一种陶瓷水平连铸分离环的制作方法

本实用新型涉及铸钢设备技术领域，具体来说，涉及一种陶瓷水平连铸分离环。

背景技术：

钢的水平连续铸造是钢铁连铸的主要技术，具有设备结构简单、操作方便、投资少、见效快，铸坯质量好，降低生产消耗等优点。

分离环是水平连铸工艺的关键部件之一，它位于中间包水口和结晶器的接合处，钢水从中间包流经水口、分离环到结晶器。分离环处于钢水的熔融区和凝固区之间。起铸时经受约1550℃左右的钢水的热冲击，连铸过程中承受大量钢水的熔蚀、冲刷和磨损。

在炼钢连铸生产中使用的浸入式水口，是与中间包快换装置配合使用的，浸入式水口设计为下部扁平结构，用常规水口的安装方式(上装式)无法安装，为此采用分离环衬在水口和座砖之间，使扁平形浸入式水口得以方便安装使用。原分离环在使用过程中当连浇炉数大于7-8炉以后经常有钢水从分离环和浸入式水口的缝隙间渗出，称之为渗钢。渗钢严重时导致浸入式水口穿孔而中断浇注，影响连铸机连浇炉数的提高。

并且，现有技术中，浸入式水口是易损件需要经常更换，通常在结晶器配合的渣线处产生钢水浸蚀。同时，分离环与浸入式水口的接触面由圆锥面和圆柱面组合而成，均为光滑表面，与密封耐火泥不能良好结合，且圆锥面和圆柱面的过渡采用角过渡，安装使用中有卡伤浸入式水口现象。

针对上述问题，目前尚无有效的解决方案。

技术实现要素：

针对相关技术中的上述技术问题，本实用新型提出一种陶瓷水平连铸分离环，能有效减少渗钢现象的产生，并提高金属的收得率和连铸机的作业率。

为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种陶瓷水平连铸分离环，固定安装在连铸机的中间包上水口处，包括两个上下设置的第一分离环和第二分离环，所述中间包上水口包括座砖和浸入式水口，所述浸入式水口由上至下包括圆柱形的水口碗部、圆锥形的弧状体及圆柱形的水口母体，所述第一分离环的内壁与所述弧状体的外壁、所述第一分离环的外壁与所述座砖的内壁均通过耐火泥固定安装；所述第二分离环的内壁与所述水口母体的外壁、所述第二分离环的外壁与所述座砖的内壁均通过耐火泥固定安装，所述水口碗部内部固定设置有锆碗。

进一步地，所述第一分离环与所述第二分离环的外壁均为锥度相同的锥形面，所述座砖的内壁为与所述第一分离环与所述第二分离环的外壁相配合的锥形孔。

进一步地，所述第一分离环的内壁为弧形孔，所述弧形孔从上至下的横截面直径变小，所述弧状体的外壁为与所述第一分离环的内壁相配合的弧形面。

进一步地，所述弧形孔的壁面上设置有若干凹槽。

进一步地，所述第二分离环的内壁为圆柱孔，所述圆柱孔的直径等于所述弧形孔的最小直径，所述水口母体的外壁为与所述第二分离环的内部相配合的圆柱面。

进一步地，所述第一分离环与所述座砖的上端面通过刚玉浇注料封装，所述刚玉浇注料与所述水口碗部的上表面齐平。

进一步地，所述第一分离环下表面设置有圆柱形的接触凸台，所述第二分离环的上表面设置有与所述接触凸台相配合的接触凹槽。

进一步地，所述接触凸台与所述接触凹槽之间设置有所述耐火泥。

进一步地，所述耐火泥为微膨胀高纯度铝铬质材料。

进一步地，第一分离环和第二分离环均为Si₃N₄-BN系列复合陶瓷材料。

本实用新型的有益效果：通过上下设置的两个分离环与浸入式水口接触，可以微调安装过程中分离环与浸入式水口的接触情况，提高接触面积，同时通过在圆锥面上设置的凹槽，进一步提高耐火泥的贴合程度，减少渗钢现象的发生，通过与分离环配合的中间包上水口，提高上部的浸蚀时间，提高使用寿命，能在较长的连续生产时间内不需要更换浸入式水口，为在某一时间段生产高质量产品提供了保证，并节省了大量的水口母体材料，生产成本降低，并提高金属的收得率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本实用新型实施例所述的陶瓷水平连铸分离环的结构示意图；

图2是根据本使用新型实施例所述的分离环一的结构示意图；

图3是根据本使用新型实施例所述的分离环二的结构示意图。

图中：

1、第一分离环；2、第二分离环；3、中间包上水口；4、座砖；5、浸入式水口；6、耐火泥；7、刚玉浇注料；8、水口碗部；9、弧状体；10、水口母体；11、锆碗；12、锥形面；13、锥形孔；14、弧形孔；15、弧形面；16、凹槽；17、圆柱孔；18、圆柱面；19、接触凸台；20、接触凹槽；21、锆筒。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，根据本实用新型实施例所述的一种陶瓷水平连铸分离环，固定安装在连铸机的中间包上水口3处，包括两个上下设置的第一分离环1和第二分离环2。

