一种连铸中间包透气陶瓷管上水口座砖及其吹氩精炼方法
【专利摘要】本发明涉及一种连铸中间包透气陶瓷管上水口座砖及其吹氩精炼方法，包括上水口座砖本体、陶瓷管、气室、进气管，上水口座砖本体内设置有圆环形均匀布置的多个陶瓷管和1个圆环形的气室，气室上设置有圆环形均匀布置的多个插口，陶瓷管的顶端伸出水口座砖本体的上表面5～10mm，陶瓷管的下端固定于气室上的插口内且与气室连通，气室的侧部连接有进气管，通过连接金属管件与外部氩气气源连通，吹入氩气后向上形成环状气幕屏障，对进入上水口的钢液进行气洗，且有一定数量的氩气泡随钢流进入上水口内，形成稳定的、连续的环状气流，不仅抑制了水口结瘤问题，而且解决了保护性氩气泡进入到钢中引发铸坯皮下气泡的技术难题。
【专利说明】
一种连铸中间包透气陶瓷管上水口座砖及其吹氩精炼方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种连铸中间包透气陶瓷管上水口座砖及其吹氩精炼方法，属于钢铁 冶金连铸中间包冶金工艺技术领域。
【背景技术】
[0002] 目前板坯连铸机浇注生产低碳铝镇静钢及IF钢，为解决水口结瘤问题，各钢厂普 遍采用中间包上水口内壁吹人氩气的方法，当进入到水口内的氩气流量增大到一定值时， 气体在水口中会形成"环状气流"，可以明显减缓水口结瘤问题。但该技术的不足是：（1)因 钢液中的氧化物等夹杂不断黏附于上水口内表面，加之钢液的静压力作用，随着上水口通 钢量的增加，吹人的氩气很难继续通过上水口内壁表面，进入到水口内的氩气量逐步减少， 在浸入水口内形成不稳定的"环状气流"，进入结晶器的钢水断续地夹带有"大气泡"进入结 晶器，小部分氩气泡运动到结晶器的下循环区，被凝固坯壳内表面所俘获，最终形成了铸坯 皮下气泡；（2)通过上水口内壁吹入的氩气泡，随钢流进入水口内，氩气泡捕获、去除钢液中 非金属夹杂物的作用较小。
[0003] CN10402874 0A(申请号：201410274361 .5)和 CN204052886U(申请号 201420325684.8)公开了一种连铸中间包吹氩上水口座砖，包括上水口座砖本体、透气陶瓷 棒、气室盒、进气管，上水口座砖本体的中部设置有上下贯穿的上水口安装孔，上水口座砖 本体内设置有圆环形均匀布置的透气陶瓷棒和圆环形的气室盒，气室盒位于透气陶瓷棒的 底部并与透气陶瓷棒连通，气室盒的侧部连接有进气管，吹入氩气后，在上水口周围形成环 形的气幕屏障，对即将进入上水口的钢液进行气洗，促进夹杂物上浮和去除。该专利技术的 不足:应用于板坯连铸机浇注生产低碳铝镇静钢及IF钢，不能在浸入水口内形成稳定的"环 状气流"，还需要上水口内壁吹人氩气来抑制水口结瘤问题，也不能解决保护性氩气泡进入 到结晶器引发铸坯皮下气泡的技术难题。
[0004] CN204035547U(申请号201420118123.0)和 CN 103862028A(申请号 201410096061.2)公开了一种连铸中间包透气上水口座砖，包括上水口座砖本体，上水口座 砖本体包括一体成形的上凸台和下凸台，下凸台的外径小于上凸台的外径，透气环和气室 盒位于上水口座砖本体的上凸台内，透气环的圆环宽度从下端至上端逐渐减小，所述的进 气管呈L形，吹入氩气后，在上水口周围形成环形的气幕屏障，对即将进入上水口的钢液进 行气洗，促进夹杂物上浮和去除，同时减少了板坯连铸机生产低碳铝镇静钢时中间包上水 口内壁附着夹杂物造成的套眼问题。该专利技术的不足:应用于板坯连铸机浇注生产低碳 铝镇静钢及IF钢，不能在浸入水口内形成稳定的"环状气流"，还需要上水口内壁吹人氩气 来抑制水口结瘤问题，也不能解决保护性氩气泡进入到结晶器引发铸坯皮下气泡的技术难 题。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术的不足，本发明提供一种连铸中间包透气陶瓷管上水口座砖及其吹 氩精炼方法，该发明通过透气陶瓷管吹入氩气产生氩气泡，大部分氩气泡向上形成环状气 幕屏障，对进入上水口的钢液进行气洗，促进夹杂物上浮和去除，且有一定数量的氩气泡随 钢流进入到上水口内，在浸入式水口内形成稳定的、连续的环状气流，不仅抑制了水口结瘤 问题，而且解决了保护性氩气泡进入到钢中引发铸坯皮下气泡的技术难题，突破了现有技 术采用上水口内壁吹人氩气引发铸坯皮下气泡的技术瓶颈。
