本發明屬于鋼鐵企業連鑄生產設備零部件技術領域，更具體地說，是涉及一種鋼包保護套管。

背景技術：

連鑄是將轉爐、精煉工序冶煉出的合格鋼液通過鋼包轉運至連鑄澆鑄平臺，再由鋼包注入中間包內，再經中間包連續地澆鑄到一個或多個強制水冷的銅質合金金屬型腔內，快速凝固形成坯殼，再經二次冷卻，使之完全凝固，且成一定形狀(規格)固態鑄坯的工藝方法，其典型特征是生產過程的連續化和高效化。在合格鋼液在由鋼包注入中間包的過程中，由于高溫鋼水存在同空氣接觸的問題，鋼液會與空氣中的氧氣發生氧化反應，使合格的鋼液被氧化產生大量的新生夾雜物，導致鋼液潔凈度變差，從而影響鋼液連鑄可澆性和最終板卷線型等產品的質量。該過程中的鋼液二次氧化是國內外鋼鐵企業連鑄生產控制的難點。目前，國內外各個鋼鐵企業在鋼包與中間包之間采用保護套管+氬氣密封裝置來降低鋼液的二次氧化，目前該類套管在實際生產過程中，保護澆注效果欠佳，并且在保護套管浸入中間包鋼液液面以下開澆時，會出現鋼液由保護套管與鋼包下水口之間反噴濺事故，對現場連鑄鋼包工安全操作存在較大安全隱患，并且容易導致鋼液在鋼包換包過程產生二次氧化，無法滿足實際生產需求。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是：針對現有技術中的不足，提供一種結構簡單，制造成本低，能夠有效解決鋼液在從鋼包注入中間包過程中發生氧化問題，提高鋼液制造的產品的質量，同時能夠避免鋼包在換包過程中鋼液由鋼包下水口與保護套管之間的縫隙部出現噴濺，避免安全事故發生的鋼包保護套管。

要解決以上所述的技術問題，本發明采取的技術方案為：

本發明為一種鋼包保護套管，所述的鋼包保護套管包括套管本體，所述的套管本體上端設置倒錐形的碗口部，碗口部內部設置沿碗口部一周布置的氬氣管道，氬氣管道與氬氣進氣口連通，氬氣管道上設置多個氬氣出氣口，每個氬氣出氣口一端與氬氣管道連通，每個氬氣出氣口另一端延伸出碗口部內壁。

所述的碗口部套裝在鋼包下端的鋼包下水口外壁上，套管本體下端延伸到中間包內，碗口部內壁與鋼包下水口外壁之間設置縫隙部。

所述的氬氣管道為環形結構，氬氣管道設置在碗口部內部位置，氬氣管道沿碗口部一周布置，多個氬氣出氣口沿碗口部一周按間隙布置。

所述的氬氣進氣口一端與氬氣管道連通，氬氣進氣口另一端通過管路與氬氣供給部件連通，氬氣供給部件設置為能夠調節氬氣供給部件供給的氬氣壓力大小的結構。

所述的套管本體的碗口部內部設置凸臺部，凸臺部沿碗口部內壁一周設置，碗口部套裝在鋼包下端的鋼包下水口外壁上，鋼包下水口下端面設置為能夠抵靠在碗口部內部設置的凸臺部上的結構。

所述的氬氣進氣口設置為能夠從碗口部外壁延伸到碗口部內部的結構，延伸到碗口部內部的氬氣進氣口一端設置為能夠與氬氣管道連通的結構。

所述的套管本體下端延伸到中間包內時，管套本體下端設置為能夠浸入到中間包內的鋼液內部的結構。

所述的氬氣供給部件供給的氬氣壓力大小設定在0.5Mpa-2.0Mpa之間。

采用本發明的技術方案，能得到以下的有益效果：

本發明所述的鋼包保護套管，與鋼包和中間包配合使用，在需要使用鋼包保護套管時，將鋼包保護管的碗口部套裝在鋼包下端的鋼包下水口外壁上，將套管本體下端延伸到中間包內，碗口部內壁與鋼包下水口外壁之間接觸，但由于兩者為金屬結構，兩者之間存在縫隙部。在合格鋼液在由鋼包注入中間包前，先打開氬氣供給部件，氬氣供給部件通過氬氣進氣口向鋼包保護套管內供給氬氣，氬氣從氬氣進氣口進入氬氣管道，再通過氬氣管道分配到多個氬氣出氣口，然后氬氣出氣口再噴出氬氣，將氬氣噴到碗口部內壁和鋼包下水口外壁之間的縫隙部，這樣，在縫隙部一周形成一層氬氣保護膜，從而阻隔鋼包保護套管內的合格鋼液與鋼包保護套管外部的空氣中的氧氣接觸。與此同時，由于在縫隙部形成一層氬氣保護膜，在鋼包鋼液澆鑄過程中，碗口部會形成負壓區，使得整個碗口部內部有效吸入并分布氬氣，減少空氣吸入，使得氬氣保護層保護性能可靠，從而有效降低鋼液的二次氧化(保護套管碗口內壁側部由于氬氣充入，隔絕了空氣，阻斷了發生氧化的氧氣源，阻止二次氧化。本發明的鋼包保護套管，結構簡單，成本低，能夠有效解決鋼液在從鋼包注入中間包過程中發生氧化問題，提高鋼液制造的產品的質量，同時能夠避免鋼包在換包過程中鋼液由鋼包下水口與保護套管之間的縫隙部出現噴濺，提高鋼包與中間包的澆鑄效果。

