式水口1得到加热，75min后可使浸入式水口1加热到所要求的使用温度。
权利要求在烘烤箱一侧壁上部开有吸风口，抽风管固定在吸风口内，其特征是在抽风管靠近烘烤箱处设有设有引流装置，引流装置为L型压缩空气管，其水平段置入抽风管内，在吸风口内设有金属网状防堵罩。
2.根据权利要求1所述的连铸中间包水口喷射引流预热装置，其特征是烘烤箱为小容积烘烤箱，烘烤箱的截面积为220mm～280mm×700mm～760mm。
专利摘要本实用新型涉及一种连铸浸入式水口的烘烤装置，特别涉及连铸中间包水口喷射引流预热装置。解决如何提高浸入式水口预热升温效果，提高浸入式水口使用寿命的技术问题。技术解决方案为连铸中间包水口喷射引流预热装置，包括烘烤箱、抽风管和引流装置，烘烤箱为小容积烘烤箱，在烘烤箱一侧壁上部开有吸风口，抽风管固定在吸风口内，在抽风管靠近烘烤箱处设有设有引流装置，引流装置为L型压缩空气管，其水平段置入抽风管内，在吸风口内设有金属网状防堵罩。主要用于对连铸浸入式水口进行快速预热。
文档编号B22D11/08GK2772682SQ20052003978
公开日2006年4月19日 申请日期2005年2月25日 优先权日2005年2月25日
发明者陆兴华, 陈华, 侯安贵, 陆永钢, 冯长宝 申请人:宝山钢铁股份有限公司