[0006] -种连铸中间包透气陶瓷管上水口座砖，包括上水口座砖本体（1 )、陶瓷管（2 )、气 室(3 )、进气管(4 )，上水口座砖本体的中部设置有上下贯穿的上水口安装孔，上水口座砖本 体（1)内设置有圆环形均匀布置的多个陶瓷管(2)和1个圆环形的气室(3)，气室(3)上设置 有圆环形均匀布置的多个插口（20)，所述插口（20)的形状、数量、布置与所述陶瓷管(2)相 对应，陶瓷管的顶端伸出水口座砖本体(1)的上表面5~I Omm，陶瓷管(2)的下端固定于气室 上的插口（20)内，且与气室(3)连通，气室的侧部连接有进气管(4)，进气管的一端与气室连 通，另一端从上水口座砖本体(1)的侧部伸出，进气管的伸出端有连接装置(5)，连接金属管 件并与外部氩气气源连通，其特征在于，所述陶瓷管(2)的纵向中心线与上水口安装孔上沿 的距离X为45~56mm，吹入一定量的氩气后，大部分氩气泡向上形成环形的气幕屏障，对即 将进入上水口的钢液进行气洗，且有一定数量的氩气泡沿着上水口内壁、随着钢流进入到 上水口内，形成稳定的、连续的环状气流，不仅抑制了中间包水口结瘤问题，而且解决了保 护性氩气泡进入到钢中引发铸坯皮下气泡的技术难题，突破了现有技术采用上水口内壁吹 人氩气引发铸坯皮下气泡的技术瓶颈。如图1、图2、图3所示。
[0007] 所述金属管件，由活节塞干(7)、金属管（8)组装而成，金属管件的活节塞干(7) - 端与透气弥散式透气环上水口座砖进气管上的连接装置(5)对接，其金属管(8)-端通过端 部丝头(9)，与外部气源的金属软管连通，所述金属管件组装方便、气密性好。优选的，金属 管件的活节塞干(7)-端通过连接件与透气陶瓷管上水口座砖进气管上的螺纹连接对接。 更优选的，金属管件的活节塞干(7)-端通过活节螺母(6)与透气陶瓷管上水口座砖进气管 上的螺丝(5)对接。
[0008] 优选的，所述连接装置(5)为可拆连接;更优选的，所述可拆连接为螺纹连接。更优 选的，所述螺纹连接为螺栓连接或螺钉连接。更优选的，所述螺纹连接为螺丝。
[0009] 本发明优选的，所述连铸中间包透气陶瓷管上水口座砖本体（1)，采用刚玉质浇注 料浇注成型，体积密度彡3. Og/cm3，高温抗折强度彡12Mpa，高温耐压强度彡90Mpa，AL2O3含 量^ 92 %，Cr2〇3含量^ 1.0%。
[0010] 本发明优选的，所述透气陶瓷管(2)为8~16支，呈圆环形均匀布置，陶瓷管（2)的 纵向中心线与上水口安装孔上沿的距离X为45~为圆环的中心圆直径，其大小根据 上水口安装孔的上部直径大小和所述陶瓷管(2)的纵向中心线与上水口安装孔上沿的距离 X设计，一般板坯连铸中间包上水口安装孔的上部直径为154~164mm，则d为260~280mm.如 图1、图2所示。
[0011] 本发明优选的，所述透气陶瓷管(2)为现有技术生产，透气陶瓷管(2)为圆柱形，圆 柱外径<2为16~32mm，陶瓷管的高度h为105~126mm。
[0012] 本发明优选的，陶瓷管(2)内设有吹气通道，吹气通道呈圆环形均匀分布。如图3所 示，图3中的圆孔即为吹气通道。
[0013] 本发明优选的，所述透气陶瓷管(2)内设置吹气通道的直径为0.14~0.16_，吹气 通道呈3个同心圆环形均匀分布，由内向外，第1环的吹气通道数量为5~7个，第2环的吹气 通道数量为10~14个，第3环的吹气通道数量为15~21个。
[0014] 本发明优选的，所述气室（3)上设置用于定位透气陶瓷管（2)的插口（20)，气室及 其插口采用金属盒一体成型，所述气室（3)整体为圆环形，气室的纵剖面为矩形，矩形的的 宽度a为30~42mm，高度b为20~32mm。气室（3)的纵向中心线与陶瓷管（2)的纵向中心线重 合，且与上水口安装孔上沿的距离X为45~56mm。
[0015] 本发明的进气管(4)、金属管(8)材质均为耐热不锈钢圆管，外径为10mm。
