專利名稱:連鑄中間包水口噴射引流預(yù)熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型涉及一種連鑄浸入式水口的烘烤裝置,特別涉及連鑄中間包水口噴射引流預(yù)熱裝置。
背景技術(shù):
自連續(xù)鑄鋼工藝引入鋼鐵工業(yè)以來,由于其能夠大幅度降低能耗,同時能與二次精煉等多項新技術(shù)相配合,大大提高了生產(chǎn)率及產(chǎn)品質(zhì)量,與傳統(tǒng)的模鑄工藝相比具有很大的優(yōu)越性,因而近數(shù)十年來,各國鋼鐵工業(yè)中連鑄比例迅速提高,歐美及日本等國已經(jīng)實現(xiàn)了全連鑄,我國的連鑄比也在不斷提高。隨著煉鋼連鑄技術(shù)的發(fā)展,對連鑄用耐火材料的要求也越來越苛刻,特別是對連鑄用關(guān)鍵耐火材料浸入式水口提出了更高的要求。熔融石英質(zhì)浸入式水口,由于熱膨脹系數(shù)低,耐熱沖擊性能好,不預(yù)熱即可使用,因而在早期連鑄過程中被廣泛使用。但對于Mn含量高的鋼種,耐蝕性極差。隨著煉鋼技術(shù)的發(fā)展,要求進行多爐連鑄,生產(chǎn)潔凈鋼,并提高水口的耐腐蝕性。因而開發(fā)出了鋁一碳質(zhì)水口,并廣泛應(yīng)用于連鑄生產(chǎn)。隨后,ZrO2-C的引入,加強了鋁碳水口渣線部位抗保護渣侵蝕的能力,從而使得浸入式水口的抗侵蝕能力和抗熱沖擊能力得到較大的提高,壽命也有所提高,目前已作為主要水口使用。
連鑄浸入式水口應(yīng)用于中間包與結(jié)晶器之間。其主要功能是調(diào)整結(jié)晶器內(nèi)的鋼流、防止鋼水的二次氧化、飛濺以及促進夾雜物上浮、防止保護渣卷入,是連鑄用耐火材料中最重要的功能耐火材料。浸入式水口的使用條件極為苛刻,既要承受澆鋼初期的強烈熱震以及澆鋼過程中鋼水流經(jīng)水口時產(chǎn)生的震動及劇烈沖刷,又要經(jīng)受鋼液和保護渣的侵蝕,因而要求其具有以下性能●優(yōu)良的抗熱沖擊,抗剝落性。
●較高的機械強度及耐磨損性以抵抗鋼水的沖擊。
●優(yōu)良的抗鋼水侵蝕性能。
●由于結(jié)晶器中鋼水的表面被保護渣所覆蓋,浸入式水口浸漬在高堿度、高含氟成分的侵蝕性極強的保護渣中,故還要求浸入式水口具有較強的抗保護渣侵蝕能力,鋁碳質(zhì)水口基本上滿足了以上要求,故目前已被廣泛應(yīng)用于連鑄生產(chǎn),作為主要水口使用。
據(jù)報道,鋁碳質(zhì)浸入式水口在烘烤過程中,其強度變化規(guī)律為隨著烘烤溫度的上升,水口強度下降,到500~600℃之間,強度最低;當(dāng)溫度繼續(xù)上升,水口強度增加,到1300℃左右又恢復(fù)到原狀;再升高溫度,則水口強度又下降。鑒于這個原因,要求水口快速烘烤達到預(yù)定的溫度。如果烘烤時間過短,溫度過低,一方面水口在澆注初期容易發(fā)生裂紋,另一方面在開澆時,鋼水流經(jīng)水口的瞬間,容易產(chǎn)生冷鋼,引起水口堵塞。如果時間烘烤過長,水口強度降低,水口的使用壽命也會降低。一般使其在1~2小時內(nèi)烘烤達到1100℃甚至更高為宜,這樣便可以使水口保持足夠的機械強度,減少水口表面層的石墨氧化疏松,更重要地是可以降低水口與鋼水之間的溫差,提高水口的抗熱震性。這就要求水口預(yù)熱升溫過程在開始階段應(yīng)快速升溫,使其在盡可能短的時間內(nèi)便達到600℃以上,以便快速越過強度降低區(qū)。
目前寶鋼煉鋼廠一連鑄采用鋁鋯碳質(zhì)復(fù)合浸入式水口,由于煤氣烘烤裝置的烘烤效果不理想,連鑄一分廠通過技術(shù)改造,建成中間包水口抽風(fēng)式預(yù)熱裝置(如圖1所示)及系統(tǒng),該預(yù)熱裝置由烘烤箱4、抽風(fēng)管5和抽風(fēng)機6組成,在烘烤箱4一側(cè)壁上部開有吸風(fēng)口,抽風(fēng)管5固定在吸風(fēng)口內(nèi),抽風(fēng)管5另一端連接抽風(fēng)機6,抽風(fēng)機6排氣孔引出另一抽風(fēng)管5。