附圖說明

下面對本說明書各附圖所表達的內容及圖中的標記作出簡要的說明：

圖1為本發明所述的鋼包保護套管的結構示意圖；

圖2為圖1所述的鋼包保護套管的A-A面的剖視結構示意圖；

附圖中標記分別為：1、套管本體；2、碗口部；3、氬氣管道；4、氬氣進氣口；5、氬氣出氣口；6、碗口部內壁；7、鋼包；8、鋼包下水口；9、中間包；10、縫隙部；11、管路；12、氬氣供給部件；13、凸臺部。

具體實施方式

下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本發明的具體實施方式如所涉及的各構件的形狀、構造、各部分之間的相互位置及連接關系、各部分的作用及工作原理等作進一步的詳細說明：

如附圖1、附圖2所示，本發明為一種鋼包保護套管，所述的鋼包保護套管包括套管本體1，所述的套管本體1上端設置倒錐形的碗口部2，碗口部2內部設置沿碗口部2一周布置的氬氣管道3，氬氣管道3與氬氣進氣口4連通，氬氣管道3上設置多個氬氣出氣口5，每個氬氣出氣口5一端與氬氣管道3連通，每個氬氣出氣口5另一端延伸出碗口部內壁6。上述結構，在需要使用鋼包保護套管時，將鋼包保護管的碗口部套裝在鋼包7下端的鋼包下水口8外壁上，將套管本體1下端延伸到中間包9內，碗口部內壁6與鋼包下水口8外壁之間接觸，但由于兩者為金屬結構，兩者之間存在縫隙部10。在合格鋼液在由鋼包注入中間包前，先打開氬氣供給部件，氬氣供給部件通過氬氣進氣口向鋼包保護套管內供給氬氣，氬氣從氬氣進氣口進入氬氣管道，再通過氬氣管道分配到多個氬氣出氣口，然后氬氣出氣口再噴出氬氣，將氬氣噴到碗口部內壁和鋼包下水口外壁之間的縫隙部，這樣，在縫隙部一周形成一層氬氣保護膜，從而阻隔鋼包保護套管內的合格鋼液與鋼包保護套管外部的空氣中的氧氣接觸。與此同時，由于在縫隙部形成一層氬氣保護膜，在鋼包鋼液澆鑄過程中，碗口部會形成負壓區，使得整個碗口部內部有效吸入并分布氬氣，減少空氣吸入，使得氬氣保護層保護性能可靠，從而有效降低鋼液的二次氧化(保護套管碗口內壁側部由于氬氣充入，隔絕了空氣，從而阻斷了發生氧化的氧氣源。而現有技術中心的鋼包保護套管，在碗口內壁位置尤其是靠近碗口部頂部位置有較多的氬氣和空氣混合氣體，從而無法有效阻隔空氣進入鋼包保護套管。本發明所述的鋼包保護套管，結構簡單，制造成本低，能夠有效解決鋼液在從鋼包注入中間包過程中發生氧化問題，提高鋼液制造的產品的質量，同時能夠避免鋼包在換包過程中鋼液由鋼包下水口與保護套管之間的縫隙部出現噴濺，避免安全事故發生。

所述的碗口部2套裝在鋼包7下端的鋼包下水口8外壁上，套管本體1下端延伸到中間包9內，碗口部內壁6與鋼包下水口8外壁之間設置縫隙部10。上述結構，鋼包的鋼包下水口外壁與碗口部的碗口部內壁結合，鋼包下水口與套管本體的碗口部之間為套裝結構，然而，由于鋼包下水口與套管本體的碗口部均為耐火材料剛性接觸，兩者之間始終有縫隙部存在，而縫隙部既是空氣透過鋼包保護套管與合格鋼液接觸，導致合格鋼液二次氧化的原因，也是鋼包保護套管浸入中間包鋼液面以下開澆操作時從鋼包下水口和保護套管之間的縫隙部發生鋼液反噴濺事故的原因，因此，通過形成氬氣保護層來解決上述問題，而氬氣從碗口部內壁噴出，在碗口部內壁和鋼包下水口外壁之間的縫隙部形成可靠的氬氣保護層，避免外部空氣從縫隙部進入而與合格鋼液發生二次氧化問題，也能有效阻止中間包內的鋼液從縫隙部向外噴濺，從而確保生產過程中的安全性。

