一种连铸中间包条形气幕挡墙及其安装方法与流程

本发明涉及一种连铸中间包条形气幕挡墙及其安装方法，属于钢铁冶金连铸中间包冶金工艺技术领域。

背景技术：

连铸中间包气幕挡墙技术是20世纪末发展起来的一项去除钢液中非金属夹杂物的新技术，其原理是利用与钢液流动方向垂直的条形气幕挡墙置于中间包底某一最佳位置，吹入氩气，氩气透过气幕挡墙上浮形成一道氩气泡气幕屏障，具有促进钢液中非金属夹杂物上浮和去除功能。但现有技术生产的条形气幕挡墙在应用中存在缺陷或不足：(1)条形气幕挡墙本体与连接、固定进气管的套管结合不牢靠，套管易出现松动，引发漏气问题，成为制约该技术推广应用的安全隐患；(2)现有技术生产的弥散式镁质气幕挡墙强度低，不抗侵蚀、冲刷，使用寿命低，对连铸耐材的生产成本造成较大影响。

中国专利文献cn100564309c(专利号：200710129742.4)公开一种弥散式镁质镁质透气砖，其由镁砂颗粒、镁砂粉、氧化铝粉和结合剂按要求重量百分比例组成，经混练、成型、干燥、烧成等工艺制成。该专利技术的不足：墙体不抗侵蚀、冲刷，使用寿命低，严重制约了中间包使用寿命。

cn201186340(申请号200820004824.6)公开了一种间断布缝的气幕挡墙，所述气幕挡墙内成型有气室和连通所述气室与所述气幕挡墙工作表面的气缝，其特征在于：在所述气幕挡墙工作表面上，位于同一条直线上的气缝之间是间断的。本实用新型的气幕挡墙能够有效地改善钢水流场，均匀钢水的温度和成分，气洗效果好，吹气容易实现柔性控制，特别适用于中间包冶金。该专利技术的不足：生产工艺复杂、成本高，气量小。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供一种连铸中间包条形气幕挡墙及其安装方法，该发明在连接进气管的固定套管上设置凹槽，解决了固定套管易松动及其引发的漏气问题，同时条形气幕挡墙墙体采用刚玉质耐火材料，耐侵蚀、抗冲刷，大幅提高了使用寿命高，达到20～24小时。

一种连铸中间包条形气幕挡墙，包括条形气幕挡墙本体(1)、气室(2)、固定套管(3)、进气管(5)，条形气幕挡墙本体(1)内设有气室(2)，气室的一端为盲端，另一端套装固定套管(3)，固定套管(3)用于连接、固定进气管(5)，进气管的一端固定于固定套管(3)内，另一端设有丝头(6)，与气源的金属管连接，其特征在于，所述固定套管(3)的外壁上设置凹槽。

优选的，固定套管(3)的外端采用刚玉质胶泥(4)密封。

优选的，固定套管(3)的外壁上均匀设置2-5条凹槽。更优选的，固定套管(3)的外壁上均匀设置3条凹槽。

本发明优选的，所述凹槽的宽度m为1.5～2.0mm，凹槽的深度n为5～7mm。

本发明优选的，所述气幕挡墙本体(1)为弥散式刚玉质透气墙，采用高纯刚玉、莫来石等为主原料，通过机压方式成型，al2o3含量≥83％，sio2含量≤6.0％，cr2o3含量≤2.0％，体积密度≥2.65g/cm³，高温耐压强度≥50mpa，显气孔率25～28％。

本发明优选的，所述的气幕挡墙本体(1)，其高度h为75～95mm，宽度a为100～135mm，气室(2)为圆柱形内腔，内腔横截面为圆形，圆的直径d为28～30mm，气室(2)中心线的高度h为25～40mm，密封胶泥(4)的厚度z为10～15mm。

