一种钢包透气上水口座砖及其控制钢包下渣的方法与流程

文档序号:14931670发布日期:2018-07-13 18:22阅读:355来源:国知局
本发明属于钢铁连铸领域,具体涉及一种钢包透气上水口座砖及其控制钢包下渣的方法。
背景技术
:连铸过程中钢包下渣控制一直是行业共性难题,在浇注末期钢包内钢液由于汇流漩涡、排流沉坑等原因产生下渣,造成夹杂物增加,引起铸坯质量缺陷。通常利用下渣控制系统控制下渣,即在浇注过程中检测到钢包下渣就立刻关闭水口,但这样会造成钢包内大量的钢水浇余,金属收得率降低。中国专利文献cn104028739a(专利号:201410274221)公开了一种钢包透气上水口座砖及其控制水口卷渣的方法,是在钢包上水口座砖的本体内加入多个圆柱体透气陶瓷棒,陶瓷棒为10~16支,其直径为12~18mm,高度为320~380mm,通过透气陶瓷棒向钢液吹入氩气,控制钢包上水口发生涡流卷渣问题。该专利主要针对钢液卷渣问题。该专利存在以下不足:陶瓷透气棒直径过小,不利于气体流通,不能够有效的防止漩涡(涡流)卷渣问题;没有考虑排流沉坑对钢包下渣的影响,无法针对排流沉孔引起下渣提出控制措施;透气陶瓷棒的数量过多且长度过长,水口座砖生产成本高,不适用于工业生产。中国专利文献cn104525929a(专利号:201410805369)公开了一种钢包底部环出钢口吹氩气控制钢包下渣的方法,是在钢包底部出钢口周围设置宽度为50~300mm的透气砖,当钢包内钢水浇注液面高度为150~400mm时,通过环形透气砖向钢包内吹入氩气。该专利存在以下不足:未对环形透气砖的结构做详细描述,透气环生产成本高,现场大生产难以大规模推广应用。中国专利文献cn106978519a(专利号:201710263683.3)公开了一种吹氩气防止钢包出钢过程中漩涡卷渣的方法,是在钢包底部的吹气孔进行小流量吹气,以此打乱出钢过程中的钢水流场分布,抑制漩涡卷渣现象的发生。该专利存在以下不足:对钢包包底改造工程量较大,没有提出有效的包底吹气装置,没有考虑底吹元件的使用寿命问题;没有考虑排流沉坑对钢包下渣造成的影响,未提出控制排流沉孔下渣的方法;控制钢包下渣的效果不够好。技术实现要素:针对现有技术的不足,本发明提供一种钢包透气上水口座砖及其控制钢包下渣的方法,水口座砖的设计基于现场工业大生产的安全性和经济性综合考虑,结构合理,生产成本低,并且能够有效的抑制钢包下渣,减少钢包内钢水浇余量,同比减少35%以上,大幅度提高钢水收得率。本发明的钢包透气上水口座砖,包括钢包上水口座砖本体、透气塞、气室盒、透气塞底座、吹气管道、流钢孔和上水口安装孔;所述透气塞、气室盒、透气塞底座、吹气管道、流钢孔和上水口安装孔均设置在钢包上水口座砖本体内部;流钢孔位于上水口安装孔的上方且与之相连通,流钢孔与上水口安装孔整体从上至下贯穿钢包上水口座砖本体;在流钢孔周围设置有透气塞、气室盒、透气塞底座和吹气管道,透气塞与透气塞底座密闭封装连接,透气塞与透气塞底座之间设置有气室盒,透气塞位于透气塞底座上方,透气塞底座底部开设有通孔,通孔上密封连接吹气管道,吹气管道从钢包上水口座砖本体侧面穿出,吹气管道的最低点高于流钢孔的最低点。所述的透气塞数量为若干;气室盒数量为若干;透气塞底座数量为若干;且透气塞数量=气室盒数量=透气塞底座数量。所述的透气塞数量为2或4;气室盒数量为2或4;透气塞底座数量为2或4,且透气塞数量=气室盒数量=透气塞底座数量。