[0016] 活节螺母(6)、活节塞干(7)、丝头(9)的材质均为Q235或45#钢，其中活节螺母(6) 采用Ml I X 1.25 (螺母内螺纹，大径I Imm，螺距1.25mm)，活节塞干(7)直径为C 6 (即直径为 6mm)，丝头(9)为ZG1/2。即直径为1/2英寸(4分)的锥管镙纹）。本申请中，未明确说明产品尺 寸单位的，均采用本领域习惯用法。
[0017]本发明所述陶瓷管(2)为圆柱形，圆柱外径<2为16~30mm，陶瓷管(2)为10~16支， 呈圆环形均匀布置，陶瓷管(2)的纵向中心线与上水口安装孔上沿的距离X为45~55mm等设 计，是基于本发明的任务，是本领域的技术人员经过大量的水模实验研究和应用试验验证 得到的，实验中我们意外地发现，陶瓷管（2)的纵向中心线与上水口安装孔上沿的距离X大 小及陶瓷管吹入氩气流量大小对净化钢液的效果和减缓浸入式水口结瘤的效果都有直接 影响，经过大量的水模实验与生产试验，我们研究确定了最佳的陶瓷管(2)的纵向中心线与 上水口安装孔上沿的距离X及透气陶瓷管吹入氩气的控制参数，以本发明设计的连铸中间 包透气陶瓷管上水口座砖，吹入一定量的氩气后，大部分氩气泡向上形成环形的气幕屏障， 对即将进入上水口的钢液进行气洗，促进了夹杂物上浮和去除，且有一定数量的氩气泡沿 着上水口内壁、随着钢流进入到上水口内，形成稳定的、连续的环状气流，不仅抑制了中间 包水口结瘤问题，而且解决了保护性氩气泡进入到钢中引发铸坯皮下气泡的技术难题，突 破了现有技术采用上水口内壁吹人氩气引发铸坯皮下气泡的技术瓶颈。
[0018] -种连铸中间包透气陶瓷管上水口座砖的安装方法，其特征在于，在现有的中间 包包底永久衬上开设沟槽(11 )，金属管件铺设在沟槽内，与上水口座砖的进气管连接后，沿 着中间包永久衬侧壁与端部的夹角部，从包沿引出。
[0019 ] -种连铸中间包透气陶瓷管上水口座砖的安装方法，包括以下步骤：
[0020] 1)在中间包包底永久衬(12)开设包底部位金属管件埋设沟槽（11):先在中间包包 底永久衬（12)上划线OC交上水口座砖安装地坑（10)的圆周于B点，沿线段BC开设包底部位 金属管件埋设沟槽(11)，其沟槽宽度m为30~40mm，深度K为90~100mm;
[0021] 2)在中间包包沿压板（16)上开设包沿压板割口（15)，割口宽度η为30~40mm，深度 等于包沿压板厚度m为20~30mm，使金属管(8)从包沿压板割口（15)伸出；
[0022] 3)按照现有技术进行安装、固定中间包上水口（19);
[0023] 4)按照现有技术安装、固定透气陶瓷管上水口座砖，且使透气陶瓷管上水口座砖 进气管(4)对准BC线、放入包底永久衬金属管件埋设沟槽(11)内，
[0024] 5)连接、铺设金属管件:采用现场测量拐弯尺寸、现场热弯金属管件，在包底部位 金属管件埋设沟槽（11)内将金属管件的活节螺母(6)与进气管(4)上的连接装置(5)对接， 将金属管沿着中间包包壁永久衬外表面的侧部与端部夹角线CD铺设，最后从包沿压板割口 (15)伸出，采用钢筋、角钢或钢板将金属管（8)焊接固定于包沿压板（16)上，然后在上水口 座砖安装地坑(10)与包底部位金属管件埋设沟槽(11)内采用镁质捣打料填满捣实，包沿压 板割口（15)内采用镁质涂抹料填实抹平，至此本发明的连铸中间包透气陶瓷管上水口座砖 安装完成，按照现有技术施工、烘烤中间包工作衬(18)后，即可上线使用。
[0025]所述的镁质捣打料、镁质涂抹料均为常规耐火材料，市购产品。
[0026] -种利用连铸中间包透气陶瓷管上水口座砖进行吹氩精炼方法，包括如下步骤：
[0027] 连铸中间包烘包前，将金属管件与外部氩气气源连接，在连铸大包开浇的同时，开 通氩气，氩气流量控制在8~12NL/min，待中间包内钢液面达到正常浇注液面后，增大氩气 流量至15~20NL/min，连铸大包停浇后，停止吹入氩气。
[0028]本发明的有益效果：
