一种连铸中间包用塞棒保护机构的制作方法

1.本实用新型属于连铸中间包耐火材料技术领域，具体涉及一种连铸中间包用塞棒保护机构。


背景技术：

2.钢铁作为一种重要的基础原材料，在世界各国的经济发展中发挥着举足轻重的作用。作为钢铁工业革命标志的连铸技术发展起来，其特点是过程速度快，投资集中，技术日趋完善。
3.中间包是短流程炼钢中用到的一种耐火材料容器，首先接受从钢包浇下来的钢水，然后再由中间包水口分配到各个结晶器中去。中间包是炼钢生产流程的中间环节，是由间歇操作转向连续操作的衔接点。钢水通过中间包的缓冲及均化后进入结晶器中。从钢水进入空的中间包开始，在中间包内的钢水达到一定的液位后启动塞棒，然后钢水通过上水口进入结晶器中，再到结晶器开始正常工作，这整个过程称为开浇。
4.传统的连铸中间包开浇过程采用塞棒和上水口的开闭配合控制钢水流量。存在如下技术问题。一是，刚开浇时钢包中的钢水首先进入中间包的冲击区，受温度降低影响，最先进入的钢水会在中间包冲击区内凝结成固态（即结冷钢）。随着钢水的不断注入，越来越多的钢水进入到中间包内。钢水漫过挡渣堰后进入到塞棒区，如果钢水直接流淌到塞棒与上水口时结冷钢可能会将塞棒头与上水口“焊死”，长时间打不开就会造成开浇失败。二是，塞棒上下活动时，结冷钢可能会被钢水冲来的耐火材料颗粒被粘接在塞棒头上，导致塞棒头与上水口之间有缝隙关闭不严，无法正常控制钢流造成开浇失败。三是，塞棒头受钢流冲击，塞棒头摆动而偏出上水口，导致无法正常控制钢流，造成开浇失败。四是，由于渣线位置钢渣中含有大量氧化物易与塞棒材料发生化学反应，导致浸没在钢渣部分的塞棒被侵蚀，随塞棒使用时间的延长侵蚀量增大使得塞棒寿命降低，不利于连铸生产的稳定及降低生产成本。因此，在连铸生产过程中，提高塞棒机构工作稳定性、延长塞棒机构使用寿命成为一个亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型就是针对上述问题，弥补现有技术的不足，提供一种连铸中间包用塞棒保护机构，以解决上述背景技术中出现的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种连铸中间包用塞棒保护机构，包括上水口、塞棒和中间包池壁，所述上水口外侧设置有座砖，所述座砖与中间包池壁相连，其特征在于：所述座砖上部设置有塞棒保护套，所述塞棒保护套中部设置有通孔，所述塞棒的一端穿过通孔与上水口上端面相配合。
7.在一个优选地实施方式中，所述塞棒保护套包括座体，所述座体上表面设置有环形槽，所述环形槽内侧设置有环形凸起。
8.进一步的，所述塞棒保护套的通孔横截面设置为倒锥形。
9.在一个优选地实施方式中，所述塞棒保护套为铝碳质耐火砖材料制成。
10.在一个优选地实施方式中，所述塞棒保护套通过耐火胶泥粘接的方式与座砖相连。
11.进一步的，所述塞棒保护套和座砖之间的耐火胶泥内设置有硅酸铝纤维毡层。
12.进一步的，所述硅酸铝纤维毡层厚度设置为3-8mm。
13.本实用新型的有益效果在于：1、本实用新型通过设置一种新的塞棒保护机构，能够将结冷钢及被钢水冲来的耐材颗粒阻挡开来，使其不能进入到上水口，避免了塞棒头与上水口“焊死”现象，保障顺利完成开浇。
14.2、本实用新型通过在座砖上端设置塞棒保护套，可以延伸扩大上水口碗部的空间，抵消塞棒头摆动带来的影响，减少塞棒头受钢流冲击，起到引导塞棒头与上水口配合的作用，保障塞棒机构正常控制钢流。
15.3、本实用新型通过设置塞棒保护套，在完成开浇后，此塞棒保护套会在钢水浮力的作用下会漂浮到塞棒渣线位置，用于替塞棒抵御钢渣侵蚀，可以提高塞棒使用寿命50%以上。
附图说明
16.图1是本实用新型的使用状态结构示意图。
17.图2是本实用新型的a处局部放大结构示意图。
18.图3是本实用新型的塞棒保护套结构示意图。
19.附图标记为：1、上水口；2、座砖；3、中间包池壁；4、塞棒保护套；5、塞棒；6、座体；7、环形槽；8、环形凸起；9、通孔；10、结晶器入口；11、长水口；12、挡渣墙；13、挡渣堰。
具体实施方式