自投入運行以來,設(shè)備運行基本穩(wěn)定,在節(jié)約能源、減少噪聲方面能到達預(yù)期效果,水口縱裂事故明顯減少。采用了抽風(fēng)式預(yù)熱烘烤裝置后,從現(xiàn)場使用的效果來看,在這種抽風(fēng)式烘烤裝置下,實測水口頸部外壁溫度已可達到650℃左右,明顯高于煤氣烘烤裝置下的溫度。但是還存在一些不足的地方,在一定程度上影響著連鑄的正常生產(chǎn),在澆注作業(yè)中水口斷、裂現(xiàn)象仍時有發(fā)生,造成無法正常連連澆,同時也造成夾渣、雙澆、縱裂等板坯缺陷的生成,對鑄坯的質(zhì)量產(chǎn)生較大影響。另外中間包水口預(yù)熱的最佳模式難以定型,對規(guī)范水口的預(yù)熱標準不能正常落實。這種裝置的弊端主要有以下幾點1、預(yù)熱后的水口頸部溫度在650℃左右,在這種烘烤裝置下,水口頸部仍時常出現(xiàn)斷裂。
2、配備抽風(fēng)機,抽風(fēng)機吸入的熱空氣中因含有雜質(zhì),易導(dǎo)致抽風(fēng)管道阻力增加,降低抽風(fēng)效率,影響水口升溫效果。
3、抽風(fēng)機受到冷熱流的交換,故障率高,增加維修成本。
4、預(yù)熱裝置抽風(fēng)口沒有防堵罩,引起雜物堵塞管道,影響抽風(fēng)能力。
經(jīng)檢索專利96222731.5采用抽風(fēng)機的形式,這種結(jié)構(gòu)增加了成本與維修費用,抽風(fēng)管道因沒有過濾網(wǎng)而容易堵塞,同時抽風(fēng)機工作時增加了噪音源。專利97238682.3采用吸氣槍與助燃用壓縮空氣一起抽吸中間包內(nèi)的熱量來余熱水口,同樣增加了吸氣槍的成本,同時吸氣管道內(nèi)也沒有過濾網(wǎng),在正常預(yù)熱過程中容易使管道吸入熱空氣中的雜質(zhì)使其堵塞,從而影響抽風(fēng)能力,降低了預(yù)熱效果。發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種連鑄中間包水口噴射引流預(yù)熱裝置,使浸入式水口在烘烤時能夠在90min內(nèi)快速達到或接近1100℃,使水口保持足夠的機械強度,減少水口表面層的石墨氧化疏松,從而降低水口與鋼水之間的溫差,提高水口的抗熱震性,使連鑄生產(chǎn)保持穩(wěn)定。
本實用新型從浸入式水口預(yù)熱烘烤裝置的溫度出發(fā),著重對如何提高浸入式水口預(yù)熱升溫效果,以期通過提高水口預(yù)熱烘烤溫度,達到提高浸入式水口壽命的目的。國內(nèi)外雖有文獻提及提高水口預(yù)熱溫度可以降低水口破損,但是,采用何種有效的烘烤裝置對水口進行預(yù)熱,影響水口升溫效果的各種因素是什么,不同烘烤裝置對浸入式水口預(yù)熱升溫的效果如何等具體的研究尚未見諸報道。
本實用新型在對這些問題開展研究的基礎(chǔ)上,改進現(xiàn)有抽風(fēng)式浸入式水口預(yù)熱烘烤裝置,本實用新型的技術(shù)方案是將烘烤裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行減小又不影響操作的情況下,去掉抽風(fēng)機,在抽風(fēng)機的吸氣管道靠近烘烤裝置處,增加一壓縮空氣管構(gòu)成簡單噴射器進行引流來強化抽風(fēng),壓縮空氣管噴射流量越大,水口的預(yù)熱升溫曲線就越陡峭。在相同的預(yù)熱時間內(nèi),水口的預(yù)熱溫度也就越高。在吸風(fēng)口增加防堵罩,有效地防止雜物堵塞管道,影響抽風(fēng)能力。預(yù)熱烘烤時間只需達到75分鐘以上就可以使水口的預(yù)熱溫度滿足生產(chǎn)的需要。實測水口頸部外壁溫度比原來提高80℃,達到730℃,從而提高水口的使用壽命,達到連鑄生產(chǎn)要求。
本實用新型的有益效果為
1.使用了較小尺寸的烘烤箱,75分鐘內(nèi)可使水口頸部外壁溫度達到730℃。
2.省掉了抽風(fēng)機,使得烘烤系統(tǒng)更簡潔,維護更方便,節(jié)約了費用;同時消除了因抽風(fēng)機工作時帶來的噪音源。
