專利名稱：一種中間包透氣上水口的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種煉鋼連鑄中間包用控制鋼流的上水口，特別是通過吹入惰性氣體防 止鋼中夾雜物沉積堵塞的中間包透氣上水口。
背景技術：
水口是煉鋼連鑄中間包的一個重要組成部分，在連鑄生產中，鋼水中的非金屬夾雜 物，如Al203、 Si02和CaO等，會在水口部位沉積，產生堵塞，造成連澆失敗，從而嚴
重影響連鑄作業的順利進行。為了防止Al203等非金屬夾雜物附著和堵塞并且提高水口 的使用壽命，當前主要采取的措施包括釆用可以噴吹惰性氣體的透氣上水口、改變水
口結構、改變水口材質以及提高鋼水潔凈度、改善夾雜物狀態等，其中采用可以噴吹惰 性氣體的透氣上水口是最為直接且經濟有效的解決方法。
現在工業上使用的透氣水口多為等靜壓整體成型，專利號為CN 1530193A、 CN 1726106、 CN2601764Y、 CN2609687Y等文獻報道的水口都是采用該工藝生產的產品。 該生產工藝具有一系列的缺點 一方面該工藝需要昂貴的等靜壓設備，前期投入較高； 另一方面，等靜壓成型生產率較為低下；再者，該工藝生產的水口澆鋼孔內外兩側組織 結構相近，都是可透氣部位，為了避免水口使用過程中氣體泄漏，必須對水口整體進行 包鋼殼工藝操作，因而增加了密封水口的復雜性和困難程度以及生產成本，現場的使用 結果也顯示該工藝生產的整體透氣水口在使用過程中氣密性較差；另外，由于該工藝生 產的水口透氣部位面積較大，導致水口內流動氣體的氣壓和流量不穩定，從而起不到有 效抑制鋼液中夾雜物在水口表面粘附和沉積的作用。
為了改善水口整體等靜壓成型所帶來的負面影響，研究人員從結構方面對透氣水口 進行了改進。專利號為CN 1203543A、 CN2928316Y、 CN2790636Y和CN1694774A等 專利文獻報道了采用多部件組合方式生產的透氣水口 ，該發明在水口的不同部位使用不 同材料來制成各部件，然后將各部件進行組合。相對于等靜壓整體成型工藝來說，該工 藝比較合理的發揮了不同材質耐火材料的作用，并且組合水口的某些部件可以采取如機壓或者澆注等非等靜壓的方式進行生產，從而在不影響或者較小影響產品使用效果的前 提下降低了產品的成本。但是，這些工藝也分別具有一些較為明顯的缺點有些工藝的 組合部件較多，由三個甚至三個以上的部件組合而成，這為生產的實施過程帶來了較大 的困難；有些工藝需要在水口內部安裝較長的金屬通氣管道，工藝生產麻煩并且由于金 屬和耐火材料的膨脹不一致性會導致使用過程中水口內部出現裂紋而影響水口的壽命 或者氣密性；由于組裝件過多，為了防止漏氣，大多數的工藝仍然采取整體包鋼殼或者 部分包鋼殼的手段；有些工藝透氣水口設計的吹氣部位較為不合理或者吹氣部位較小， 導致吹氣效果較差，尤其是在降低水口下部孔內夾雜物的粘附和沉積方面效果較差。總 之，因為上述的各種原因，采用組合式生產的透氣水口并沒有在鋼鐵冶煉工業中得到大 規模的推廣和應用。
發明內容
為了克服上述工藝所具有的不同缺陷，本發明旨在提供一種成型工藝簡單、透氣效 果良好、生產成本較為低廉、采用自密封的氣密方式、使用過程中防止夾雜物沉積效果 明顯的連鑄中間包用組合透氣上水口及其制備方法。
本發明采取的技術措施為所涉及的中間包用透氣上水口采用內部透氣芯和外部致 密件組合的方式加工形成，它由內外兩部分構成，內部為氣孔率較大、孔徑分布均勻、 透氣性能良好的機壓成型透氣芯體，透氣芯體的原料主要為較為高檔的含鋯材料和剛玉 材料；外部為采取澆注振動成型的結構致密、氣孔率小的致密澆注件，外部致密件的原 料主要為價格稍微便宜一些的剛玉質、鉻剛玉質或者剛玉尖晶石質材料。在內外透氣 芯體和致密件兩部分之間為縫隙式氣室，氣室的形成方法為在透氣芯體外部纏繞或者涂 抹一層厚度小于3mm的易燃物，然后在澆注過程中和致密件形成為一個整體，在1300 t: 165(TC高溫處理過程中易燃物燃盡而形成。氣室通過金屬管道與外界氬氣輸入裝置 連接。金屬管道和外部致密件之間通過火泥聯結和密封。