本发明优选的，所述进气管(5)呈圆角l形，其水平段长度l为45～50mm，其弯角β为103°～105°。

本发明优选的，所述固定套管(3)的长度y为70～100mm，外径d为26～28mm。更优选的，固定套管(3)的壁厚4mm。

本发明优选的，所述进气管(5)插入固定套管(3)的长度p为5～10mm。

本发明所述的固定套管(3)材质为20#钢。

本发明所述的进气管(5)的材质为耐热不锈钢圆管，外径为10mm，壁厚为2mm。

本发明还提供一种连铸中间包条形气幕挡墙的组装方法，包括以下步骤：

1)将用米尺量取进气管(5)直形段长度l为45～50mm，在直形段端点将进气管(5)弯成“l”形，弯角β为103°～105°；

2)进气管(5)直形段端插入固定套管(3)内，插入长度p为5～10mm，焊接接口；

3)将固定套管(3)的外壁和凹槽内均匀涂抹一层刚玉质火泥，使得固定套管(3)的外壁上刚玉质火泥厚度为1.5～2.0mm；

4)固定套管(3)伸入条形气幕挡墙的气室(2)内，插入深度z为10～15mm；

5)固定套管(3)的外端采用刚玉质胶泥(4)密封，至此，条形气幕挡墙的组装完成。自然干燥后，经气密性检查合格后，即可上线安装使用。

优选的，步骤2)中采用氩弧焊焊接接口。

一种连铸中间包干式料工作衬上安装条形气幕挡墙的安装方法，包括以下步骤：

1)在中间包包底永久衬(12)安装条形气幕挡墙的部位安置条形气幕挡墙预埋件(13)，施工中间包包底工作衬干式料(14)后，在其上面安置工作衬干式料施工胎膜(8)，在金属管件(16)铺设部位安置金属管预埋件(9)，然后施工中间包包壁工作衬干式料(15)，经烘烤、冷却后，将工作衬干式料施工胎膜(8)吊出；

2)将条形气幕挡墙预埋件(13)、金属管预埋件(9)吊出；

3)先在安置条形气幕挡墙本体(1)的沟槽底部涂抹一层镁质涂抹料(17)，然后安置条形气幕挡墙本体(1)，将进气管(5)与金属管件(16)连接，金属管件(16)铺设在金属管预埋件(9)形成的沟槽内，使金属管要紧贴包壁永久衬，金属管件(16)从包沿压板(10)上的割口引出，并把金属管件(16)焊接在包沿压板(10)上，防止金属管件回弹；

4)金属管件通压缩空气，进行管路漏气检查，压缩空气压力0.3～0.4mpa；

5)条形气幕挡墙本体(1)的两侧采用镁质涂抹料抹成流线形，使得气幕挡墙本体(1)的上表面高出中间包包底工作衬干式料(14)的上表面5～10mm，在中间包包壁工作衬安置金属管件部位涂抹镁质涂抹料(17)，其厚度比中间包包壁工作衬干式料(15)凸出30～50mm，并抹成流线型，至此本发明的连铸中间包条形气幕挡墙安装完成，按照现有技术烘烤中间包工作衬后，即可上线使用。

所述条形气幕挡墙预埋件(13)的宽度比条形气幕挡墙本体(1)的宽度a大10～20mm，高度与中间包包底工作衬干式料(14)的高度相同，所述的金属管预埋件(9)的宽度30～50mm，高度与中间包包壁工作衬干式料(15)的高度相同。

所述条形气幕挡墙预埋件(13)、金属管预埋件(9)均采用连铸中间包气幕挡墙、上水口包装箱用的可发性聚苯乙烯泡沫板现场制作而成，是废物再利用。

所述的刚玉质火泥(4)、中间包包底工作衬干式料(14)、中间包包壁工作衬干式料(15)、镁质涂抹料(17)均为常规耐火材料，市购产品。本发明未详述部分，均可采用现有技术。

所述的金属管件(16)材质为耐热不锈钢圆管，外径为10mm，壁厚为2mm。

本发明的有益效果：

1)本发明的连铸中间包条形气幕挡墙，在连接进气管的固定套管(3)的外壁上均匀设置3条凹槽，并在固定套管(3)的外壁和凹槽内均匀涂抹一层刚玉质火泥，相当于固定套管(3)的外壁上设置了3道密封圈，使得固定套管(3)的外壁与气室(2)内壁结合更牢固，本质上解决了固定套管(3)易松动及其引发的漏气问题。