所述的钢包透气上水口座砖为上表面为正方形的长方体;所述流钢孔包括上部圆台形通道和下部圆柱形通道,上部圆台形通道的纵向中心线和下部圆柱形通道的纵向中心线同轴设置,上部圆台形通道的上端口直径大于其下端口直径,上部圆台形通道的下端口直径等于下部圆柱形通道的直径;所述的上水口安装孔为圆台形上水口安装孔,圆台形上水口安装孔的上端口直径小于圆台形上水口安装孔的下端口直径,圆台形上水口安装孔的上端口直径大于下部圆柱形通道的直径,圆台形上水口安装孔的纵向中心线与下部圆柱形通道的纵向中心线同轴设置,所述圆台形上水口安装孔的纵向中心线为钢包透气上水口座砖的中心线之一;所述透气塞均匀的设置在流钢孔的周向上,透气塞包括上端圆台形透气塞和下端圆柱形透气塞,上端圆台形透气塞的纵向中心线和下端圆柱形透气塞的纵向中心线同轴设置,上端圆台形透气塞上端面与钢包透气上水口座砖的上表面位于同一水平面,上端圆台形透气塞的底面直径与下端圆柱形透气塞的底面直径相等;所述气室盒为圆柱形气室盒,圆柱形气室盒的上表面直径等于下端圆柱形透气塞的底面直径;所述透气塞底座为开有通孔的圆柱形透气塞底座,开有通孔的圆柱形透气塞底座的底面直径大于下端圆柱形透气塞的底面直径,透气塞下端圆柱与圆柱形气室盒的总高度小于开有通孔的圆柱形透气塞底座的高度,开有通孔的圆柱形透气塞底座的纵向中心线与圆柱形透气塞的纵向中心线同轴设置;所述的连通透气塞底座的吹气管道汇聚于一条管道后从钢包上水口座砖本体侧面穿出;1/2流钢孔上端口的圆距钢包透气上水口座砖上端面的角的最短距离≤透气塞上端面圆心距流钢孔上端口的距离≤3/4流钢孔上端口的圆距钢包透气上水口座砖上端面的角的最短距离。所述的长方体形状钢包透气上水口座砖,钢包透气上水口座砖的上端正方形表面的边长∶钢包透气上水口座砖的高度∶流钢孔的上部圆台形通道的上端口直径∶流钢孔的上部圆台形通道的下端口直径∶流钢孔的上部圆台形通道的高度∶流钢孔的下部圆柱形通道的高度∶圆台形上水口安装孔的上端口直径∶圆台形上水口安装孔的下端口直径∶圆台形上水口安装孔的高度∶上端圆台形透气塞的上端面直径∶端圆台形透气塞的下端面直径∶圆台形透气塞的高度∶下端圆柱形透气塞的高度∶圆柱形气室盒的高度∶圆柱形透气塞底座的底面直径∶圆柱形透气塞的高度=(425~475)∶(450~530)∶(200~220)∶(70~100)∶(160~200)∶(140~180)∶(180~200)∶(200~220)∶(150~200)∶(30~50)∶(40~60)∶(150~200)∶(5~10)∶(5~15)∶(50~70)∶(10~40);透气塞的上端圆台形透气塞的侧面与水平面的倾角为80°~89°。所述的下端圆柱形透气塞、气室盒与透气塞底座一体成型。充分考虑到透气塞与下端气室盒及透气塞底座连接气密性,目的是防止漏气。所述的透气塞为2个,对称分布在水口座砖对角处;或所述的透气塞为4个,对称分布在水口座砖四角处。所述的气室盒为圆柱形,基于吹气装备的密闭性考虑,透气塞下方连接气室盒,气室盒具有易成型、防脱落、防止气体侧漏和透气均匀等优点。所述的吹气管道,使用的气体为惰性气体。所述的透气塞上端面圆心距流钢孔上端面的最短距离≥1/2流钢孔上端面的圆距钢包透气上水口座砖上端面的角的最短距离;设置的原理为:由于在钢包浇注过程中,钢液会不断的侵蚀水口座砖,尤其在流钢孔上端口处侵蚀更为严重,随着浇注的进行,流钢孔上端口的直径越来越大,透气塞放置的位置不能距离流钢孔过近,易引发漏钢等事故,基于现场生产安全性考虑,设置此安全距离。