一种可吹氮气大包氩封保护套管的制作方法

1.本实用新型涉及钢铁冶炼装置，尤其涉及一种可吹氮气大包氩封保护套管。


背景技术：

2.连铸(连续铸钢)过程中，钢水从钢包下水口通过连铸用长水口进入中间包内，长水口的作用是隔离空气、防止钢水氧化，在此过程中如下水口和长水口的连接位置密封不良、进入空气会使钢水吸收空气中的氮。为控制钢水增氮，一般在长水口碗部采用吹氩密封结构，即通常所称的氩封。
3.氮是钢水中一种重要的元素，合金化是通过在钢中加入少量的合金化元素等，依靠钢中合金化元素所形成的细小弥散的氮化物、碳化物或碳氮化物来抑制奥氏体晶粒长大，从而获得细小的奥氏体晶粒，并起到提高钢的强度的作用，氮对钢中的碳氮化物析出行为起重要作用。现阶段国内外多数企业采用钒氮合金或硅氮合金等进行合金化增氮或者转炉、钢包等底吹增氮，合金化增氮虽然可以直接增加钢中的氮含量，提高贵重合金元素的利用率，但却会降低钢水的纯净度，提高了合金化成本；转炉或者钢包底吹氮虽然可以增加钢水中的氮，但收得率不高。


技术实现要素：

4.实用新型目的：本实用新型的目的是提供一种可吹氮气大包氩封保护套管。
5.技术方案：本实用新型所述可吹氮气大包氩封保护套管，包括长水口和外壳，外壳由长水口的碗部往水口端部延伸包裹，覆盖在水口边缘，水口边缘一圈开设多个出气凹槽，外壳和碗部之间设置环状气室，外壳上设置与环状气室连通的氩气进气口，所述长水口的颈部设有连通长水口内部的氮气进气接头。
6.进一步地，所述氮气进气接头位于长水口末端向上200m-1200mm之间。
7.进一步地，所述氮气进气接头处的长水口内沿周向设置有透气层，透气层与氮气进气接头之间设置有溢气通道。
8.进一步地，所述透气层近长水口内壁一侧设有气室。
9.进一步地，所述氮气进气接头处的长水口外围设有气封铁皮。
10.有益效果：本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：1、本实用新型可同时向钢水中吹氩气和氮气，增加钢水中的氮含量，促进氮化物的析出抑制奥氏体晶粒长大，细化晶粒，提高钢的性能；2、本实用新型可降低冶炼中贵重合金的加入量，降低合金成本。
附图说明
11.图1为本实用新型的结构示意图；
12.图2为本实用新型的俯视图。
具体实施方式
13.下面结合附图对本实用新型的技术方案作进一步说明。
14.本实用新型所述的可吹氮气大包氩封保护套管，包括长水口1和外壳2，外壳2由长水口1的碗部往水口端部延伸包裹，覆盖在水口边缘，水口边缘一圈开设12个出气凹槽9，外壳2和碗部之间设置环状气室，外壳2上设置与环状气室连通的氩气进气口3，长水口1的末端向上650mm处的颈部外围包裹有气封铁皮8，气封铁皮8上设有连通长水口1内部的氮气进气接头4。氮气进气接头4对应的长水口内沿周向设置有透气层5，透气层5与氮气进气接头4之间设置有溢气通道6，透气层5近长水口内壁一侧设有气室7。透气层5高度为50mm，厚度为10mm；气室7高度为50mm，厚度为2mm。
15.将可吹氮气大包氩封保护套管安装机械手上，将氩气进气口3用金属软管连接氩气源，将氮气进气接头4连接氮气源；套上可吹氮气大包氩封保护套管开浇后，打开氩气和氮气阀门，氩气流量调整到80-150l/min，氮气流量调整到60-120l/min。在精炼和连铸中间包分别取气体样，对比分析吹氮套管和正常保护套管的增氮量，分别取10炉，对比分析结果如表1下：
16.表1
17.序号吹氮套管增氮(ppm)未吹氮套管增氮(ppm)110128-1392470582611-2712288-39911011-1平均增氮量100.1
18.通过以上数据对比分析，采用吹氮套管炉次连铸平均增氮量在10ppm左右，未采用吹氮套管炉次平均增氮量在0.1ppm，基本未增氮，故采用本实用新型能够在连铸工序有效增加钢水中的氮含量，增加钢的性能。


技术特征：
1.一种可吹氮气大包氩封保护套管，其特征在于，包括长水口(1)和外壳(2)，外壳(2)由长水口(1)的碗部往水口端部延伸包裹，覆盖在水口边缘，水口边缘一圈开设多个出气凹槽(9)，外壳(2)和碗部之间设置环状气室，外壳(2)上设置与环状气室连通的氩气进气口(3)，所述长水口(1)的颈部设有连通长水口(1)内部的氮气进气接头(4)。2.根据权利要求1所述可吹氮气大包氩封保护套管，其特征在于，所述氮气进气接头(4)位于长水口(1)末端向上200m-1200mm之间。3.根据权利要求2所述可吹氮气大包氩封保护套管，其特征在于，所述氮气进气接头(4)处的长水口内沿周向设置有透气层(5)，透气层(5)与氮气进气接头(4)之间设置有溢气通道(6)。4.根据权利要求3所述可吹氮气大包氩封保护套管，其特征在于，所述透气层(5)近长水口内壁一侧设有气室(7)。5.根据权利要求4所述可吹氮气大包氩封保护套管，其特征在于，所述氮气进气接头(4)处的长水口外围设有气封铁皮(8)。

技术总结
本实用新型公开了一种可吹氮气大包氩封保护套管，包括长水口和外壳，外壳由长水口的碗部往水口端部延伸包裹，覆盖在水口边缘，水口边缘一圈开设多个出气凹槽，外壳和碗部之间设置环状气室，外壳上设置与环状气室连通的氩气进气口，所述长水口的颈部设有连通长水口内部的氮气进气接头。本实用新型通过在保护套管增加一条吹气的通道，在通过吹氩气保护浇注的同时，向钢水中吹氮气，增加钢水中的氮含量，提高钢的性能，同时可降低贵重合金的加入量，降低合金成本。低合金成本。低合金成本。


技术研发人员：陈鹏涛 胡志勇 李林 牛帅 许旭东 李天学 赵治国 唐前进 周杨 刘义
受保护的技术使用者：南京钢铁股份有限公司
技术研发日：2022.08.11
技术公布日：2023/3/28