2)本发明条形气幕挡墙设计为弥散式刚玉质透气本体，采用机压方式成型、高温烧成工艺，耐侵蚀、抗冲刷，使用寿命高，达到20～24小时，比应用现有专利cn100564309c(专利号：200710129742.4)同比提高1倍以上。

3)连铸中间包干式料工作衬上安装条形气幕挡墙的安装方法，采用连铸中间包气幕挡墙、上水口包装箱用的可发性聚苯乙烯泡沫板现场制作而成,简化了施工工艺，降低了施工成本，减少了废物排放，有利于环境保护。

附图说明

图1为本发明实施例中连铸中间包条形气幕挡墙结构剖视示意图。

图2为本发明实施例中连铸中间包条形气幕挡墙结构俯视示意图。

图3为本发明实施例中固定套管与进气管连接示意图。

图4为本发明实施例中中间包工作衬施工示意图。

图5为本发明实施例中连铸中间包条形气幕挡墙安装示意图。

图中，1、条形气幕挡墙本体；2、气室；3、固定套管；4、密封胶泥；5、进气管；6、丝头；7、凹槽；8、工作衬干式料施工胎膜；；9、金属管预埋件；10、包沿压板；11、中间包包壳；12、中间包永久衬；13、条形气幕挡墙预埋件；14、中间包包底工作衬干式料；15、中间包包壁工作衬干式料；16、金属管件；17、镁质涂抹料。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明进一步说明，但不仅限于此。本发明未详述部分，均可采用现有技术。

实施例1：

一种连铸中间包条形气幕挡墙，如图1、图2、图3、图4、图5所示，包括条形气幕挡墙本体1、气室2、固定套管3、进气管5，条形气幕挡墙本体1内设有气室2，气室的一端为盲端，另一端套装固定套管3，固定套管3用于连接、固定进气管5，进气管的一端固定于固定套管3内，另一端设有丝头6，与气源的金属管连接，固定套管3的外端采用刚玉质胶泥4密封，所述固定套管3的外壁上均匀设置3条凹槽，且气幕挡墙本体1为弥散式刚玉质透气墙。

所述凹槽的宽度m为2.0mm，凹槽的深度n为5mm。

所述气幕挡墙本体1为弥散式刚玉质透气墙，采用高纯刚玉、莫来石等为主原料，通过机压方式成型，al2o3含量≥83％，sio2含量≤6.0％，cr2o3含量≤2.0％，体积密度≥2.65g/cm³，高温耐压强度≥50mpa，显气孔率25～28％。

所述的气幕挡墙本体1，其高度h为95mm，宽度a为125mm，气室2为圆柱形内腔，圆的直径d为30mm，气室2中心线的高度h为40mm，密封胶泥4的厚度z为10mm。

所述进气管5呈圆角l形，其水平段长度l为50mm，其弯角β为103°。

所述固定套管3的长度y为100mm，外径d为28mm，壁厚4mm。

所述进气管5插入固定套管3的长度p为5mm。

所述的固定套管3材质为20#钢。

所述的进气管5的材质为耐热不锈钢圆管，外径为10mm，壁厚为2mm。

本发明还提供一种连铸中间包条形气幕挡墙的组装方法，包括以下步骤：

1)将用米尺量取进气管5直形段长度l为50mm，在直形段端点将进气管5弯成“l”形，弯角β为103°；

2)进气管5直形段端插入固定套管3内，插入长度p为5mm，采用氩弧焊焊接接口；

3)将固定套管3的外壁和凹槽内均匀涂抹一层刚玉质火泥，使得固定套管3的外壁上刚玉质火泥厚度为1.5mm；

4)固定套管3伸入条形气幕挡墙的气室2内，插入深度z为10mm；

5)固定套管3的外端采用刚玉质胶泥4密封，至此，条形气幕挡墙的组装完成，自然干燥后，经气密性检查合格后，即可上线安装使用。

一种在连铸中间包干式料工作衬上安装条形气幕挡墙的安装方法，包括以下步骤：

1)在中间包包底永久衬12安装条形气幕挡墙的部位安置条形气幕挡墙预埋件13，施工中间包包底工作衬干式料14后，在其上面安置工作衬干式料施工胎膜8，在金属管件16铺设部位安置金属管预埋件9，然后施工中间包包壁工作衬干式料15，经烘烤、冷却后，将工作衬干式料施工胎膜8吊出；