[0029] 1)本发明连铸中间包透气陶瓷管上水口座砖，吹入氩气后，大部分氩气泡向上形 成环状气幕屏障，对进入上水口的钢液进行气洗，促进夹杂物上浮和去除，且有一定数量的 氩气泡沿着上水口内壁进入到上水口内，并在浸入式水口内形成稳定的环状气流，不仅抑 制了中间包浸入式水口结瘤问题，而且解决了保护性氩气泡进入到钢中引发的铸坯皮下气 泡问题。应用于板坯连铸机浇注生产低碳铝镇静钢及IF钢，浸入式水口结瘤问题得到控制， 浸入式水口平均寿命达到为5炉，比应用CN104028740A(专利号：201410274361.5)技术同比 提高3炉，生产的铸坯上直径大于Imm的皮下气泡完全消除。
[0030] 2)本发明所述金属管件及弥散式透气环上水口座砖的安装方法，使得金属管件气 密性好、定位安全牢靠，解决了CN104028740A(申请号：201410274361.5)、CN204052886U(申 请号201420325684.8)中金属管件气密性差、铺设工艺复杂，施工时间长、劳动强度大和金 属管件定位不牢靠引发的中间包工作衬穿钢等问题，同时金属管沿着中间包包壁永久衬外 表面的侧部与端部夹角线CD铺设，该部位是整个中间包工作衬侵蚀、冲刷最轻的部位，进一 步提高了金属管件和中间包工作衬的安全可靠性能，使得中间包连浇炉数由6炉提高到10 炉，同比提高4炉。
[0031]本发明应用于板坯连铸机浇注生产低碳铝镇静钢及IF钢，与现有技术解决水口结 瘤问题的区别特征在于，现有技术采用上水口内壁吹人氩气的方法，其弊端是，氩气泡会在 浸入水口内形成不稳定的"环状气流"，进入结晶器的钢水断续地夹带有"大气泡"进入结晶 器，被凝固坯壳内表面所俘获，最终形成了铸坯皮下气泡;而本发明采用透气陶瓷管上水口 座砖吹入氩气，上水口内壁不吹氩，透气陶瓷管上水口座砖吹入氩气后，大部分氩气泡向上 形成环状气幕屏障，对进入上水口的钢液进行气洗，促进夹杂物上浮和去除，且有一定数量 的氩气泡沿着上水口内壁进入到水口内，并在浸入式水口内形成稳定的环状气流，不仅抑 制了中间包浸入式水口结瘤问题，而且解决了保护性氩气泡进入到钢中引发的铸坯皮下气 泡问题，突破了现有技术采用上水口内壁吹人氩气引发铸坯皮下气泡的技术瓶颈。
【附图说明】
[0032]图1为本发明实施例中连铸中间包透气陶瓷管上水口座砖结构E-E剖视示意图。剖 视位置如图2所示，左边剖视到陶瓷管，标示陶瓷管与气室的位置关系，右边未剖视到陶瓷 管，剖视到进气管，标示气室与进气管的位置关系，图中d标示为陶瓷管呈圆环形分布中心 圆的直径）
[0033]图2为本发明实施例中连铸中间包透气陶瓷管上水口座砖结构俯视示意图。图中d 标示为气室、陶瓷管分布呈圆环形的中心圆的直径，两圆重合。
[0034] 图3为本发明实施例中透气陶瓷管端面上吹气通道分布示意图。
[0035] 图4为本发明实施例中气室结构示意图。
[0036] 图5为本发明实施例中金属管件结构示意图。
[0037] 图6为本发明实施例中连铸中间包透气陶瓷管上水口座砖安装示意图。
[0038] 图7为本发明实施例中连铸中间包透气陶瓷管上水口座砖安装E部放大图。剖视AA 面是从A-D-C-B-O-A斜首Ij。
[0039] 图8为本发明实施例中连铸中间包透气陶瓷管上水口座砖安装A-D-C-B-O-A剖视 图。
[0040] 图中，1、上水口座砖本体;2、陶瓷管;3、气室;4、进气管;5、连接装置;6、活节螺母； 7、活节塞干;8、金属管;9、丝头；10、上水口座砖安装地坑；11、包底部位金属管件埋设沟槽； 12、中间包包底永久衬;13、中间包包壁永久衬;14、金属管固定；15、包沿压板割口； 16、中间 包包沿压板;17、中间包包壳；18、中间包工作衬;19、中间包上水口。
[00411图6、图7中，0点为座砖中心圆点，C点为中间包包壁永久衬的端部与侧部夹角线的 下交点，也是与中间包包底永久衬的汇交点，B点为OC连线与上水口座砖安装地坑圆的交 点，D点为中间包包壁永久衬的端部与侧部夹角线的上交点。
【具体实施方式】
[0042]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。
[0043]实施例中镁质捣打料、镁质涂抹料、活节螺母、活节塞干、丝头均为常规材料，市购 广品。
[0044] 实施例1:
