专利名称：：一种可局部吹氩气的多段式中间包上水口的制作方法
技术领域：
：本实用新型涉及铸造熔融物容器领域，尤其涉及一种钢铁生产行业中使用的分段式中间包上水口，应用于炼钢厂的连铸机上。
背景技术：
：目前各家钢铁生产企业中的炼钢厂的连铸机在钢液浇注过程中，需要在关键性部件的中间包上水口、滑板以及氩封这三处来通入氩气来制造氩气空间，氩气作为一种惰性气体，能有效地防止钢水氧化，另外通入氩气还具有以下意义(1)在上水口的内表面形成保护膜防止上水口堵塞；(2)促进中间包内钢水中夹杂物上浮；(3)阻碍钢水夹杂物向水口内壁聚集，防止浸入式水口的堵塞；(4)防止结晶液面结冷钢及促进保护渣熔融层形成等意义。现有技术下的现场生产中上水口均普遍采用整体式吹氩结构，氩气通过吹氩口进入耐材和钢壳之间的间隙，然后再通过透气砖进入到钢水中。但是在浇注过程中经常出现氩气流量大，但结晶器液面反应没有氩气的现象，同时氩气量的大小和压力随着中间包吨位和通钢量的变化波动较大，不利于板坯质量和氩气耗量的控制，且由于氩气走向不能控制，上水口容易泄漏氩气等多种因素的多重作用下，在现场使用中的效果并不理想。而浇注过程中上水口的吹氩性能不好的主要原因如下所述1、氩气的走向不能控制。现有技术下的整体式吹氩结构，进入到钢水中氩气在通过上水口向上进入中间包和向下随钢水进入到结晶器的氩气量的大小不确定。2、氩气的走向随通钢量的改变变化较大。随通钢量的增加，钢水对氩气的冲击力增大，导致随钢流下来的氩气增加；通钢量减少时，钢水对氩气的冲击力减小，随钢流下来的氩气减少。3、氩气的走向随中间包吨位的改变变化较大。随中间包吨位的变化，氩气的静压力也改变，导致走向发生变化。4、上水口顶/底部的氩气泄露。虽然现有技术下的上水口顶/底部有保护层，但是在高温作用下，保护层很容易被侵蚀，导致氩气容易从上水口的顶/底部泄漏。5、氩气在耐材和钢壳之间的缝隙泄漏。如果耐材和钢壳之间的密封性能不好，容易导致氩气在缝隙之间泄漏。同时由于钢壳在高温作用下，容易软件，导致连接部位的密封性能不好，同样也会导致漏气现象。6、由于氩气的走向和流量不能控制，导致浇注过程中氩气不能顺畅吹出，导致钢水中的夹杂物吸附在浸入式水口的内表面，导致偏流，形成结晶器钢水液面的波动。7、由于浇注过程中氩气的无序变化，也会导致滑板对钢流的控制存在精度偏差，同样也会导致结晶器钢水的液面波动。由于以上缺点的存在，导致在正常生产过程中，上水口的吹氩性能不能得到保证，操作工要不断的根据浇注情况的变化进行吹氩量大小的调节，且由于吹氩气控制困难导致板坯的质量不能得到保证，另外使得氩气的消耗量也不能得到有效地控制，大大增加了生产成本。
实用新型内容为了解决上述问题，新型的中间包上水口应满足了下述条件(1)新型的中间包上水口的吹氩量应该比现有技术下的上水口的吹氩量要小；(2)新型的中间包上水口的吹氩量应该随着通钢量的变化而改变的程度应较小；(3)新型的中间包上水口的吹氩量的大小应该随中间包吨位的变化而改变的程度也应较小；(4)新型的中间包上水口要能够防止氩气的泄漏；(5)新型的中间包上水口要能够控制氩气的走向；(6)新型的中间包上水口要能保证结晶器液面中有充足的氩气吹出；(7)新型的中间包上水口要能一定程度上减轻结晶器的液面波动，提高滑板对钢流的控制精度。