[实用新型]水口吸附夹杂物用的插枪式塞棒装置

说明书

本实用新型涉及一种插枪式塞棒装置，特别是涉及一种在水口处吸附夹杂物用的插枪式塞棒装置，特别适用于钢铁厂浇铸铝镇静钢、含铝钢、含钛钢和稀土钢等易出现水口结瘤的钢种。

连铸是冶金生产流程中重要工序，作为连接中间包和结晶器的重要的耐火材料水口，被称为连铸的“脖颈”，具有承上启下的作用，是确保连铸稳定运行的重要环节。钢铁厂连铸过程中，中间包水口和浸入式水口经常出现结瘤并造成水口堵塞，影响连铸的浇注和铸坯质量。随着连铸工艺的改进和耐火材料的开发，水口的使用寿命有了显著提高，但是，在浇铸过程中会发生A1₂O₃及部分其它元素结瘤现象，尤其在浇铸Al镇静钢、含Al钢、含Ti钢和稀土钢时，堵塞现象很严重，一直困扰着连铸工序。水口结瘤或堵塞不仅降低了连铸机的生产效率，影响整个连铸过程，而且是引起钢铁产品缺陷的主要原因之一。

日本新日铁在绝缘材料制成的浸入式水口本体内加装芯板，浇注之前，将芯板通电加热，提高水口内壁温度，从而避免因钢水接触水口内壁温度急剧下降引起的Al₂O₃粘附。住友金属开发了利用中间包突出部分使钢水产生涡流的技术，平稳了钢水的流动，有效抑制了水口堵塞物的聚集。日本神户制钢研制出一种带有空冷和电磁搅拌装置的新型浸入式水口，水口外壁上加工有10mm深的环形沟槽以增加冷却表面积，可以实现全过程低过热度浇注，避免水口堵塞。美国Weirton钢铁厂开展了大量生产实验减轻浸入式水口堵塞，采取保护浇注等措施可以减少夹杂物的产生，从而提高钢水洁净度。

出口形状对水口使用效果的影响主要体现在钢水流对结晶器钢液的冲击深度上，为满足高拉速薄板坯连铸的需要，田乃媛等开发出一种被称为耗散型的四侧孔水口，降低了钢液和夹杂物的冲击深度，有利于夹杂物的上浮，能在一定程度上起到防止水口堵塞的作用。赵广荣等认为合理设计水口内腔结构有利于改善水口内腔的堵塞，传统的直腔式水口内腔结构在引流过程中钢水与水口内壁直接接触面积大，A1₂O₃等夹杂物粘附几率也大，将其改进成阶梯环状式内腔水口及双环阶梯式水口，减轻了A1₂O₃等夹杂物粘附。陈崇峰等研究认为当表面粗糙度超过0.3mm时，钢水边界层的粘滞部分失效，粘滞层的保护作用消失，钢中的Al₂O₃等夹杂物易于富集，因此水口工作面应尽可能光滑。苏珑等从材质上研究认为，着力开发ZrB₂、BN等非金属氧化物材料、ZrO‑CaO‑C材料、低碳材料(碳<5%)、无硅Al₂O₃‑C材料以及无碳无硅材料等材质的水口，投入实践具有一定的防堵塞效果。

目前各种方法主要研究的是如何改善水口结构、如何预防和减缓水口结瘤，而对夹杂物的流向和已结瘤水口考虑非常少，未从根本上解决水口结瘤堵塞的问题。对本实用新型提出的插枪式塞棒吸附夹杂，避免水口结瘤，提高钢水洁净度的方法未见报道，此发明具有独特的创新性。

本实用新型的发明目的在于针对现有技术的诸多不足，一是提供一种插枪式塞棒装置，二是提供一种用插枪式塞棒装置在水口处吸附夹杂物的方法，目的是通过吸附枪将流经水口的夹杂物及时吸附和固定，解决水口结瘤同时提高钢水洁净度的问题。特别适用于现有钢铁厂连铸塞棒多功能化技术升级和措施改造，促进洁净钢平台的建设。

本实用新型采用以下技术方案：

一种水口吸附夹杂用的插枪式塞棒装置，包括与水平夹持器相连接的升降电机，其特征在于，所述装置主要由吸附枪、中空塞棒、热吹氩装置、水平夹持器和垂直升降架组成； 

a.所述的吸附枪为中空节状结构，插入中空塞棒内，其上端与水平夹持器连接，下端插入水口内；

b.所述的中空塞棒为长圆柱形结构，分为棒头和棒身，棒头为螺旋结构，棒头通过螺纹与棒身连接，中空塞棒的内部设有配合吸附枪插入的中空管，中空塞棒上端与水平夹持器固定； 

c.所述的热吹氩装置由供气管路和喷嘴构成，喷嘴一端接在外部热氩气管道上，另一端插入中空塞棒顶部的中空管内；

c.所述的热吹氩装置由供气管路和喷嘴构成，喷嘴一端接在外部热氩气管道上，另一端插入中空塞棒顶部的中空管内；

d.所述的水平夹持器由塞棒水平夹持器和吸附枪水平夹持器组成，塞棒水平夹持器一端与垂直升降架相连，另一端与中空塞棒相夹持；吸附枪水平夹持器，一端与垂直升降架相连，另一端与吸附枪相夹持；