[0045] -种连铸中间包透气陶瓷管上水口座砖，如图1、图2、图3、图4所示，包括上水口座 砖本体1、陶瓷管2、气室3、进气管4,上水口座砖本体的中部设置有上下贯穿的上水口安装 孔，上水口座砖本体1内设置有圆环形均匀布置的多个陶瓷管2和1个圆环形的气室3,气室 上设置有圆环形均匀布置的多个插口20,所述插口 20的形状、数量、布置与所述陶瓷管2相 对应，陶瓷管的顶端伸出水口座砖本体1的上表面5~10mm，陶瓷管2的下端固定于气室上的 插口 20内，且与气室3连通，气室的侧部连接有进气管4,进气管的一端与气室连通，另一端 从上水口座砖本体1的侧部伸出，进气管的伸出端有螺丝5,连接金属管件并与外部氩气气 源连通，其特征在于，所述陶瓷管2的纵向中心线与上水口安装孔上沿的距离X为45mm，吹入 一定量的氩气后，大部分氩气泡向上形成环形的气幕屏障，对即将进入上水口的钢液进行 气洗，且有一定数量的氩气泡沿着上水口内壁、随着钢流进入到上水口内，形成稳定的、连 续的环状气流，不仅抑制了中间包水口结瘤问题，而且解决了保护性氩气泡进入到钢中引 发铸坯皮下气泡的技术难题，突破了现有技术采用上水口内壁吹人氩气引发铸坯皮下气泡 的技术瓶颈。
[0046] 所述金属管件，由活节螺母6、活节塞干7、金属管8、端部丝头9依次组装而成，金属 管件的一端通过活节螺母6与透气陶瓷管上水口座砖进气管上的螺丝5对接，另一端通过端 部丝头9,与外部氩气气源的金属软管连通，所述金属管件组装方便、气密性好。
[0047]所述连铸中间包透气陶瓷管上水口座砖本体1，采用刚玉质浇注料浇注成型，体积 密度彡3.Og/cm3，高温抗折强度彡12Mpa，高温耐压强度彡90Mpa,AL2O 3含量彡92%，Cr2O3含 量彡1.0%〇
[0048] 所述透气陶瓷管2为现有技术生产，透气陶瓷管2为圆柱形，圆柱外径(2为16!?，陶 瓷管的高度h为105mm。
[0049] 所述透气陶瓷管2内设置吹气通道的直径为0.14mm，吹气通道呈3个同心圆环形均 匀分布，由内向外，第1环的吹气通道数量为5个，第2环的吹气通道数量为10个，第3环的吹 气通道数量为10个。
[0050] 所述透气陶瓷管2为10支，呈圆环形均匀布置，圆环的纵向中心线与上水口安装孔 上沿的距离X为48mm。
[0051 ]所述气室3上设置用于定位透气陶瓷管2的插口 20，气室及其插口采用金属盒一体 成型，所述气室3整体为圆环形，气室的纵剖面为矩形，矩形的的宽度a为30mm，高度b为 20mm。气室3的纵向中心线与陶瓷管2的纵向中心线重合，且与上水口安装孔上沿的距离X为 dSmnud为圆环的中心圆直径，其大小根据上水口安装孔的上部直径大小和所述陶瓷管2的 纵向中心线与上水口安装孔上沿的距离X设计，本实施例中板坯连铸中间包上水口安装孔 的上部直径为164mm，则d为260。
[0052] 本发明的进气管4、金属管8材质均为耐热不锈钢圆管，外径为10mm。
[0053] 活节螺母6、活节塞干7、丝头9的材质均为Q235钢，其中活节螺母6M11 X 1.25，活节 塞干7直径为0 6，丝头9为ZG1/2。
[0054]所述的连铸中间包透气陶瓷管上水口座砖的安装方法，包括以下步骤：
[0055] 1)在中间包包底永久衬12开设包底部位金属管件埋设沟槽11:先在中间包包底永 久衬12上划线OC交上水口座砖安装地坑10的圆周于B点，沿线段BC开设包底部位金属管件 埋设沟槽1，其沟槽宽度m为30mm，深度K为90mm，用于铺设金属管件；
[0056] 2)在中间包包沿压板16上开设包沿压板割口 15,割口宽度η为30mm，深度等于包沿 压板厚度m为20_，，使金属管8从包沿压板割口 15伸出；
[0057] 3)按照现有技术进行安装、固定中间包上水口 19;
[0058] 4)按照现有技术安装、固定透气陶瓷管上水口座砖，且使透气陶瓷管上水口座砖 进气管4对准BC线、放入包底永久衬金属管件埋设沟槽11内，