综上所述，本实用新型提供了一种可局部吹氩气的多段式中间包上水口，该实用新型通过改变了现有技术下的整体式中间包上水口的结构，解决了现有技术下的氩气的走向不能控制、上水口的吹氩性能不能得到保证、氩气在上水口顶部及在耐材和钢壳之间的缝隙泄漏等等问题，本实用新型具体结构如下所述一种可局部吹氩气的多段式中间包上水口，包括开浇管、与开浇管下端连接的水口帽、上滑板，在水口帽和上滑板之间设置有椎面体状的一外钢壳，其特征在于所述的外钢壳内设置有一与外钢壳尺寸相配合的椎面体状的多段式中间包上水口组件，该多段式中间包上水口组件从上至下为非透气区域部分、透气区域部分、非透气区域部分、透气区域部分和非透气区域部分的这种交错组合层叠结合的分段式结构。该分段式结构为本实用新型最重要的结构部分，使其获得可局部吹氩气的效果。根据本实用新型的一种可局部吹氩气的多段式中间包上水口，其特征在于，所述的多段式中间包上水口组件，其顶部和底部均为非透气区域部分。本实用新型的顶部和底部均为非透气区域部分，使得吹氩气时不会从顶/底部的非透气区域部分泄漏，即对现有技术下的上水口顶/部的氩气泄露做出了针对性的改进根据本实用新型的一种可局部吹氩气的多段式中间包上水口，其特征在于，所述的椎面体状的多段式中间包上水口组件其内部中间贯通一钢水浇入通孔，该钢水浇入通孔与上部的水口帽连接处直径较大，与下部的上滑板连接处直径较小，即该钢水浇入通孔的纵切面为一倒梯形。倒梯形的钢水浇入通孔使得氩气可从钢水浇入通孔的上、下两端吹出，减少了上水口的吹氩量，使得吹氩量随着通钢量的变化而改变的程度较小，且吹氩量随中间包吨位的变化而改变的程度也较小。根据本实用新型的一种可局部吹氩气的多段式中间包上水口，其特征在于，所述的透气区域部分为吹氩气区域，其截面为梯形砖状。透气区域部分使用耐高温、耐火材料的小颗粒材料与粉化材料混合后振动加压烧制形成，获得了可吹入氩气的效果。[0035]根据本实用新型的一种可局部吹氩气的多段式中间包上水口，其特征在于，所述的非透气区域部分的截面也为梯形砖状，且与透气区域部分的尺寸相配合，呈交错组合层叠结合的分段式结构。非透气区域部分的的材料与透气区域部分的材料相同，非透气区域部分使用耐高温、耐火材料制成的大颗粒材料与粉化材料混合压制而成。为保证非透气区域部分和透气区域部分能够很好的结合，不会产生由于成分偏差导致热膨胀系统不同而产生的交接部位开裂、漏气、甚至断裂等异常情况的发生，因此不透气部分选择了和透气部分相同的材料。而为了保证不透气部分的性能，采用了增加材料的颗粒度，同时将材料的部分粉化，然后与大颗粒材料一起压制的办法，从而达到材料不透气的目的。使用本实用新型获得如下有益效果(1)本实用新型的可局部吹氩气的多段式中间包上水口在顶/底部的非透气区域部分采用了耐火、耐高温材料，可以防止氩气从上水口顶/底部的非透气区域部分泄露。(2)本实用新型的可局部吹氩气的多段式中间包上水口采用了透气区域部分和非透气区域部分的交错组合层叠结合的分割方式，可以保证从上部的透气区域部分进入的氩气从上水口的上端吹出，从下部的透气区域部分进入的氩气从上水口的下端吹出，从而控制氩气的走向，保证向下进入结晶器当中的氩气量。(3)本实用新型的可局部吹氩气的多段式中间包上水口，获得了上水口上部区域的氩气随着通钢量的变化而变化较大，而上水口的中部区域的氩气随着通钢量的变化而变化较小的效果，减小了进入结晶器当中的氩气量对通钢量的敏感程度。