所述的透气塞上端面圆心距流钢孔上端面的最短距离≤3/4流钢孔上端面的圆距钢包透气上水口座砖上端面的角的最短距离;设置的原理为:由于在钢包包底砌筑过程中,包底砖放置的位置靠近水口座砖,为防止水口座砖中的透气塞表面被包底砖遮盖,影响吹气效果,透气塞的位置不能距离钢包水口座砖的边角过近。本发明采用钢包透气上水口座砖控制钢包下渣的方法,具体步骤为:步骤1:在钢包底部出钢口周围放置钢包透气上水口座砖,将从钢包透气上水口座砖穿出的吹气管道与气路管道连通;步骤2:当钢包内钢液的高度∶钢包高度=1∶(16~35)时,通过吹气管道向钢液内部吹入惰性气体,使钢水液面形成无渣层的圆凸区,抑制钢包下渣;其中,吹入气体的压力为0.13~0.19mpa,气体流量为2~10nm3/h;步骤3:当钢包出现下渣时,关闭钢包水口,停止通过吹气管道吹入气体。上述的采用钢包透气上水口座砖控制钢包下渣的方法,其中:所述步骤1中,在钢包底部增设气路管道与钢包透气上水口座砖侧面穿出的吹气管道(5)连接。所述步骤2中,惰性气体为氩气。所述步骤2中,钢包内钢液的高度为100~150mm。所述步骤2中,圆凸区是指:当两相流到达钢液表面,气液分离,气体进入大气,被驱动而涌向液面的钢水由于惯性力的作用,在液面形成一个有一定直径的区域,称为“圆凸区”;通过形成“圆凸区”有效抑制钢包下渣,减少钢水余钢量。一种钢包透气上水口座砖及其控制钢包下渣的方法,与现有技术相比,有益效果为:(1)本发明所描述的钢包透气上水口座砖充分考虑现场大生产使用安全性和生产经济性,设计了合理的透气塞结构以及安装位置,有效防止钢水侵蚀透气塞,避免钢水浇注过程中发生漏钢等事故;透气塞下端圆柱与气室盒、透气塞底座一体相连,能有效防止装置漏气;基于其生产成本考虑,在不影响其吹气效果的条件下,采用对称放置透气塞的结构;透气塞下端连接气室盒,气室盒具有易成型、防脱落、防止气体侧漏、透气均匀等优点;透气塞的数量为2或4个,能够减少钢包透气上水口座砖生产成本,有利于现场大规模应用。同比应用对比文献1(中国专利文献cn104028739a)中的钢包上水口座砖中10~16支陶瓷棒,本发明更具使用安全性和生产经济性,控制钢包下渣的效果更为明显,更适用于现场大规模工业应用;同比应用对比文献2(中国专利文献cn104525929a)中的环形透气砖,本发明生产成本更低,更适用于现场大生产推广应用。(2)本发明控制钢包下渣的方法,在浇注末期吹入惰性气体,通过将透气塞位置、直径及吹氩压力、吹氩流量结合,能够在钢水液面形成无渣层的“圆凸区”,有效抑制汇流漩涡及排流沉坑引起的钢包下渣,减少钢包内钢水浇余量,同比减少35%以上。附图说明图1本发明实施例1~3的钢包透气上水口座砖结构剖面图;图2本发明实施例2和3的钢包透气上水口座砖结构俯视图;图3本发明实施例2和3的钢包透气上水口座砖中四块透气塞构成的吹气装置结构示意图;其中,(a)吹气装置正视图,(b)吹气装置俯视图;图4本发明实施例1的钢包透气上水口座砖中两块透气塞构成的吹气装置结构示意图;(c)吹气装置正视图,(d)吹气装置俯视图。图中,1、钢包上水口座砖本体;2、透气塞;3、气室盒;4、透气塞底座;5、吹气管道;6、流钢孔;7、上水口安装孔;8、上部圆台形透气塞;9、下部圆柱形透气塞;10、上部圆台形通道;11、下部圆柱形通道。