[0059] 5)连接、铺设金属管件:采用现场测量拐弯尺寸、现场热弯金属管件，在包底部位 金属管件埋设沟槽11内将金属管件的活节螺母6与进气管4上的螺纹5对接，将金属管沿着 中间包包壁永久衬外表面的侧部与端部夹角线CD铺设，最后从包沿压板割口 15伸出，采用 钢筋、角钢或钢板将金属管8焊接固定于包沿压板16上，然后在上水口座砖安装地坑10与包 底部位金属管件埋设沟槽11内采用镁质捣打料填满捣实，包沿压板割口 15内采用镁质涂抹 料填实抹平，至此本发明的连铸中间包透气陶瓷管上水口座砖安装完成，按照现有技术施 工、烘烤中间包工作衬18后，即可上线使用。
[0060] 所述的利用连铸中间包透气陶瓷管上水口座砖进行吹氩精炼方法，包括如下步 骤：
[0061 ]连铸中间包烘包前，将金属管件与外部氩气气源连接，在连铸大包开浇的同时，开 通氩气，氩气流量控制在8NL/min，待中间包内钢液面达到正常饶注液面后，增大氩气流量 至15NL/min，连铸大包停浇后，停止吹入氩气。
[0062] 实施例2、
[0063] 如实施例1所述的连铸中间包透气陶瓷管上水口座砖，不同之处在于：
[0064] 所述陶瓷管2的纵向中心线与上水口安装孔上沿的距离X为55mm。
[0065] 所述透气陶瓷管2的圆柱外径(2为3〇111111，陶瓷管的高度h为125mm。
[0066] 所述透气陶瓷管2内设置吹气通道的直径为0.16mm，吹气通道呈3个同心圆环形均 匀分布，由内向外，第1环的吹气通道数量为7个，第2环的吹气通道数量为14个，第3环的吹 气通道数量为21个。
[0067] 所述透气陶瓷管2为16支，呈圆环形均匀布置，圆环的纵向中心线与上水口安装孔 上沿的距离X为55mm。
[0068] 所述气室3上设置用于定位透气陶瓷管2的插口 20，气室及其插口采用金属盒一体 成型，所述气室3整体为圆环形，气室的纵剖面为矩形，矩形的的宽度a为40mm，高度b为 30mm。气室3的纵向中心线与陶瓷管2的纵向中心线重合，且与上水口安装孔上沿的距离X为 δδπιπι』为圆环的中心圆直径，其大小根据上水口安装孔的上部直径大小和所述陶瓷管2的 纵向中心线与上水口安装孔上沿的距离X设计，本实施例中板坯连铸中间包上水口安装孔 的上部直径为164mm，则d为264。
[0069] 所述活节螺母6、活节塞干7、丝头9的材质均为45#钢。
[0070]所述的连铸中间包透气陶瓷管上水口座砖的安装方法，包括以下步骤：
[0071 ] 1)在中间包包底永久衬12开设包底部位金属管件埋设沟槽11:先在中间包包底永 久衬12上划线OC交上水口座砖安装地坑10的圆周于B点，沿线段BC开设包底部位金属管件 埋设沟槽11，其金属管件埋设沟槽宽度m为40_，深度K为100_，用于铺设金属管件；
[0072] 2)在中间包包沿压板16上开设包沿压板割口 15,割口宽度η为40mm，深度等于包沿 压板厚度m为30mm，使金属管8从包沿压板割口 15伸出；
[0073] 3)按照现有技术进行安装、固定中间包上水口 19;
[0074] 4)按照现有技术安装、固定透气陶瓷管上水口座砖，且使透气陶瓷管上水口座砖 进气管4对准BC线、放入包底永久衬金属管件埋设沟槽11内，
[0075] 5)连接、铺设金属管件:采用现场测量拐弯尺寸、现场热弯金属管件，在包底部位 金属管件埋设沟槽11内将金属管件的活节螺母6与进气管4上的螺纹5对接，将金属管沿着 中间包包壁永久衬外表面的侧部与端部夹角线CD铺设，最后从包沿压板割口 15伸出，采用 钢筋、角钢或钢板将金属管8焊接固定于包沿压板16上，然后在上水口座砖安装地坑10与包 底部位金属管件埋设沟槽11内采用镁质捣打料填满捣实，包沿压板割口 15内采用镁质涂抹 料填实抹平，至此本发明的连铸中间包透气陶瓷管上水口座砖安装完成，按照现有技术施 工、烘烤中间包工作衬18后，即可上线使用。
[0076] 所述的利用连铸中间包透气陶瓷管上水口座砖进行吹氩精炼方法，包括如下步 骤：
[0077] 连铸中间包烘包前，将金属管件与外部氩气气源连接，在连铸大包开浇的同时，开 通氩气，氩气流量控制在12NL/min，待中间包内钢液面达到正常饶注液面后，增大氩气流量 至20NL/min，连铸大包停浇后，停止吹入氩气。
[0078] 实施例3、
