中包套管用密封套件的制作方法

1.本实用新型涉及无机非金属耐火材料领域，更具体涉及一种中包套管用密封套件。


背景技术：

2.随着国内外炼钢连铸技术的不断进步和发展，钢厂技术更新越来越快，钢水的质量也在不断提高，在现有大部分钢厂，连铸钢包下水口和套管使用过程中存在的主要问题：钢包下水口与套管接缝处有间隙，但长水口与下水口都是钢性结构，由于生产加工误差等种种原因，密封的效果并不理想，二者之间的配合不可能天衣无缝，空气通过二者之间的缝隙进入套管，使钢水被氧化。为了进一步减少钢包下水口和套管之间的缝隙进入空气，除了使用氩封外，一般在缝隙间加密封套，密封套具有一定的弹性，可以堵塞套管与下水口之间的缝隙。密封套的材料一般为耐火纤维，其耐火纤维主要为普通硅酸盐纤维、高纯纤维、多晶莫来石纤维、含锆纤维等。为了防止钢液与空气接触而造成钢液发生二次氧化的现象，通常在钢包下水口与套管之间进行氩气密封设计，其原理在中包长水口上沿套有钢罩并通过钢罩向下水口和套管之间的缝隙吹氩方式进行，虽然有吹氩保护装置的存在，但是由于受到机械加工公差、浇钢过程热膨胀以及钢水流动等因素的影响，中包套管与钢包下水口连接处经常发生微微的晃动造成下水口和套管之间密封不够稳定，从而造成钢液吸入空气，使得钢液二次氧化。但是在实际使用过程中，时常出现密封不良而引起钢水中气体含量大幅度增加，影响铸坯质量，甚至造成钢坯降级或判废。