具体实施方式实施例1一种钢包透气上水口座砖,如图1和图4所示,包括钢包上水口座砖本体(1)、透气塞(2)、气室盒(3)、透气塞底座(4)、吹气管道(5)、流钢孔(6)和上水口安装孔(7);所述透气塞(2)、气室盒(3)、透气塞底座(4)、流钢孔(6)和上水口安装孔(7)均设置在钢包上水口座砖本体(1)内部,吹气管道(5)的主体设置在钢包上水口座砖本体(1)内部,且从钢包上水口座砖本体(1)侧面穿出;流钢孔(6)位于上水口安装孔(7)的上方且与之相连通,流钢孔(6)与上水口安装孔(7)整体从上至下贯穿钢包上水口座砖本体(1);在流钢孔(6)周围设置有透气塞(2)、气室盒(3)、透气塞底座(4)和吹气管道(5),透气塞(2)与透气塞底座(4)密闭封装连接,透气塞(2)与透气塞底座(4)之间设置有气室盒(3),透气塞(2)位于透气塞底座(4)上方,透气塞底座(4)底部开设有通孔,通孔上密封连接吹气管道(5),吹气管道(5)从钢包上水口座砖本体(1)侧面穿出,吹气管道(5)的最低点高于流钢孔(6)的最低点。透气塞(2)数量=气室盒(3)数量=透气塞底座(4)数量,均为2个,所述透气塞(2)对称分布在水口座砖对角处。所述的钢包透气上水口座砖为上表面为正方形的长方体;所述流钢孔(6)包括上部圆台形通道(10)和下部圆柱形通道(11),上部圆台形通道(10)的纵向中心线和下部圆柱形通道(11)的纵向中心线同轴设置,上部圆台形通道(10)的上端口直径大于其下端口直径,上部圆台形通道(10)的下端口直径等于下部圆柱形通道(11)的直径;所述的上水口安装孔(7)为圆台形上水口安装孔,圆台形上水口安装孔的上端口直径小于圆台形上水口安装孔的下端口直径,圆台形上水口安装孔的上端口直径大于流钢孔(6)下部圆柱形通道(11)的直径,圆台形上水口安装孔的纵向中心线与流钢孔(6)下部圆柱形通道(11)的纵向中心线同轴设置,所述圆台形上水口安装孔的纵向中心线为钢包透气上水口座砖的中心线之一;所述透气塞(2)均匀的设置在流钢孔(6)的周向上,透气塞(2)包括上端圆台形透气塞(8)和下端圆柱形透气塞(9),上端圆台形透气塞(8)的纵向中心线和下端圆柱形透气塞(9)的纵向中心线同轴设置,上端圆台形透气塞(8)上端面与钢包透气上水口座砖的上表面位于同一水平面,上端圆台形透气塞(8)的底面直径与下端圆柱形透气塞(9)的底面直径相等;所述气室盒(3)为圆柱形气室盒,圆柱形气室盒的上表面直径等于下端圆柱形透气塞(9)的底面直径;所述透气塞底座(4)为开有通孔的圆柱形透气塞底座,开有通孔的圆柱形透气塞底座(4)的底面直径大于下端圆柱形透气塞(9)的底面直径,透气塞(2)下端圆柱与圆柱形气室盒的总高度小于开有通孔的圆柱形透气塞底座的高度,开有通孔的圆柱形透气塞底座的纵向中心线与圆柱形透气塞的纵向中心线同轴设置;所述的连通透气塞底座的吹气管道(5)汇聚于一条管道后从钢包上水口座砖本体(1)侧面穿出;1/2流钢孔(6)上端口的圆距钢包透气上水口座砖上端面的角的最短距离d2≤透气塞(2)上端面圆心距流钢孔(6)上端口的距离d1≤3/4流钢孔(6)上端口的圆距钢包透气上水口座砖上端面的角的最短距离d2(1/2d2≤d1≤3/4d2)。