[0079] 如实施例1所述的连铸中间包透气陶瓷管上水口座砖，不同之处在于：
[0080]所述陶瓷管2的纵向中心线与上水口安装孔上沿的距离x为50mm。
[0081 ] 所述透气陶瓷管2的圆柱外径(2为18_1，陶瓷管的高度h为115mm。
[0082] 所述透气陶瓷管2内设置吹气通道的直径为0.15mm，吹气通道呈3个同心圆环形均 匀分布，由内向外，第1环的吹气通道数量为6个，第2环的吹气通道数量为12个，第3环的吹 气通道数量为18个。
[0083] 所述透气陶瓷管2为12支，呈圆环形均匀布置，圆环的纵向中心线与上水口安装孔 上沿的距离X为50mm。
[0084] 所述气室3上设置用于定位透气陶瓷管2的插口 20，气室及其插口采用金属盒一体 成型，所述气室3整体为圆环形，气室的纵剖面为矩形，矩形的的宽度a为36mm，高度b为 25mm。气室3的纵向中心线与陶瓷管2的纵向中心线重合，且与上水口安装孔上沿的距离X为 SOmnud为圆环的中心圆直径，其大小根据上水口安装孔的上部直径大小和所述陶瓷管2的 纵向中心线与上水口安装孔上沿的距离X设计，本实施例中板坯连铸中间包上水口安装孔 的上部直径为164mm，则d为274。
[0085] 所述的利用连铸中间包透气陶瓷管上水口座砖进行吹氩精炼方法，包括如下步 骤：
[0086] 连铸中间包烘包前，将金属管件与外部氩气气源连接，在连铸大包开浇的同时，开 通氩气，氩气流量控制在l〇NL/min，待中间包内钢液面达到正常饶注液面后，增大氩气流量 至17NL/min，连铸大包停浇后，停止吹入氩气。
[0087] 实施例4
[0088] 其他同实施例1，不同之处在于，进气管4的伸出端有螺钉连接装置，连接金属管件 并与外部氩气气源连通。
[0089] 金属管件的活节塞干7-端通过螺钉6与透透气陶瓷管上水口座砖进气管上的螺 钉连接装置对接。
[0090] 对比例1
[0091] 中国专利文献CN104028740A(专利号：201410274361.5)公开了一种连铸中间包吹 氩上水口座砖及其安装方法，透气上水口内壁吹入氩气流量8L/min。
[0092]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炼钢厂2#板坯连铸机 浇注生产低碳铝镇静钢DC04铸坯，对浸入式水口寿命、中间包寿命、铸坯皮下气泡、金属管 件及其铺设方法进行对比，本发明的透气陶瓷管上水口座砖的金属管件金属管件气密性 好、铺设工艺简单、定位安全牢靠，应用本发明的浸入式水口平均寿命达到为5炉，比对比例 1提高3炉，中间包连浇炉数达到10炉，比对比例1提高4炉，铸坯上直径大于Imm的皮下气泡 完全消除。对比结果见表1。
[0093]表 1
【主权项】
1. 一种连铸中间包透气陶瓷管上水口座砖，包括上水口座砖本体(1)、陶瓷管(2)、气室 (3 )、进气管(4 )，上水口座砖本体的中部设置有上下贯穿的上水口安装孔，上水口座砖本体 (1)内设置有圆环形均匀布置的陶瓷管(2)和圆环形的气室(3)，气室(3)上设置有圆环形均 匀布置的插口（20)，陶瓷管的顶端伸出水口座砖本体(1)的上表面5~10mm，陶瓷管(2)的下 端固定于气室上的插口（20)内，且与气室(3)连通，气室的侧部连接有进气管(4)，进气管的 一端与气室连通，另一端从上水口座砖本体（1)的侧部伸出，进气管的伸出端有连接装置 (5)，连接金属管件并与外部氩气气源连通，其特征在于，所述陶瓷管(2)的纵向中心线与上 水口安装孔上沿的距离X为45~56mm。2. 如权利要求1所述的连铸中间包透气陶瓷管上水口座砖，其特征在于，所述金属管 件，由活节塞干(7)、金属管(8)组装而成，金属管件的活节塞干(7) -端与透气弥散式透气 环上水口座砖进气管上的连接装置(5)对接，其金属管(8)-端通过端部丝头(9)与外部气 源连通。3. 如权利要求2所述的连铸中间包透气陶瓷管上水口座砖，其特征在于，所述连接装置 (5)为可拆连接;更优选的，所述可拆连接为螺纹连接。更优选的，所述螺纹连接为螺栓连接 或螺钉连接。更优选的，所述螺纹连接为螺丝。4. 