(4)本实用新型的可局部吹氩气的多段式中间包上水口所吹出的氩气中，只有上部区域的氩气随中间包吨位的变化而改变较大，中部区域的氩气随着中间包吨位的变化而改变较小，从而减少氩气对中间包吨位的敏感程度。(5)本实用新型的可局部吹氩气的多段式中间包上水口使用后，吹氩量明显比现有技术下的整体式上水口的吹氩量要少，直接降低了生产成本。(6)本实用新型的可局部吹氩气的多段式中间包上水口使用后，减少了氩气对通钢量、中间包吨位的敏感程度，由此效果使得结晶器液面波动明显好转，同时提高了滑板对钢流的控制精度。图1为本实用新型的一种可局部吹氩气的多段式中间包上水口的具体结构截面示意图；图2为本实用新型的一种可局部吹氩气的多段式中间包上水口的氩气流向示意图；图3为本实用新型的一种可局部吹氩气的多段式中间包上水口的具体安装示意图。图中1-开浇管，2-水口帽，3-上滑板，4-外钢壳，5-多段式中间包上水口组件，6-非透气区域部分，7-透气区域部分，8-钢水浇入通孔。具体实施方式以下结合附图和实施例对本实用新型的可局部吹氩气的多段式中间包上水口做进一步的说明。实施例本实施例中选取耐高温耐火材料制成本实用新型的可局部吹氩气的多段式中间包上水口的多段式中间包上水口组件5的透气区域部分7，该透气区域部分主要由A1203、ZrO2,SiO2的配比组合而成的截面为梯形砖状结构。而选取A1203、ZrO2,SiO2的理由如下1、Al2O3纯净的氧化铝是白色无定形粉末，熔点2050°C、沸点2980°C，不溶于水，Al2O3作为多段式中间包上水口5的基材，可以有效地耐高温钢水的侵蚀，且在高温钢水和氩气的混合作用下能够保持基础形状而不产生变形。2、ZrO2是一种高级耐火原料，其熔融温度约为2900°C，有较好的热稳定性。3、SiO2的无色透明晶体或白色粉末，熔点高、硬度大、难溶于水。将上述配料在混砂机中混合IOmin以上均勻后，采用振动加压成型，振动台的频率超过2000Hz以上，振幅l_3mm，同时控制好泥料的粒度、水分以及振动时间，成型后经过110°C高温，时间为24h干燥，然后再经过1600°C超高温，时间为6h烧制而成。其中Al2O3的范围在65-80%之间，的范围在10-15%之间，SiO2的范围在8-14%之间，其余为其他类型的辅助粘接压制材料。本实施例中透气区域部分7的材料比如下A1203(%):72士；Zr02(%):12士0.5%；Si02(%):10士0.5%。其余为辅助粘接压制材料。而为了保证可吹入氩气的透气区域部分7和非透气区域部分6能够很好的结合，不会产生由于成分偏差导致热膨胀系统不同而产生的交接部位开裂、漏气、甚至断裂等异常情况的发生，因此截面也为梯形砖状结构的非透气区域部分6选择了和透气区域部分7相同的材料。为保证不透气部分的性能，其区别在于，增加了材料的颗粒度，同时将材料部分粉化，然后与大颗粒材料一起压制，从而达到材料不透气的目的。本实施例中的可局部吹氩气的多段式中间包上水口的总长度为218匪，分为5段式，即分为非透气区域部分一透气区域部分一非透气区域部分透气区域部分一非透气区域部分这5段，其每段尺寸从上之下为40匪、78匪、40匪、54匪和6MM，合计总长218MM。最后如图1和图3所示，将上述的非透气区域部分6和非透气区域部分7部分交错组合层叠结合成一分段式结构的椎面体状的多段式中间包上水口组件5(内部中间贯通一倒梯状的钢水浇入通孔8，且最上端和最下端均为非透气区域部分)装入一尺寸与多段式中间包上水口组件相配合的椎面体状的外钢壳4内，即制得本实用新型的可局部吹氩气的多段式中间包上水口，将其上端与水口帽2连接，下端与上滑板3连接即可使用。