所述的长体形状钢包透气上水口座砖,上端正方形表面的边长为425mm,高度为450mm;所述的流钢孔(6),上部圆台形通道(10)的上端口直径d4为200mm,上部圆台形通道(10)的下端口直径d5为80mm,流钢孔(6)的上部圆台形通道(10)高度l3为160mm,下部圆柱形通道(11)的高度l4为150mm;所述的上水口安装孔(7),圆台形上水口安装孔的上端口直径d6为180mm,圆台形上水口安装孔的下端口直径d7为200mm,圆台形上水口安装孔的高度l5为150mm;所述的透气塞(2),上端圆台形透气塞(8)的上端面直径d1为30mm,上端圆台形透气塞(8)的下端面直径d2为40mm,上端圆台形透气塞(8)的高度l1为160mm,上端圆台形透气塞(8)的侧面与水平面的倾角为87°,下端圆柱形透气塞(9)的高度为5mm;所述的气室盒(3)的高度为5mm;所述的圆柱形透气塞底座的底面直径d3为50mm,圆柱形透气塞的高度l2为15mm。所述的下端圆柱形透气塞(9)、气室盒(3)与透气塞底座(4)一体成型。充分考虑到透气塞(2)与下端气室盒(3)及透气塞底座(4)连接气密性,目的是防止漏气。所述的气室盒(3)为圆柱形,基于吹气装备的密闭性考虑,透气塞(2)下方连接气室盒(3),气室盒(3)具有易成型、防脱落、防止气体侧漏和透气均匀等优点。本实施例的钢包透气上水口座砖结构剖面图如图1所示;钢包透气上水口座砖中两块透气塞构成的吹气装置结构示意图如图4所示。本实施例中采用60吨钢包,钢包高度为2600mm。采用上述的钢包透气上水口座砖控制钢包下渣的方法,具体步骤为:步骤1:在钢包底部出钢口放置钢包透气上水口座砖,在钢包底部增设气路管道与钢包透气上水口座砖侧面穿出的吹气管道(5)连接;步骤2:当钢包内钢液面高度=100mm时,通过吹气管道向钢液内部吹入氩气,使钢水液面形成无渣层的圆凸区,抑制钢包下渣;其中,吹入氩气的压力为0.13mpa,氩气流量为2nm3/h。步骤3:当钢包出现下渣时,关闭钢包水口,停止通过吹气管道(5)吹入氩气。实施例2一种钢包透气上水口座砖,如图1-图3所示。包括钢包上水口座砖本体(1)、透气塞(2)、气室盒(3)、透气塞底座(4)、吹气管道(5)、流钢孔(6)和上水口安装孔(7);所述透气塞(2)、气室盒(3)、透气塞底座(4)、流钢孔(6)和上水口安装孔(7)均设置在钢包上水口座砖本体(1)内部,吹气管道(5)的主体设置在钢包上水口座砖本体(1)内部,且从钢包上水口座砖本体(1)侧面穿出;流钢孔(6)位于上水口安装孔(7)的上方且与之相连通,流钢孔(6)与上水口安装孔(7)整体从上至下贯穿钢包上水口座砖本体(1);在流钢孔(6)周围设置有透气塞(2)、气室盒(3)、透气塞底座(4)和吹气管道(5),透气塞(2)与透气塞底座(4)密闭封装连接,透气塞(2)与透气塞底座(4)之间设置有气室盒(3),透气塞(2)位于透气塞底座(4)上方,透气塞底座(4)底部开设有通孔,通孔上密封连接吹气管道(5),吹气管道(5)从钢包上水口座砖本体(1)侧面穿出,吹气管道(5)的最低点高于流钢孔(6)的最低点。透气塞(2)数量=气室盒(3)数量=透气塞底座(4)数量,均为4个,所述透气塞(2)对称分布在水口座砖四角处。