2)将条形气幕挡墙预埋件13、金属管预埋件9吊出；

3)先在安置条形气幕挡墙本体1的沟槽底部涂抹一层镁质涂抹料17，然后安置条形气幕挡墙本体1，将进气管5与金属管件16连接，金属管件16铺设在金属管预埋件9形成的沟槽内，使金属管要紧贴包壁永久衬，金属管件16从包沿压板10上的割口引出，并把金属管件16焊接在包沿压板10上，防止金属管件回弹；

4)金属管件通压缩空气，进行管路漏气检查，压缩空气压力0.3～0.4mpa；

5)条形气幕挡墙本体1的两侧采用镁质涂抹料抹成流线形，使得气幕挡墙本体1的上表面高出中间包包底工作衬干式料14的上表面5mm，在中间包包壁工作衬安置金属管件部位涂抹镁质涂抹料17，其厚度比中间包包壁工作衬干式料15凸出30mm，并抹成流线型，至此本发明的连铸中间包条形气幕挡墙安装完成，按照现有技术烘烤中间包工作衬后，即可上线使用。

所述条形气幕挡墙预埋件13的宽度比条形气幕挡墙本体1的宽度a大10mm，高度与中间包包底工作衬干式料14的高度相同，所述的金属管预埋件9的宽度30mm，高度与中间包包壁工作衬干式料15的高度相同。

所述条形气幕挡墙预埋件13、金属管预埋件9均采用连铸中间包气幕挡墙、上水口包装箱用的可发性聚苯乙烯泡沫板现场制作而成,是废物再利用。

所述的刚玉质火泥4、中间包包底工作衬干式料14、中间包包壁工作衬干式料15、镁质涂抹料17均为常规耐火材料，市购产品。本发明未详述部分，均可采用现有技术。

所述的金属管件16材质为耐热不锈钢圆管，外径为10mm，壁厚为2mm。

实施例2、

如实施例1所述的连铸中间包条形气幕挡墙，不同之处在于：

所述凹槽的宽度m为1.5mm，凹槽的深度n为7mm。

所述气幕挡墙本体1为弥散式刚玉质透气墙，采用高纯刚玉、莫来石等为主原料，通过机压方式成型，al2o3含量≥83％，sio2含量≤6.0％，cr2o3含量≤2.0％，体积密度≥2.65g/cm³，高温耐压强度≥50mpa，显气孔率25～28％。

所述的气幕挡墙本体1，其高度h为75mm，宽度a为100mm，气室2为圆柱形内腔，圆的直径d为28mm，气室2中心线的高度h为25mm，密封胶泥4的厚度z为15mm。

所述进气管5呈圆角l形，其水平段长度l为45mm，其弯角β为105°。

所述固定套管3的长度y为70mm，外径d为26mm，壁厚4mm。

所述进气管5插入固定套管3的长度p为10mm。

本发明还提供一种连铸中间包条形气幕挡墙的组装方法，包括以下步骤：

1)将用米尺量取进气管5直形段长度l为45mm，在直形段端点将进气管5弯成“l”形，弯角β为105°；

2)进气管5直形段端插入固定套管3内，插入长度p为10mm，采用氩弧焊焊接接口；

3)将固定套管3的外壁和凹槽内均匀涂抹一层刚玉质火泥，使得固定套管3的外壁上刚玉质火泥厚度为2.0mm；

4)固定套管3伸入条形气幕挡墙的气室2内，插入深度z为15mm；

5)固定套管3的外端采用刚玉质胶泥4密封，至此，条形气幕挡墙的组装完成，自然干燥后，经气密性检查合格后，即可上线安装使用。

一种在连铸中间包干式料工作衬上安装条形气幕挡墙的安装方法，包括以下步骤：

1)在中间包包底永久衬12安装条形气幕挡墙的部位安置条形气幕挡墙预埋件13，施工中间包包底工作衬干式料14后，在其上面安置工作衬干式料施工胎膜8，在金属管件16铺设部位安置金属管预埋件9，然后施工中间包包壁工作衬干式料15，经烘烤、冷却后，将工作衬干式料施工胎膜8吊出；