技术实现要素：

3.为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供了一种结构合理、减轻钢水二次氧化、避免收缩和纤维脆化、提高中包套管氩封效果的中包套管用密封套件。
4.根据本实用新型的一个方面，提供了中包套管用密封套件，其包括第一套管、第二套管、弹性连接组件和密封组件，第一套管通过弹性连接组件与第二套管连接，密封组件包括第一卡合件、第二卡合件和高温密封膜，高温密封膜的两端设置第一卡合件和第二卡合件，密封组件的一端通过第一卡合件安装在第一套管内壁，密封组件的另一端通过第二卡合件安装在第二套管的内壁。
5.在一些实施方式中，第一套管包括第一接通端和第一安装端，第二套管包括第二接通口和第二安装端。
6.在一些实施方式中，第一安装端固定连接弹性连接组件，第二安装端可拆卸连接弹性连接组件。
7.在一些实施方式中，弹性连接组件包括安装套、弹簧、内套、滚珠和凹槽，凹槽设置在第二安装端的外壁，安装套内壁上设有若干弹簧，内套上设有若干通孔，内套设置在安装套内，弹簧抵住滚珠延伸出内套的内壁。
8.在一些实施方式中，第二安装端插入内套，滚珠压合进凹槽内。
9.在一些实施方式中，第一套管和第二套管内壁均设有高温膨胀膜涂层。
10.在一些实施方式中，内套内壁设有高温膨胀膜涂层。
11.在一些实施方式中，第一安装端的内壁设有第一卡槽，第二安装端的内壁设有第二卡槽，第一卡合件与第一卡槽配合，第二卡合件与第二卡槽配合。
12.在一些实施方式中，第一套管和第二套管均为高温橡胶加入羟基氯醋树脂混合压制成型。
13.在一些实施方式中，内套为高温橡胶加入羟基氯醋树脂混合压制成型。
14.本实用新型一种中包套管用密封套件通过弹性连接组件能够快速的对两个管道进行安装，对于两节管道之间中轴不在同一直线上的情况弹性连接组件能够适用且能够连接彼此；利用密封组件能够在钢水通过时隔离钢水与弹性连接组件；通过在第一套管、第二套管和内套内壁设置高温膨胀膜涂层，使用遇到高温后发生体积膨胀，以弥补高温时产生的体积收缩，堵塞部分气孔；且隔断纤维材料与套管、下水口的直接接触，耐火纤维之间的接触，避免高温时烧结，发生体积收缩和纤维脆化，同时阻塞纤维气孔；使用时不会发生脆化，弹性优异，体积不会收缩；还可以让密封套纤维的气孔率进一步下降；同时阻止了密封套与套管和钢套的化学反应，三者之间不会发生粘接，使用后基本不用清理，减少了人力物力，提高了套管的使用寿命，可以重复使用多次。
附图说明
15.图1是本实用新型中包套管用密封套件的结构示意图；
16.图2是本实用新型中包套管用密封套件的分解示意图；
17.图3是本实用新型中包套管用密封套件的密封组件的结构示意图；
18.图4是本实用新型中包套管用密封套件的弹性连接组件的结构示意图。
具体实施方式
19.下面结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本实用新型的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法或者结构上的等效变换或替代，均属于本实用新型的保护范围之内。
20.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语
″
安装
″
、
″
相连
″
、
″
连接
″
应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解所述术语的具体含义。
21.如图1和图2所示，本实用新型所述的中包套管用密封套件，其包括第一套管1、第二套管2、弹性连接组件3和密封组件4，第一套管1通过弹性连接组件3与第二套管2，密封组件4包括第一卡合件41、第二卡合件42和高温密封膜43，高温密封膜43的两端设置第一卡合件41和第二卡合件42，密封组件4的一端通过第一卡合件41安装在第一套管1内壁，密封组件4的另一端通过第二卡合件42安装在第二套管2的内壁。通过弹性连接组件3能够快速的对两个管道进行安装，对于两节管道之间中轴不在同一直线上的情况弹性连接组件3能够适用且能够连接彼此；利用密封组件4能够在钢水通过时隔离钢水与弹性连接组件3。
22.第一套管1包括第一接通端11和第一安装端12，第二套管2包括第二接通口21和第
二安装端22。通过第一接通端11和第二接通端连接外部的管件，利用第一安装端12和第二安装端22连接弹性连接组件3。
23.第一安装端12固定连接弹性连接组件3，第二安装端22可拆卸连接弹性连接组件3。在进行使用时将第二安装端22插入弹性连接组件3进行连通。
24.如图4所示，弹性连接组件3包括安装套31、弹簧32、内套33、滚珠34和凹槽35，凹槽35设置在第二安装端22的外壁，安装套31内壁上设有若干弹簧32，内套33上设有若干通孔，内套33设置在安装套31内，弹簧32抵住滚珠34延伸出内套33的内壁。在进行固定时弹簧32驱动滚珠34伸出通孔，进而在进行安装时凹槽35压合进内壁，继续向内套33内移动，进而将滚珠34压合进凹槽35，限定第二安装端22的位置，安装更加快速提高生产效率。内套33固定在安装套31内，可以通过螺栓连接。滚珠34设有多个，至少设有4个，在内套33上对应滚珠34的位置开孔便于使滚珠34露出内套33的内壁。
25.第二安装端22插入内套33，滚珠34压合进凹槽35内。在进行安装时凹槽35压合进内壁，继续向内套33内移动，进而将滚珠34压合进凹槽35，限定第二安装端22的位置。进一步的第二安装端22和安装套31上还可以设置卡扣件进而限定第一套管1和第二套管2的位置。同时由于是弹簧32和滚珠34的连接，在连接的两根管体不在同一直线上的情况下，弹簧32和滚珠34压合的连接方式可以弥补小范围的同轴度不同的情况。