所述中间包上水口3包括座砖4和浸入式水口5，所述浸入式水口5由上至下包括圆柱形的水口碗部8、圆锥形的弧状体9及圆柱形的水口母体10，所述水口碗部8内部固定设置有锆碗11。

如图2所示，所述第一分离环1与所述第二分离环2的外壁均为锥度相同的锥形面12，所述座砖4的内壁为与所述第一分离环1与所述第二分离环2的外壁相配合的锥形孔13；所述第一分离环1的内壁为弧形孔14，所述弧形孔14从上至下的横截面直径变小，所述弧状体9的外壁为与所述第一分离环1的内壁相配合的弧形面15，并且，所述弧形孔15的壁面上设置有若干凹槽16。

如图3所示，所述第二分离环2的内壁为圆柱孔17，所述圆柱孔17的直径等于所述弧形孔的最小直径，所述水口母体10的外壁为与所述第二分离环2的内部相配合的圆柱面18。

并且，所述第一分离环1下表面设置有圆柱形的接触凸台19，所述第二分离环2的上表面设置有与所述接触凸台19相配合的接触凹槽20，而且，所述接触凸台15与所述接触凹槽16之间设置有所述耐火泥6。

为了方便理解本实用新型的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本实用新型的上述技术方案进行详细说明。

在具体使用时，所述耐火泥6为微膨胀高纯度铝铬质材料，第一分离环1和第二分离环2均为Si₃N₄-BN系列复合陶瓷材料。所述第一分离环1的内壁与所述弧状体9的外壁、所述第一分离环1的外壁与所述座砖4的内壁均通过耐火泥6固定安装；所述第二分离环2的内壁与所述水口母体10的外壁、所述第二分离环2的外壁与所述座砖4的内壁均通过耐火泥6固定安装；所述第一分离环1与所述座砖4的上端面通过刚玉浇注料7封装，所述刚玉浇注料7与所述水口碗部8的上表面齐平。

在实际安装时，分离环在中间包水口和结晶器的接合处的具体安装过程，中间包水口采用的是分离环与浸入式水口的安装组合，在分离环与浸入式水口的接触面之间采用的是圆锥面与圆柱面，并采用与浸入式水口良好结合的微膨胀高纯度铝铬质耐火泥，此种微膨胀高纯度铝铬质耐火泥均匀涂抹在分离环内、外表面，分别与浸入式水口的外表面及座砖的内表面相粘合。

安装中随着浸入式水口向下运动，微膨胀高纯度铝铬质耐火泥在较高的挤压力作用下完全填充分离环内表面的凹槽，干燥后不易产生裂纹，这样浸入式水口和分离环的结合就由面接触改为立体结合，直通缝变为弯曲缝，增加了微膨胀高纯度铝铬质耐火泥与分离环的有效接触面积，增加了浸入式水口安装的牢固程度，有效地切断了钢水的渗出通道。

叠加式的分离环在具体安装时，可以微调分离环的位置，调节分离环与浸入式水口的接触面积，较整体式的分离环，其接触效果更好，通过上下设置接触凹槽与接触凸台的配合，通过在分离环上固定的耐火螺栓，可以有效防止浇注过程中，分离环的固定强度，避免产生渗钢现象。

在浸入式水口安装完毕后，在分离环和座砖上表面浸入式水口碗部周围涂抹刚玉浇注料，刚玉浇注料易与Al₂O₃-C材质的浸入式水口碗部良好结合，干燥后在浸入式水口周围不会产生缝隙。

本实用新型所采用的浸入式水口，水口碗部的内壁是圆锥形，内部安装有锆碗，锆碗的内部为弧面，水口母体底部外壁开设有槽口，槽口内安装有锆筒21，水口母体底部的内壁开设有槽口，槽口内同样安装有锆筒。这样，保证了浸入式水口的上部和下部的浸蚀时间能够达到基本一致，使用寿命可达80-100小时左右，它能在较长的连续生产时间内不需要更换浸入式水口。

结合本实用新型的陶瓷水平连铸分离环可以实现：通过上下设置的两个分离环与浸入式水口接触，可以微调安装过程中分离环与浸入式水口的接触情况，提高接触面积，同时通过在圆锥面上设置的凹槽，进一步提高耐火泥的贴合程度，减少渗钢现象的发生，通过与分离环配合的中间包上水口，提高上部的浸蚀时间，提高使用寿命，能在较长的连续生产时间内不需要更换浸入式水口，为在某一时间段生产高质量产品提供了保证，并节省了大量的水口母体材料，生产成本降低，并提高金属的收得率。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。