所述的钢包透气上水口座砖为上表面为正方形的长方体;所述流钢孔(6)包括上部圆台形通道(10)和下部圆柱形通道(11),上部圆台形通道(10)的纵向中心线和下部圆柱形通道(11)的纵向中心线同轴设置,上部圆台形通道(10)的上端口直径大于其下端口直径,上部圆台形通道(10)的下端口直径等于下部圆柱形通道(11)的直径;所述的上水口安装孔(7)为圆台形上水口安装孔,圆台形上水口安装孔的上端口直径小于圆台形上水口安装孔的下端口直径,圆台形上水口安装孔的上端口直径大于流钢孔(6)下部圆柱形通道(11)的直径,圆台形上水口安装孔的纵向中心线与流钢孔(6)下部圆柱形通道(11)的纵向中心线同轴设置,所述圆台形上水口安装孔的纵向中心线为钢包透气上水口座砖的中心线之一;所述透气塞(2)均匀的设置在流钢孔(6)的周向上,透气塞(2)包括上端圆台形透气塞(8)和下端圆柱形透气塞(9),上端圆台形透气塞(8)的纵向中心线和下端圆柱形透气塞(9)的纵向中心线同轴设置,上端圆台形透气塞(8)上端面与钢包透气上水口座砖的上表面位于同一水平面,上端圆台形透气塞(8)的底面直径与下端圆柱形透气塞(9)的底面直径相等;所述气室盒(3)为圆柱形气室盒,圆柱形气室盒的上表面直径等于下端圆柱形透气塞(9)的底面直径;所述透气塞底座(4)为开有通孔的圆柱形透气塞底座,开有通孔的圆柱形透气塞底座(4)的底面直径大于下端圆柱形透气塞(9)的底面直径,透气塞(2)下端圆柱与圆柱形气室盒的总高度小于开有通孔的圆柱形透气塞底座的高度,开有通孔的圆柱形透气塞底座的纵向中心线与圆柱形透气塞的纵向中心线同轴设置;所述的连通透气塞底座的吹气管道(5)汇聚于一条管道后从钢包上水口座砖本体(1)侧面穿出;1/2流钢孔(6)上端口的圆距钢包透气上水口座砖上端面的角的最短距离d2≤透气塞(2)上端面圆心距流钢孔(6)上端口的距离d1≤3/4流钢孔(6)上端口的圆距钢包透气上水口座砖上端面的角的最短距离d2(1/2d2≤d1≤3/4d2)。所述的长体形状钢包透气上水口座砖,上端正方形表面的边长为450mm,高度为490mm;所述的流钢孔(6),上部圆台形通道(10)的上端口直径d4为200mm,上部圆台形通道(10)的下端口直径d5为80mm,流钢孔(6)的上部圆台形通道(10)高度l3为160mm,下部圆柱形通道(11)的高度l4为150mm;所述的上水口安装孔(7),圆台形上水口安装孔的上端口直径d6为190mm,圆台形上水口安装孔的下端口直径d7为210mm,圆台形上水口安装孔的高度l5为180mm;所述的透气塞(2),上端圆台形透气塞(8)的上端面直径d1为35mm,上端圆台形透气塞(8)的下端面直径d2为50mm,上端圆台形透气塞(8)的高度l1为180mm,上端圆台形透气塞(8)的侧面与水平面的倾角为88°,下端圆柱形透气塞(9)的高度为5mm;所述的气室盒(3)的高度为5mm;所述的圆柱形透气塞底座的底面直径d3为55mm,圆柱形透气塞的高度l2为25mm。所述的下端圆柱形透气塞(9)、气室盒(3)与透气塞底座(4)一体成型。充分考虑到透气塞(2)与下端气室盒(3)及透气塞底座(4)连接气密性,目的是防止漏气。所述的气室盒(3)为圆柱形,基于吹气装备的密闭性考虑,透气塞(2)下方连接气室盒(3),气室盒(3)具有易成型、防脱落、防止气体侧漏和透气均匀等优点。本实施例的钢包透气上水口座砖结构剖面图如图1所示;钢包透气上水口座砖结构俯视图如图2所示;钢包透气上水口座砖中四块透气塞构成的吹气装置结构示意图如图3所示。本实施例中采用120吨钢包,钢包高度为3500mm。