如权利要求1~3任一项所述的连铸中间包透气陶瓷管上水口座砖，其特征在于，金 属管件的活节塞干(7) -端通过连接件与透气陶瓷管上水口座砖进气管上的螺纹连接对 接。更优选的，金属管件的活节塞干(7)-端通过活节螺母(6)与透气陶瓷管上水口座砖进 气管上的螺丝(5)对接。5. 如权利要求1~4任一项所述的连铸中间包透气陶瓷管上水口座砖，其特征在于，所 述透气陶瓷管(2)为8~16支，呈圆环形均匀布置，陶瓷管(2)的纵向中心线与上水口安装孔 上沿的距离X为45~56mm。6. 如权利要求1~5任一项所述的连铸中间包透气陶瓷管上水口座砖，其特征在于，所 述透气陶瓷管(2)为圆柱形，圆柱外径（<2 )为16~32mm，陶瓷管的高度(h)为105~126_。7. 如权利要求1~6任一项所述的连铸中间包透气陶瓷管上水口座砖，其特征在于，陶 瓷管(2)内设有吹气通道，吹气通道呈圆环形均匀分布； 所述透气陶瓷管（2)内设置吹气通道的直径为0.14~0.16mm，吹气通道呈3个同心圆环 形均匀分布，由内向外，第1环的吹气通道数量为5~7个，第2环的吹气通道数量为10~14 个，第3环的吹气通道数量为15~21个。8. 如权利要求1~7任一项所述的连铸中间包透气陶瓷管上水口座砖，其特征在于，所 述气室（3)上设置用于定位透气陶瓷管（2)的插口（20)，气室及其插口采用金属盒一体成 型，所述气室(3)整体为圆环形，气室的纵剖面为矩形，矩形的的宽度a为30~42mm，高度b为 20~32mm;气室（3)的纵向中心线与陶瓷管（2)的纵向中心线重合，且与上水口安装孔上沿 的距离X为45~56mm。9. 一种连铸中间包透气陶瓷管上水口座砖的安装方法，包括以下步骤： 1) 在中间包包底永久衬（12)开设包底部位金属管件埋设沟槽（11):先在中间包包底永 久衬（12)上划线OC交上水口座砖安装地坑（10)的圆周于B点，沿线段BC开设包底部位金属 管件埋设沟槽(11)，其沟槽宽度m为30~40mm，深度K为90~100mm; 2) 在中间包包沿压板（16)上开设包沿压板割口（15)，割口宽度η为30~40mm，深度等于 包沿压板厚度m为20~30mm，使金属管(8)从包沿压板割口（ 15)伸出； 3) 安装、固定中间包上水口（19); 4) 安装、固定透气陶瓷管上水口座砖，且使透气陶瓷管上水口座砖进气管（4)对准BC 线、放入包底永久衬金属管件埋设沟槽(11)内， 5) 连接、铺设金属管件:采用现场测量拐弯尺寸、现场热弯金属管件，在包底部位金属 管件埋设沟槽（11)内将金属管件的活节螺母(6)与进气管(4)上的连接装置(5)对接，将金 属管沿着中间包包壁永久衬外表面的侧部与端部夹角线CD铺设，最后从包沿压板割口（15) 伸出，采用钢筋、角钢或钢板将金属管(8)焊接固定于包沿压板（16)上，然后在上水口座砖 安装地坑(10)与包底部位金属管件埋设沟槽（11)内采用镁质捣打料填满捣实，包沿压板割 口（15)内采用镁质涂抹料填实抹平，至此本发明的连铸中间包透气陶瓷管上水口座砖安装 完成，按照现有技术施工、烘烤中间包工作衬(18)后，即可上线使用。10. -种利用连铸中间包透气陶瓷管上水口座砖进行吹氩精炼方法，包括如下步骤： 连铸中间包烘包前，将金属管件与外部氩气气源连接，在连铸大包开浇的同时，开通氩 气，氩气流量控制在8~12NL/min，待中间包内钢液面达到正常饶注液面后，增大氩气流量 至15~20NL/min，连铸大包停浇后，停止吹入氩气。
【文档编号】B22D11/117GK106041044SQ201610634268
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年8月4日 公开号201610634268.X, CN 106041044 A, CN 106041044A, CN 201610634268, CN-A-106041044, CN106041044 A, CN106041044A, CN201610634268, CN201610634268.X
【发明人】武光君, 王中学, 郭伟达
【申请人】山东钢铁股份有限公司