本实施例中具体使用效果如下<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表2由表1及表2可知使用本实用新型的可局部吹氩气的多段式中间包上水口的流量明显比现有技术的普通水口的流量要低，即吹氩量比现有技术要小，使得吹氩量改变程度较小。另外如图2所示，由于本实用新型的可局部吹氩气的多段式中间包上水口的氩气从钢水浇入通孔8的上、下两端吹出(图2中箭头所示)，能够控制氩气的走向，能保证结晶器液面中有充足的氩气吹出，一定程度上减轻结晶器的液面波动，提高滑板对钢流的控制精度，且能够防止氩气的泄漏。本实用新型的可局部吹氩气的多段式中间包上水口结构简单，成本较低，可安装在任何板坯连铸机的中间包上，适用于钢铁生产行业中的炼铁厂的连铸机的中间包领域。权利要求一种可局部吹氩气的多段式中间包上水口，包括开浇管(1)、与开浇管下端连接的水口帽(2)、上滑板(3)，在水口帽和上滑板之间设置有椎面体状的一外钢壳(4)，其特征在于所述的外钢壳(4)内设置有一与外钢壳尺寸相配合的椎面体状的多段式中间包上水口组件(5)，该多段式中间包上水口组件从上至下为非透气区域部分(6)、透气区域部分(7)、非透气区域部分、透气区域部分和非透气区域部分的这种交错组合层叠结合的分段式结构。2.如权利要求1所述的一种可局部吹氩气的多段式中间包上水口，其特征在于，所述的多段式中间包上水口组件(5)，其顶部和底部均为非透气区域部分(6)。3.如权利要求1所述的一种可局部吹氩气的多段式中间包上水口，其特征在于，所述的椎面体状的多段式中间包上水口组件(5)其内部中间贯通一钢水浇入通孔(8)，该钢水浇入通孔与上部的水口帽(2)连接处直径较大，与下部的上滑板(3)连接处直径较小，即该钢水浇入通孔的纵切面为一倒梯形。4.如权利要求1所述的一种可局部吹氩气的多段式中间包上水口，其特征在于，所述的透气区域部分(7)为吹氩气区域，其截面为梯形砖状。5.如权利要求1所述的一种可局部吹氩气的多段式中间包上水口，其特征在于，所述的非透气区域部分(6)的截面也为梯形砖状，且与透气区域部分(7)的尺寸相配合，呈交错组合层叠结合的分段式结构。专利摘要一种可局部吹氩气的多段式中间包上水口，包括开浇管、与开浇管下端连接的水口帽、上滑板，在水口帽和上滑板之间设置有椎面体状的一外钢壳，在外钢壳内设置有一与外钢壳尺寸相配合的椎面体状的多段式中间包上水口组件。该多段式中间包上水口组件从上至下为非透气区域部分→透气区域部分…透气区域部分→非透气区域部分的交错组合层叠结合的分段式结构，且该多段式中间包上水口组件其顶部和底部均为非透气区域部分。本实用新型的吹氩量比现有技术小，使得吹氩量改变程度小，并能控制氩气的走向，保证结晶器液面有充足的氩气吹出，减轻了液面波动，提高滑板对钢流的控制精度，还能防止氩气的泄漏。本实用新型可安装在任何板坯连铸机的中间包上。文档编号B22D41/58GK201572915SQ20092020820公开日2010年9月8日申请日期2009年8月21日优先权日2009年8月21日发明者于燕文,唐清华,王洪亮,胡暑名,陶劲松,龚斌申请人:宝山钢铁股份有限公司