采用上述的钢包透气上水口座砖控制钢包下渣的方法,具体步骤为:步骤1:在钢包底部出钢口放置钢包透气上水口座砖,在钢包底部增设气路管道与钢包透气上水口座砖侧面穿出的吹气管道(5)连接;步骤2:当钢包内钢液面高度=130mm时,通过吹气管道向钢液内部吹入氩气,使钢水液面形成无渣层的圆凸区,抑制钢包下渣;其中,吹入氩气的压力为0.15mpa,氩气流量为5nm3/h。步骤3:当钢包出现下渣时,关闭钢包水口,停止通过吹气管道(5)吹入氩气。本发明实施例2所述的钢包透气上水口座砖及其控制钢包下渣的方法应用在国内某钢厂薄板坯(csp)生产线120吨钢包上,应用本发明实施例2所述的钢包透气上水口座砖的使用寿命为35~50炉,其使用寿命达到了现场生产的要求(现场生产的要求是30~40炉)。在同等工艺条件下,本发明实施例2所述的控制钢包下渣的方法使钢水浇余量比原工艺减少35%以上。对比结果见下表1。表1项目平均余钢量(kg/炉)实施例2330原工艺550实施例3一种钢包透气上水口座砖,如图1-图3所示,包括钢包上水口座砖本体(1)、透气塞(2)、气室盒(3)、透气塞底座(4)、吹气管道(5)、流钢孔(6)和上水口安装孔(7);所述透气塞(2)、气室盒(3)、透气塞底座(4)、流钢孔(6)和上水口安装孔(7)均设置在钢包上水口座砖本体(1)内部,吹气管道(5)的主体设置在钢包上水口座砖本体(1)内部,且从钢包上水口座砖本体(1)侧面穿出;流钢孔(6)位于上水口安装孔(7)的上方且与之相连通,流钢孔(6)与上水口安装孔(7)整体从上至下贯穿钢包上水口座砖本体(1);在流钢孔(6)周围设置有透气塞(2)、气室盒(3)、透气塞底座(4)和吹气管道(5),透气塞(2)与透气塞底座(4)密闭封装连接,透气塞(2)与透气塞底座(4)之间设置有气室盒(3),透气塞(2)位于透气塞底座(4)上方,透气塞底座(4)底部开设有通孔,通孔上密封连接吹气管道(5),吹气管道(5)从钢包上水口座砖本体(1)侧面穿出,吹气管道(5)的最低点高于流钢孔(6)的最低点。透气塞(2)数量=气室盒(3)数量=透气塞底座(4)数量,均为4个,所述透气塞(2)对称分布在水口座砖四角处。所述的钢包透气上水口座砖为上表面为正方形的长方体;所述流钢孔(6)包括上部圆台形通道(10)和下部圆柱形通道(11),上部圆台形通道(10)的纵向中心线和下部圆柱形通道(11)的纵向中心线同轴设置,上部圆台形通道(10)的上端口直径大于其下端口直径,上部圆台形通道(10)的下端口直径等于下部圆柱形通道(11)的直径;所述的上水口安装孔(7)为圆台形上水口安装孔,圆台形上水口安装孔的上端口直径小于圆台形上水口安装孔的下端口直径,圆台形上水口安装孔的上端口直径大于流钢孔(6)下部圆柱形通道(11)的直径,圆台形上水口安装孔的纵向中心线与流钢孔(6)下部圆柱形通道(11)的纵向中心线同轴设置,所述圆台形上水口安装孔的纵向中心线为钢包透气上水口座砖的中心线之一;所述透气塞(2)均匀的设置在流钢孔(6)的周向上,透气塞(2)包括上端圆台形透气塞(8)和下端圆柱形透气塞(9),上端圆台形透气塞(8)的纵向中心线和下端圆柱形透气塞(9)的纵向中心线同轴设置,上端圆台形透气塞(8)上端面与钢包透气上水口座砖的上表面位于同一水平面,上端圆台形透气塞(8)的底面直径与下端圆柱形透气塞(9)的底面直径相等;所述气室盒(3)为圆柱形气室盒,圆柱形气室盒的上表面直径等于下端圆柱形透气塞(9)的