所述的氬氣管道3為環形結構，氬氣管道3設置在碗口部2內部位置，氬氣管道3沿碗口部2一周布置，多個氬氣出氣口5沿碗口部2一周按間隙布置。這樣，氬氣從氬氣出氣口噴出后，直接形成氬氣保護層，而氬氣保護層也被局限在縫隙部內，從而確保外部空氣不會穿透氬氣保護層，不會與合格鋼液接觸。

所述的氬氣進氣口4一端與氬氣管道3連通，氬氣進氣口4另一端通過管路11與氬氣供給部件12連通，氬氣供給部件12設置為能夠調節氬氣供給部件12供給的氬氣壓力大小的結構。上述結構，氬氣的供給和停止均通過氬氣供給部件控制，氬氣供給部件還能用于調節從氬氣供給部件供給的氬氣的壓力大小。

所述的套管本體1的碗口部2內部設置凸臺部13，凸臺部13沿碗口部內壁6一周設置，碗口部2套裝在鋼包7下端的鋼包下水口8外壁上，鋼包下水口8下端面設置為能夠抵靠在碗口部2內部設置的凸臺部13上的結構。上述結構，實現了套管本體與鋼包下水口之間可靠連接，套管本體還能起到支撐作用。

所述的氬氣進氣口4設置為能夠從碗口部外壁6延伸到碗口部2內部的結構，延伸到碗口部2內部的氬氣進氣口4一端設置為能夠與氬氣管道3連通的結構。氬氣進氣口用于將氬氣供給部件供給的氬氣輸送到氬氣管道內，再均勻分配到每個氬氣出氣口5，確保縫隙部內氬氣保護層各處壓力及氬氣供給量基本相同，從而確保每個部位的氬氣保護層都能可靠阻止空氣進入，提高保護效果。

所述的套管本體1下端延伸到中間包9內時，管套本體1下端設置為能夠浸入到中間包9內的鋼液內部的結構。上述結構，可靠實現鋼液連鑄作業。

所述的氬氣供給部件12供給的氬氣壓力大小設定在0.5Mpa-2.0Mpa之間。這樣的壓力范圍，既能確保縫隙部形成可靠的氬氣保護層，又能夠避免氬氣供給過量，從而造成氬氣的浪費。因此，這是最為合理的氬氣壓力控制范圍。

本發明所述的鋼包保護套管，與鋼包和中間包配合使用，在需要使用鋼包保護套管時，將鋼包保護管的碗口部套裝在鋼包下端的鋼包下水口外壁上，將套管本體下端延伸到中間包內，碗口部內壁與鋼包下水口外壁之間接觸，但由于兩者為耐火材料剛性接觸，兩者之間存在縫隙部。在合格鋼液在由鋼包注入中間包前，先打開氬氣供給部件，氬氣供給部件通過氬氣進氣口向鋼包保護套管內供給氬氣，氬氣從氬氣進氣口進入氬氣管道，再通過氬氣管道分配到多個氬氣出氣口，然后氬氣出氣口再噴出氬氣，將氬氣噴到碗口部內壁和鋼包下水口外壁之間的縫隙部，這樣，在縫隙部一周形成一層氬氣保護膜，從而阻隔鋼包保護套管內的合格鋼液與鋼包保護套管外部的空氣中的氧氣接觸。與此同時，由于在縫隙部形成一層氬氣保護膜，在鋼包鋼液澆鑄過程中，碗口部會形成負壓區，使得整個碗口部內部有效吸入并分布氬氣，減少空氣吸入，使得氬氣保護層保護性能可靠，從而有效降低鋼液的二次氧化(保護套管碗口內壁側部由于氬氣充入，隔絕了空氣，阻斷了發生氧化的氧氣源，有效阻止二次氧化。本發明的鋼包保護套管，結構簡單，制造成本低，能夠有效解決鋼液在從鋼包注入中間包過程中發生氧化問題，提高鋼液制造的產品的質量，同時能夠避免鋼包在換包過程中鋼液由鋼包下水口與保護套管之間的縫隙部出現噴濺，避免安全事故發生。

上面結合附圖對本發明進行了示例性的描述，顯然本發明具體的實現并不受上述方式的限制，只要采用了本發明的方法構思和技術方案進行的各種改進，或未經改進將本發明的構思和技術方案直接應用于其他場合的，均在本發明的保護范圍內。