26.第一套管1和第二套管2内壁均设有高温膨胀膜涂层5。使用遇到高温后发生体积膨胀，以弥补高温时产生的体积收缩，堵塞部分气孔。
27.内套33内壁设有高温膨胀膜涂层5。通过在第一套管1、第二套管2和内套33内壁设置高温膨胀膜涂层5，使用遇到高温后发生体积膨胀，以弥补高温时产生的体积收缩，堵塞部分气孔；且隔断纤维材料与套管、下水口的直接接触，耐火纤维之间的接触，避免高温时烧结，发生体积收缩和纤维脆化，同时阻塞纤维气孔；使用时不会发生脆化，弹性优异，体积不会收缩；还可以让密封套纤维的气孔率进一步下降；同时阻止了密封套与套管和钢套的化学反应，三者之间不会发生粘接，使用后基本不用清理，减少了人力物力，提高了套管的使用寿命，可以重复使用多次。
28.中包套管高温防漏气膨胀涂料，按重量百分含量计，包含以下组分：甲基纤维素2％～3％、苯丙乳液2％～4％、增稠剂0.2％～0.4％、高纯氧化镁20％～30％、硅石粉20％～40％、蓝晶石25％～30％、氧化锆15％～25％、c 0％～4％，外加：水25～30％。
29.上述组分部份主要原材料在该发明产品中产生的功能和作用：
30.蓝晶石：是一种高铝矿物原料，在高温下分解产生莫来石和sio2，同时伴随明显的体积膨胀，而高温膨胀是其他高铝原料所没有的特性，故常常将蓝晶石作为原料添加到制品中，利用其膨胀效应抵消某些基体材料的收缩或者制品的烧成收缩，使制品具有高温体积相对稳定，抗热震性好和抗蠕变性能好等特点，进而提高制品的高温使用性能，延长制品的使用寿命。蓝晶石还具有耐酸碱、耐腐蚀、抗冲击力强、电绝缘性能好等特点
31.硅石：受热时，由于石英的多晶转变，其比重减小、体积膨胀，加热至某一温度时开始产生剧烈的膨胀。按加热时剧烈膨胀开始温度的高低，可将硅石分为低热稳定性的、中稳定性的和高稳定。
32.氧化镁：白色无定型粉末、无味、无臭、无毒。质轻，相对密度为3.85(25℃)。熔点2852℃，沸点3600℃。单晶氧化镁是指mgo含量在99.95％以上，具有极强的耐高低温(高温
2500℃，低温
‑
270℃)抗腐蚀性、绝缘性和良好的导热性和光学性，密度(g/cm)：3.65，热膨胀系数(
×
10
‑
7/℃)(25℃)：138导热率(cal/cm/sec/℃)(25℃)：0.06比热(cal/g.℃)：0.209。
33.二氧化锆：化学式为zro2，是锆的主要氧化物，通常状况下为白色无臭无味晶体，难溶于水、盐酸和稀硫酸。化学性质不活泼，且具有高熔点、高电阻率、高折射率，使它成为重要的耐高温材料、陶瓷绝缘材料。
34.甲基纤维素(mc)：在80～90℃的热水中迅速分散、溶胀，降温后迅速溶解，水溶液在常温下相当稳定，高温时能凝胶，并且此凝胶能随温度的高低与溶液互相转变。具有优良的润湿性、分散性、粘接性、增稠性、乳化性、保水性和成膜性，以及对油脂的不透性。所成膜具有优良的韧性、柔曲性和透明度，因属非离子型，可与其他的乳化剂配伍，但易盐析，溶液在ph2
‑
12范围内稳定。视密度：0.30
‑
0.70g/cm3，密度约1.3g/cm3。
35.苯丙乳液(苯乙烯
‑
丙烯酸酯乳液)：是由苯乙烯和丙烯酸酯单体经乳液共聚而得。苯丙乳液作为一类重要的中间化工产品，有着非常广泛的用途，现主要用作建筑涂料、金属表面乳胶涂料、地面涂料、纸张粘合剂、胶粘剂等。苯丙乳液附着力好，胶膜透明，耐水、耐油、耐热、耐老化性能良好。苯丙乳液用作纸品胶粘剂，也可与淀粉、聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠等胶粘剂配合使用。
36.增稠剂：又称胶凝剂，是一种能增加胶乳、液体黏度的物质，增稠剂可以提高物系黏度，使物系保持均匀稳定的悬浮状态或乳浊状态，或形成凝胶；大多数增稠剂兼具乳化作用。可分为天然和合成两大类。
37.如图3所示，第一安装端12的内壁设有第一卡槽13，第二安装端22的内壁设有第二卡槽23，第一卡合件41与第一卡槽13配合，第二卡合件42与第二卡槽23配合。利用卡槽和卡合件对高温密封膜43进行固定，
38.第一套管1和第二套管2均为高温橡胶加入羟基氯醋树脂混合压制成型。
39.内套33为高温橡胶加入羟基氯醋树脂混合压制成型。
40.当然为了节约成本，第一套管1、第二套管2和内套33可以采用耐火纤维多使用价格便宜的普通硅酸纤维，其长期使用温度低(＜1250℃)，而密封套在套管内，温度约1300℃左右耐火纤维多使用价格便宜的普通硅酸纤维，其长期使用温度低(＜1250℃)，而密封套在套管内，温度约1300℃左右，一炉钢浇铸时间40～60分钟，耐火纤维易结晶，脆化，发生体积收缩，失去弹性；耐火纤维与套管化学成份相差较大，高温下易相互烧结而粘接，换钢包时不易清理。而清理时间过长会造成套管碗部内腔不规则严重，再放上新密封圈时，不能完全填充缝隙；密封套耐火纤维存在很大的气孔率，由于弹性，使用时钢包下水口和套管的挤压并不能使气孔完全闭合。在钢流的强烈抽吸下，空气还是可能通过气孔进入套管内腔，氧化钢水；耐火纤维还可能与钢包下水口钢套表面的氧化铁发生反应而粘接，下水口多炉连用必须用钢刷清理干净；现场用钢刷清理时，耐火纤维满天飞具有致癌性，吸入危害操作者健康。因此在面对两个管子不在同一直线上安装难以及安装效率低的问题的同时，需要针对耐火纤维本身的缺陷，因此在第一套管1、第二套管2和内套33内壁设置高温膨胀膜涂层5来解决以上缺陷。
41.以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的创造构思的前提下，还可以做出其它变形和改进，这些都
属于本实用新型的保护范围。