20.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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.参照说明书附图1-3，该实施例的一种连铸中间包用塞棒保护机构，包括上水口1、塞棒5和中间包池壁3，所述上水口1外侧设置有座砖2，所述座砖2与中间包池壁3相连，其特征在于：所述座砖2上部设置有塞棒保护套4，所述塞棒保护套4中部设置有通孔9，所述塞棒5的一端穿过通孔9与上水口1上端面相配合。所述塞棒保护套4包括座体6，所述座体6上表面设置有环形槽7，所述环形槽7内侧设置有环形凸起8。工作时，随着钢水液位的上涨，钢水会漫过塞棒保护套4的外沿，先将环形槽7填满，漂浮在钢水液面上的耐火材料颗粒也会在此时聚集在环形槽7内。随着钢水液面的继续上涨，钢液面会逐步漫过环形凸起8，漫过环形凸起8的钢水会顺着塞棒保护套4顺利流淌至上水口1入口处，不会夹杂耐火材料颗粒和结冷钢。所述塞棒保护套4的通孔9横截面设置为倒锥形。所述塞棒保护套4为铝碳质耐火砖材料制成，具有良好的耐高温性能，对中间包内钢渣具有较好的抗冲刷侵蚀性。所述塞棒保护套4通过耐火胶泥粘接的方式与座砖2相连。所述塞棒保护套4和座砖2之间的耐火胶泥内设置有硅酸铝纤维毡层。所述硅酸铝纤维毡层厚度设置为3-8mm。砌筑时，塞棒保护套4与座砖
2之间先抹一层耐火胶泥，然后在耐火胶泥层上铺一张与塞棒保护套4底部形状及大小相同的硅酸铝纤维毡（其厚度为3-8mm，熔点约为1500℃），之后再硅酸铝纤维毡层上再涂抹一层耐火胶泥，最后再将塞棒保护套4压实砌筑在耐火胶泥层上方。在1200℃烘烤时，耐火胶泥烧结，将塞棒保护套4与座砖2牢固的粘接在一起。在正常开浇后，随着塞棒保护套4温度逐步升高，硅酸铝纤维毡逐步熔化，塞棒保护套4失去粘结力。在钢水浮力的作用下，塞棒保护套4将顺着塞棒5逐步向上漂浮，一直上浮到中间包钢液面位置，此位置也是塞棒5渣线位置。塞棒5通过合理的尺寸设计，塞棒保护套4能够刚好套在塞棒5渣线位置，能够代替塞棒5抵御中间包钢渣的侵蚀，进而提高塞棒5的使用寿命。
22.实施场景具体为：工作人员开启中间包，接受从钢包浇下来的钢水，当钢水从长水口11流进中间包，经过挡渣墙12和挡渣堰13的过滤，流淌至塞棒保护套4周围时，会先积累一定的钢水液位。积累钢水液位的过程中塞棒保护套4会被加热到与钢水温度接近。随着钢水液位的上涨，钢水会漫过塞棒保护套4的外沿，先将塞棒保护套4上的环形槽7填满，漂浮在钢水液面上的耐火材料颗粒也会在此时聚集在塞棒保护套4的环形槽7中。随着钢水液面的继续上涨，钢液面会逐步漫过塞棒保护套4的环形凸起8。此时塞棒保护套4已被完全加热至钢水温度，漫过环形凸起8的钢水会顺着塞棒保护套4的碗口顺利流淌至上水口1碗部，不会夹杂耐火材料颗粒和结冷钢。另外，钢液面上涨至正常开浇高度后，连铸操作工会开启塞棒5。此时，钢水顺着塞棒5头部与上水口1碗部的缝隙旋转下流。旋转下流的钢水会对塞棒头5部形成离心力冲击，导致塞棒5存在一定幅度的摆动。因塞棒保护套4的存在，塞棒5的摆动范围始终处于塞棒保护套4与上水口1碗部形成的倒锥形空间内，避免了塞棒5摆动幅度大偏出上水口1碗部，导致无法控流，而引起停浇事故。正常平稳开浇后，随着硅酸铝纤维毡的熔化，塞棒保护套4沿着塞棒5开始上浮。上浮到钢水液面位置停止。此时中间包内已经开始逐步形成钢渣，由于钢渣的密度比钢水低很多，比塞棒保护套4的密度也要低，因此塞棒保护套4上浮后只上浮到钢液面以上，而塞棒保护套4整体受钢水浮力影响，会露出钢渣液面一部分。就这样，塞棒5的渣线部分被塞棒保护套4包围，塞棒保护套4的存在能够很好的抵御钢渣对塞棒5的冲刷与侵蚀，进而大大提高塞棒5的使用寿命。
23.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装 置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
24.最后：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，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。