底面直径;所述透气塞底座(4)为开有通孔的圆柱形透气塞底底,开有通孔的圆柱形透气塞底座(4)的底面直径大于下端圆柱形透气塞(9)的底面直径,透气塞(2)下端圆柱与圆柱形气室盒的总高度小于开有通孔的圆柱形透气塞底座的高度,开有通孔的圆柱形透气塞底座的纵向中心线与圆柱形透气塞的纵向中心线同轴设置;所述的连通透气塞底座的吹气管道(5)汇聚于一条管道后从钢包上水口座砖本体(1)侧面穿出;1/2流钢孔(6)上端口的圆距钢包透气上水口座砖上端面的角的最短距离d2≤透气塞(2)上端面圆心距流钢孔(6)上端口的距离d1≤3/4流钢孔(6)上端口的圆距钢包透气上水口座砖上端面的角的最短距离d2(1/2d2≤d1≤3/4d2)。所述的长体形状钢包透气上水口座砖,上端正方形表面的边长为475mm,高度为520mm;所述的流钢孔(6),上部圆台形通道(10)的上端口直径d4为220mm,上部圆台形通道(10)的下端口直径d5为100mm,流钢孔(6)的上部圆台形通道(10)高度l3为200mm,下部圆柱形通道(11)的高度l4为160mm;所述的上水口安装孔(7),圆台形上水口安装孔的上端口直径d6为190mm,圆台形上水口安装孔的下端口直径d7为220mm,圆台形上水口安装孔的高度l5为160mm;所述的透气塞(2),上端圆台形透气塞(8)的上端面直径d1为50mm,上端圆台形透气塞(8)的下端面直径d2为60mm,上端圆台形透气塞(8)的高度l1为200mm,上端圆台形透气塞(8)的侧面与水平面的倾角为87°,下端圆柱形透气塞(9)的高度为10mm;所述的气室盒(3)的高度为10mm;所述的圆柱形透气塞底座的底面直径d3为70mm,圆柱形透气塞的高度l2为30mm。所述的下端圆柱形透气塞(9)、气室盒(3)与透气塞底座(4)一体成型。充分考虑到透气塞(2)与下端气室盒(3)及透气塞底座(4)连接气密性,目的是防止漏气。所述的气室盒(3)为圆柱形,基于吹气装备的密闭性考虑,透气塞(2)下方连接气室盒(3),气室盒(3)具有易成型、防脱落、防止气体侧漏和透气均匀等优点。本实施例的钢包透气上水口座砖结构剖面图如图1所示;钢包透气上水口座砖结构俯视图如图2所示;钢包透气上水口座砖中四块透气塞构成的吹气装置结构示意图如图3所示。本实施例中采用180吨钢包,钢包高度为4100mm。采用上述的钢包透气上水口座砖控制钢包下渣的方法,具体步骤为:步骤1:在钢包底部出钢口放置钢包透气上水口座砖,在钢包底部增设气路管道与钢包透气上水口座砖侧面穿出的吹气管道(5)连接;步骤2:当钢包内钢液面高度=150mm时,通过吹气管道向钢液内部吹入氩气,使钢水液面形成无渣层的圆凸区,抑制钢包下渣;其中,吹入氩气的压力为0.19mpa,氩气流量为10nm3/h。步骤3:当钢包出现下渣时,关闭钢包水口,停止通过吹气管道(5)吹入氩气。最后所应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应该理解,对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,都不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。当前第1页12
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