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巧用浸入式水口提高连铸效率
  炼钢厂都要求连铸机能长时间连续浇注,以提高产量和质量并降低生产成本。然而,浇钢用浸入式水口渣线受结晶器保护渣的侵蚀,以及钢液中的氧化铝等夹杂物对水口通道的堵塞,使长时间连续浇注受到了限制。虽然提高水口耐火材料质量、改进水口形状和结构、向其内壁吹入氩气等能在一定程度上延长其使用寿命,但效果有限。为此,一种可以快速更换浸入式水口的装置应运而生,它可以使中间包寿命不受浸入式水口状况的限制。但是,一般的浸入式水口快换装置存在易吸入空气而恶化钢质的缺陷,其原因在于一般快换装置的定滑板和动滑板之间以及动滑板与浸入式水口的接合面上容易吸入空气。

    国内耐材企业开发了不中断浇注的快速更换浸入式水口技术,该技术还包括能有效压紧滑板的加载结构,从而能有效地防止空气从上述接合面中吸入。因此,该技术在国内外得到推广应用。

    装置的结构:浸入式水口快速更换装置为三层滑板式。在滑阀下部,设置了可将浸入式水口与板坯连铸结晶器长边平行移动的导轨。用此导轨可更换水口,即通过反应灵活的液压缸,可将用过且不宜继续浇钢的水口更换成新的水口。当浸入式水口被承载于导轨上时,液压缸开始动作;更换结束后,液压缸再回归原位。

    浇钢中的水口各接合面可能产生的吸气主要受到滑板支持结构和下滑板保持结构的影响。浸入式水口快速更换装置的加载结构大致分为两种方式:一是对滑板和浸入式水口分别加载,二是以支持浸入式水口的力对滑板进行加载。

    在以相同的载荷支持浸入式水口和滑板的第二种方式中,需考虑浸入式水口的头部可能损坏而设定支持力,若对滑板加载不足,除了滑板接合面可能漏气之外,还可能穿钢。而在对浸入式水口和滑板分别进行加载的第一种方式中,却很少发生吸气和穿钢,这是因为在不损坏水口的前提下,对滑板的加载力足够大的缘故。然而,即便是此种加载机构,如果不能将载荷力施加在下滑板流钢孔四周的整个砖面上,也易造成吸气或穿钢。

    浸入式水口快速更换装置具有能够分别对滑板和水口加载的结构,且能稳定地将载荷力施加在滑板流钢孔四周的整个砖面上,较之原来的更换装置,吸气和穿钢明显少了。

    原来的更换装置是在压紧接合面的状态下更换浸入式水口的。而采用浸入式水口快速更换装置,必须保护好在新水口接合面涂敷的密封材料。为此,应将浸入式水口插入与上部接合面的间隙中。另外,快速更换装置还在导轨上安装了支持浸入式水口的操作杆。通过所设置的弹簧的伸缩,操纵杆A侧朝下、B侧朝上,能以足够的力压紧水口座圈;也可将操纵杆A侧朝上而B侧朝下,以解除水口座圈上的压力。无论是加压还是释压,均可在瞬间自动完成。

    浸入式水口快速更换装置的动作流程:用单一按钮进行控制即可自动完成从关闭滑阀到重新浇钢的一系列动作。如更换水口时,从滑阀关闭至重新开始仅需3秒钟,从关闭自动浇钢系统到重新启动手动浇钢仅为60秒钟,整个更换过程平稳、安全、顺畅。

    浸入式水口接合面密封材料:在滑阀装置的水口接合面上,一般都使用由耐火材料制作的软质陶瓷材料进行密封,以防止吸气或穿钢。但在滑动接合面进行快速更换的装置上,此材料无法使用,因为易从水口接合面吸气和穿钢。

    在浸入式水口快速更换装置的开发过程中,除要求减少从滑板间的漏气外,还需减少从水口接合部的吸气,故有关单位研制了能取代软陶瓷材料的新型密封材料,再以喷吹方式在接合面上均匀喷涂一层0.5毫米厚、性能独特的密封材料。为了确认此材料的密封效果,技术人员进行了实验室试验:将浸入式水口与下水口接合部完全密封,加热到700℃后抽真空,测定了相对于过程时间的真空度变化。结果表明,所开发的新型材料密封效果良好。

    浸入式水口的形状比较:原快速更换装置的浸入式水口与方形钢套配合时,需用灰泥固定,这会增加费用。而在浸入式水口快速更换装置上,为了确保足够的压紧力而使用了强度充分的夹持器,可将圆筒形浸入式水口固定在高强度的夹持器上,避免采用高强度灰泥。夹持器可多次重复使用,故减少了费用。

    浸入式水口的操纵装置:快速更换装置是在不能移动和升降中间包的条件下更换沉重的浸入式水口系统。为了改善劳动条件,在开发浸入式水口快速更换装置时,水口操纵器也应运而生。吊挂在中间包小车上的操纵器,可沿导轨进行与结晶器长边平行的随意移动,且由于采用压缩空气气缸的上下移动操纵装置,可远距离、安全地通过切换阀门来进行操作。

    用手动控制操作可将被夹持的浸入式水口随意往多个方向自由转动,操纵装置可轻易翻转或与结晶器长边平行移动。当浸入式水口预热箱高度与其向结晶器的插入高度位置不同时,需预先设定操纵器高度。因采用空压气缸的上下移动机构,从预热箱中取出浸入式水口以及向结晶器内插入浸入式水口时,都无需考虑操纵器的位置。


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