2)将条形气幕挡墙预埋件13、金属管预埋件9吊出；

3)先在安置条形气幕挡墙本体1的沟槽底部涂抹一层镁质涂抹料17，然后安置条形气幕挡墙本体1，将进气管5与金属管件16连接，金属管件16铺设在金属管预埋件9形成的沟槽内，使金属管要紧贴包壁永久衬，金属管件16从包沿压板10上的割口引出，并把金属管件16焊接在包沿压板10上，防止金属管件回弹；

4)金属管件通压缩空气，进行管路漏气检查，压缩空气压力0.3～0.4mpa；

5)条形气幕挡墙本体1的两侧采用镁质涂抹料抹成流线形，使得气幕挡墙本体1的上表面高出中间包包底工作衬干式料14的上表面20mm，在中间包包壁工作衬安置金属管件部位涂抹镁质涂抹料17，其厚度比中间包包壁工作衬干式料15凸出50mm，并抹成流线型，至此本发明的连铸中间包条形气幕挡墙安装完成，按照现有技术烘烤中间包工作衬后，即可上线使用。

实施例3、

如实施例1所述的连铸中间包条形气幕挡墙，不同之处在于：

所述凹槽的宽度m为1.80mm，凹槽的深度n为6mm。

所述气幕挡墙本体1为弥散式刚玉质透气墙，采用高纯刚玉、莫来石等为主原料，通过机压方式成型，al2o3含量≥83％，sio2含量≤6.0％，cr2o3含量≤2.0％，体积密度≥2.65g/cm³，高温耐压强度≥50mpa，显气孔率25～28％。

所述的气幕挡墙本体1，其高度h为85mm，宽度a为135mm，气室2为圆柱形内腔，圆的直径d为29mm，气室2中心线的高度h为30mm，密封胶泥4的厚度z为12mm。

所述进气管5呈圆角l形，其水平段长度l为48mm，其弯角β为104°。

所述固定套管3的长度y为80mm，外径d为27mm，壁厚4mm，

所述进气管5插入固定套管3的长度p为7mm。

所述的固定套管3材质为20#钢。

所述的进气管5的材质为耐热不锈钢圆管，外径为10mm，壁厚为2mm。

本发明还提供一种连铸中间包条形气幕挡墙的组装方法，包括以下步骤：

1)将用米尺量取进气管5直形段长度l为48mm，在直形段端点将进气管5弯成“l”形，弯角β为104°；

2)进气管5直形段端插入固定套管3内，插入长度p为7mm，采用氩弧焊焊接接口；

3)将固定套管3的外壁和凹槽内均匀涂抹一层刚玉质火泥，使得固定套管3的外壁上刚玉质火泥厚度为1.7mm；

4)固定套管3伸入条形气幕挡墙的气室2内，插入深度z为12mm；

5)固定套管3的外端采用刚玉质胶泥4密封，至此，条形气幕挡墙的组装完成，自然干燥后，经气密性检查合格后，即可上线安装使用。

对比例1：中国专利文献cn100564309c(专利号：200710129742.4)公开一种气幕挡墙，氩气流量8l/min。

将实施例1-3与对比例1，在莱芜钢铁集团银山型钢有限公司2#双流板坯连铸机浇注生产高强钢q345b，进行了对比分析。本发明的中间包条形气幕挡墙，耐侵蚀、抗冲刷，使用寿命能够与中间包上水口、塞棒、浸入式水口保持同步，达到20～24小时，比对比例1同比提高10～12小时，且本质上解决了对比例1时常发生的固定套管松动及其引发的漏气问题。