3.在預(yù)熱裝置的抽風(fēng)管道上采用壓縮空氣噴射引流,以較小的代價實現(xiàn)較高的目標。在靠近烘烤裝置處的抽風(fēng)管上,增加一根6分管,經(jīng)該6分管引入壓縮空氣,通過壓縮空氣的噴射引流作用強化抽風(fēng),從而提高抽風(fēng)口的熱空氣流量。
4.在吸風(fēng)口增加防堵罩,以便清理被堵物,防止管道的塞,使中間包的熱量被順利地抽到烘烤箱內(nèi),保證浸入式水口每次預(yù)熱時都能達到所要求的溫度。
5.充分利用了中間包內(nèi)的余熱,節(jié)約了能源。
6.寶鋼3#厚板連鑄機的中間包水口烘烤系統(tǒng)由重鋼院設(shè)計,在調(diào)試運轉(zhuǎn)過程中,水口的溫度達不到要求,在臨近開工之前,用上1930連鑄的水口烘烤系統(tǒng),取得了良好的效果。使用至今,水口異常為零。
圖1為現(xiàn)有中間包浸入式水口抽風(fēng)式烘烤裝置結(jié)構(gòu)示意圖圖2為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖圖中1-浸入式水口,2-防堵罩,3-壓縮空氣管,4-烘烤箱,5-抽風(fēng)管,6-抽風(fēng)機。
具體實施方式
參照圖2,連鑄中間包水口噴射引流預(yù)熱裝置,包括烘烤箱4、抽風(fēng)管5和引流裝置,烘烤箱4為小容積烘烤箱,烘烤箱的截面積由原來350mm×840mm縮小到(220mm~280mm)×(700mm~760mm),在烘烤箱4一側(cè)壁上部開有吸風(fēng)口,抽風(fēng)管5固定在吸風(fēng)口內(nèi),在抽風(fēng)管靠近烘烤箱處設(shè)有設(shè)有引流裝置,引流裝置為L型壓縮空氣管3,其水平段置入抽風(fēng)管內(nèi),在吸風(fēng)口內(nèi)設(shè)有金屬網(wǎng)狀防堵罩2。中間包在烘烤時,打開壓縮空氣管3閥門,烘烤箱4內(nèi)的空氣沿著抽風(fēng)管5被抽走,造成烘烤箱4內(nèi)產(chǎn)生負壓,使中間包內(nèi)的熱量從浸入式水口1流入烘烤箱4內(nèi),從而使浸入式水口1得到加熱,75min后可使浸入式水口1加熱到所要求的使用溫度。
權(quán)利要求在烘烤箱一側(cè)壁上部開有吸風(fēng)口,抽風(fēng)管固定在吸風(fēng)口內(nèi),其特征是在抽風(fēng)管靠近烘烤箱處設(shè)有設(shè)有引流裝置,引流裝置為L型壓縮空氣管,其水平段置入抽風(fēng)管內(nèi),在吸風(fēng)口內(nèi)設(shè)有金屬網(wǎng)狀防堵罩。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄中間包水口噴射引流預(yù)熱裝置,其特征是烘烤箱為小容積烘烤箱,烘烤箱的截面積為220mm~280mm×700mm~760mm。
專利摘要本實用新型涉及一種連鑄浸入式水口的烘烤裝置,特別涉及連鑄中間包水口噴射引流預(yù)熱裝置。解決如何提高浸入式水口預(yù)熱升溫效果,提高浸入式水口使用壽命的技術(shù)問題。技術(shù)解決方案為連鑄中間包水口噴射引流預(yù)熱裝置,包括烘烤箱、抽風(fēng)管和引流裝置,烘烤箱為小容積烘烤箱,在烘烤箱一側(cè)壁上部開有吸風(fēng)口,抽風(fēng)管固定在吸風(fēng)口內(nèi),在抽風(fēng)管靠近烘烤箱處設(shè)有設(shè)有引流裝置,引流裝置為L型壓縮空氣管,其水平段置入抽風(fēng)管內(nèi),在吸風(fēng)口內(nèi)設(shè)有金屬網(wǎng)狀防堵罩。主要用于對連鑄浸入式水口進行快速預(yù)熱。
文檔編號B22D11/08GK2772682SQ20052003978
公開日2006年4月19日 申請日期2005年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月25日
發(fā)明者陸興華, 陳華, 侯安貴, 陸永鋼, 馮長寶 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司