本發明的透氣芯體部分具有良好的透氣性能，致密件部分具有良好的氣密性；由于 水口采用了自密封的氣密方式，所以節約了傳統水口采用鋼殼密封的生產成本；由于透 氣芯體獨立的鑲嵌于水口內部，因此吹入的惰性氣體在水口內部行程較短，保證了吹氣 過程中氣體流量和背壓的穩定性；整個透氣水口具有較好的熱震穩定性和抗鋼水沖刷性 能，抵抗夾雜物黏附和沉積效果良好且制作工藝簡單。

圖1是本實用新型的一種結構示意圖。
圖中l-透氣芯體，2-致密件，3-金屬管道，4-氣室，5-火泥
具體實施方式
以下結合附圖以及實施例對本發明進行詳細說明。
圖中透氣芯體l為本發明的關鍵部位，它位于水口中段內部，環澆鋼孔放置，且鑲 嵌在外部致密件2的內部。透氣芯體l為機壓成型件，所采用的原料主要有鋯質材料、 剛玉質材料以及一些合適的結合劑，具有較大的顯氣孔率和均勻的孔徑分布，透氣性能 良好，且強度較大。上述效果主要通過調整不同原料的顆粒級配和添加一些特殊組份的 方法達到。
圖中2為致密件，材質為剛玉質、鉻剛玉質或者剛玉尖晶石質耐火材料，采用振動 澆注的方式成型。在成型過程中，首先在透氣芯體l的外圍纏繞或者涂抹一層厚度小于 3mm的易燃物，然后將透氣芯體1預安裝到致密件2的模具內部，固定好透氣芯體1 以后，開始對致密件2進行繞注成型，成型后透氣芯體1和外部致密件2成為一個整體。 澆注好的共同體經過養護干燥后進行燒成，燒成溫度為1300'C 165(TC。燒成后，由于 易燃物燃盡，在透氣芯體1和致密件2之間形成縫隙狀的氣室。為保證透氣芯體1和致 密件2具有良好的結合性，可以在透氣芯體和外部澆注件的上下接觸面上形成子母扣進 行聯結。
圖中金屬管道3在致密件燒成結束以后進行安裝，管道3和致密件2之間通過火泥 進行聯結而使之構成密封良好的整體。
本實用新型在國內某18噸方坯中問包上使用，最高使用時間為900分鐘，用后透 氣芯體l基本完好，沒有明顯的侵蝕現象，也沒有明顯的夾雜物粘附在透氣芯體l的內 表面，表明其抗鋼水沖刷性能良好，并具有良好的抵抗夾雜物黏附和沉積效果；透氣芯 體1與致密件2之間的上下結合部位沒有滲鋼現象;在使用過程中氣體流量和背壓穩定， 表明致密件2氣密性良好。
權利要求1、一種中間包透氣上水口，其特征在于水口由內部透氣芯和外部致密件構成，透氣芯鑲嵌于致密件的中部；透氣芯和外部致密件之間存在有縫隙式氣室；透氣芯通過金屬管道和水口外部的氬氣吹入裝置連接；金屬管道和水口之間通過火泥聯結。
2、 根據權利要求l所述的中間包透氣上水口，其特征在于透氣芯體采取機壓成型， 原料是含鋯材料和剛玉材料。
3、 根據權利要求1所述的中間包透氣上水口，其特征在于外部致密件采用振動澆 注成型，材質為剛玉質、鉻剛玉質或者剛玉尖晶石質。
專利摘要本實用新型公開了一種連鑄中間包用透氣上水口及其制備方法。該水口的主要特征在于水口由兩部分構成內部為氣孔率較大、透氣性能良好的機壓成型透氣芯體；外部為澆注振動成型的起氣密作用的耐火材料致密件；透氣芯體和致密件之間為可燃物形成的縫隙狀氣室，氣室通過金屬導管和外界氬氣輸入裝置相連。本實用新型的優點是結構的改善使該本實用新型生產工藝簡單，生產成本低；采用外部致密件自密封的氣密方式省去了水口外部包裹鋼殼的工藝，并且良好的自密封性可以保證吹氣過程中氣體的流量和背壓穩定，因而防止鋼液中非金屬夾雜物黏附和沉積的效果更好。
文檔編號B22D41/52GK201257513SQ20082012602
公開日2009年6月17日 申請日期2008年6月20日 優先權日2008年6月20日
發明者豐文祥, 孔祥魁, 寇志奇, 李有奇, 李洪波, 毛曉剛, 謝保衛, 趙繼增 申請人:洛陽利爾耐火材料有限公司;北京利爾高溫材料股份有限公司;上海利爾耐火材料有限公司