浸入式水口（SEN）的技术提高连铸效率

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浸入式水口（SEN）的技术提高连铸效率

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(Al₂O₃)等夹杂物对水口通道的堵塞，使此目标受到了限制。虽然改善水口耐火材料质量，改善水口形状和结构以及向其内壁吹入Ar等能一定程度上延长其使用寿命，但效果还是有限的。为此，一种可以快速更换浸入式水口的装置应运而生，它可以使中间包的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着容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(between plates and through plate)以及动滑板与SEN的接合面上容易吸入空气。国内耐材企业公司开发了不中断浇注的快速更换浸入式水口（SEN）的技术，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，在国内外获得推广应用。 (1)装置的结构。SEN快速更换装置为三层滑板式。在滑阀(slide valve)下部，设置了可将SEN与板坯连铸结晶器长边平行移动的导轨(guide rail)。用此导轨可更换SEN，即通过反应灵活的液压缸（cylinder），可将用过且不宜继续浇钢的SEN更换成新的SEN。当SEN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。SEN快速更换装置的(施)加载(荷)结构大致分为两种方式：第一种是对滑板和SEN分别加载；第二种是以支持SEN的力对滑板加载。在以相同的载荷支持SEN和滑板的第二种方式中，须考虑SEN的头部可能损坏而设定了支持力，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SEN和滑板分别进行加载的第一种方式中，却很少吸气和穿钢，这是因为在不损坏SEN的前提下，对滑板的加载力足够大之故；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，也易吸气或穿钢。 SEN快速更换装置具有能分别对滑板和SEN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，故较之原来的更换装置，更不易吸气和穿钢。原来的更换装置是在压紧接合面的状态下更换SEN的。而采用SEN快速更换装置，必须保护好在新SEN接合面涂敷(后述)的密封材料。为此，应将SEN插入与上部接合面的间隙中。另外，还在导轨上安装了支持SEN的操作杆(arm)。通过所设置弹簧(coil spring)的伸缩，操纵杆A侧朝下、B侧朝上，能以足够的力压紧SEN座圈；也可将操纵杆A侧朝上而B侧朝下，以解除SEN座圈上的压力。无论是加压或释压，均可在瞬间自动完成。 (2)SEN快速更换装置的动作流程。用单一按钮所进行的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SEN时，从滑阀关闭至重新开始仅需3s，从关闭自动浇钢系统到重新启动之间的手动浇钢仅为60s，整个更换过程平稳、安全、顺畅。 (3)SEN接合面密封材料。在滑阀装置的SEN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的快速更换装置上，却无法使用此材料。因此，易从SEN接合面吸气和穿钢。在SEN快速更换装置的开发中，除要求减少从滑板间的漏气外，还须减少从SEN接合部的吸气，故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0.5mm厚度、性能独特的密封材料。为了确认此材料的密封效果而进行了实验室试验：将SEN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极好。 (4)SEN的形状比较。原快速更换装置的SEN与方形钢套配合时，须用灰泥(mortar)固定，这会增加费用。而在SEN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(holder)，可将通常圆筒形SEN固定在高强度夹持器上，避免采用高强度灰泥。因夹持器可多次重复使用，故减少了费用。 (5)SEN的操纵装置。SEN快速更换装置是在不能移动、升降中间包的条件下更换沉重的SEN系统(SEN system)。为了改善劳动条件，在开发SEN快速更换装置时，还开发了SEN操纵器。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；并且，由于采用压缩空气气缸的上、下移动操纵装置和保持SEN，从而可远距离、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SEN随意在多个方向自由转动，操纵装置可轻易翻转或与结晶器长边平行移动。当SEN预热箱高度与SEN向结晶器的插入高度位置不同时，须预先设定操纵器高度。因采用空压气缸的上、下移动机构，故从预热箱中取出SEN及向结晶器内插入SEN时，都无需考虑操纵器的位置。

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