一种外加电场防浸入式水口结瘤用装置的制作方法

本技术属于冶金连铸，具体涉及一种外加电场防浸入式水口结瘤用装置。

背景技术：

1、钢铁工业作为国民经济的支柱产业，始终是中国产业体系的核心构成，在推动科技进步、助力民族复兴与国家强盛中发挥着不可替代的作用；连铸技术水平直接决定着钢铁产品的生产效率与核心性能。

2、浸入式水口作为连铸过程中一种重要的功能性耐火材料，承担着连接中间包与结晶器的关键作用，具有防止钢水二次氧化、稳定钢水流场等重要功能；在连铸工艺里，夹杂物是影响铸坯质量的关键因素，尤其是在高品质钢的连铸过程中，氧化铝、镁铝尖晶石、稀土复合氧化物等夹杂物极易与浸入式水口发生反应，进而造成水口内孔结瘤堵塞和外壁挂渣等问题；这些问题轻则会导致拉速降低、流场紊乱，影响连铸操作的稳定性，还可能引发结瘤物脱落、卷渣等情况，严重损害铸坯质量；重则会造成水口完全堵塞，导致连铸过程被迫中断；这一问题已成为制约我国优质特殊钢材生产质量与效率提升的 “卡脖子” 难题，亟待得到有效解决。

3、外加电场作为一种有效的防浸入式水口结瘤措施，其核心优势在于能够通过电场力的定向作用，从微观层面调控钢水中夹杂物的运动轨迹与界面行为，从而阻断夹杂物在水口内壁的附着与长大过程；然而，外加电场防结瘤技术如何实现并未见有报道，外加电场防结瘤技术并未得到大范围推广应用，主要受限于没有适用于所有钢厂的外加电场防结瘤装置。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提出一种外加电场防浸入式水口结瘤用装置，旨在实现外加电场防浸入式水口结瘤技术应用和推广。

2、本实用新型的目的是采用以下技术方案来实现。

3、一种外加电场防浸入式水口结瘤用装置，装置具有与水口连接的接线柱；所述的接线柱包括底座与台面；所述的底座嵌入所述水口内，并与所述的水口通过导电火泥连接贴合，增加了导电面积；所述的台面通过自锁结构与接线手柄的头部相连；所述的台面与接线手柄通过自锁结构紧密连接，所述接线手柄的尾部通过导线与可移动操作台内的电源连接；所述的导线由铜线和耐热导气管组成，导线的作用输送电流，耐热导气管的作用输送真空本产生的气体到达导线末端；所述的可移动操作台内内置有小型真空泵和风扇；小型真空泵作用是持续产生气体用于为导线末端降温，防止导线温度过高氧化而导致的通电中断；风扇设置在箱体背部上方，作用是将电源和真空泵产生的热量排出箱体外；所述可移动操作台的电源还具有一根通过夹具与负极棒连接的耐高温绝缘导线；所述的负极棒插入中间包内。

4、所述接线柱的头部具有凸起，且在接线手柄上设置有与凸起配合的锁紧槽，所述的凸起与所述的锁紧槽共同构成所述的自锁结构，使得接线柱台面与手柄的一面紧密接触，增加导电性。

5、所述的导电火泥由耐火材料和石墨组成，耐火材料可选用刚玉、镁砂、碳化硅等材料，耐火材料占70-90%，石墨占10-30wt%，结合剂为磷酸二氢铝，在连铸过程中具有较高的导电性。

6、所述的可移动操作台由可移动平台和箱体两部分组成；所述的电源、小型真空泵和风扇存在于箱体中；所述的可移动操作台自带人体工学倾斜角度，便于操作和观看触摸屏信息，具有一件操作功能。

7、所述的接线手柄和接线柱的材质均为耐高温金属，比如但不限于310s耐热钢。

8、所述的底座和台面组成一体式接线柱或分体式；接线柱依据水口形式而定，厚度>30mm的快换厚壁的水口采用一体式接线柱，厚度<30mm快换薄壁的水口和内装水口采用分体式接线柱，其中薄壁水口采用水口两侧安装接线柱方式，两接线柱用钢箍连接固定。

9、本实用新型提出的一种外加电场防浸入式水口结瘤用装置，采用上述方案，具有如下有益效果：

10、（1）因为连铸平台温度夏天可达50℃；通过风冷扇热，因为现场电器众多，并且为浇铸钢液的工况，不能使用水冷；风扇设置在箱体背部上方，作用是将电源和真空泵产生的热量排出箱体外，防止电源过热停机；

11、（2）接线柱、手柄和负极夹具均选用耐热钢（不仅限于310s耐热钢），防止其受高温辐射变软，保证水口和电源间的连结可靠性；

12、（3）电源内设置小型真空泵，作用是持续产生气体用于为导线末端降温，防止导线温度过高氧化而导致的通电中断；

13、（4）自制导线，其由铜线和耐热导气管组成，导线的作用输送电流，导气管的作用输送真空本产生的气体到达导线末端，防止导线与手柄连接处氧化断裂。

14、（5）使用导电火泥将接线柱固定在水口上，导电火泥一方面起到高温固定接线柱的作用，另一方面具有高的导电性，保证外加电场的顺利实施，其中为达到固定和导电的目的；

15、（6）根据连铸现场水口形式，制备相应的接线柱，若是快换厚壁水口，水口出厂前安装接线柱底座和台面；若是快换薄壁水口和内装水口，水口出厂前仅安装接线柱底座，待连铸开始前水口安装后安装台面。其中，接线柱与水口接口处用抗氧化涂层密封，防止氧化，保证技术的长期有效运行。

16、综上，本实用新型适用于各种形式水口的外加电场防结瘤技术，为外加电场防结瘤技术的现场应用和推广提供了条件，对连铸生产具有重要实际意义。

1.一种外加电场防浸入式水口结瘤用装置，其特征在于：装置具有与水口连接的接线柱；所述的接线柱包括底座与台面；所述的底座嵌入所述水口内，并与所述的水口通过导电火泥连接贴合；所述的台面通过自锁结构与接线手柄的头部相连；所述的台面与接线手柄通过自锁结构紧密连接，所述接线手柄的尾部通过导线与可移动操作台内的电源连接；所述的导线由铜线和耐热导气管组成；所述的可移动操作台内内置有用于为导线末端降温的小型真空泵和用以将电源、真空泵产生的热量排出箱体外的风扇；风扇设置在箱体背部上方；所述可移动操作台的电源还具有一根通过夹具与负极棒连接的耐高温绝缘导线；所述的负极棒插入中间包内。

2.如权利要求1所述的一种外加电场防浸入式水口结瘤用装置，其特征在于：所述接线柱的头部具有凸起，且在接线手柄上设置有与凸起配合的锁紧槽，所述的凸起与所述的锁紧槽共同构成所述的自锁结构。

3.如权利要求1所述的一种外加电场防浸入式水口结瘤用装置，其特征在于：所述的导电火泥由耐火材料和石墨组成。

4.如权利要求1所述的一种外加电场防浸入式水口结瘤用装置，其特征在于：所述的可移动操作台由可移动平台和箱体两部分组成；所述的电源、小型真空泵和风扇存在于箱体中；所述的可移动操作台自带人体工学倾斜角度。

5.如权利要求1所述的一种外加电场防浸入式水口结瘤用装置，其特征在于：所述的底座和台面组成一体式接线柱或分体式；接线柱依据水口形式而定，厚度>30mm的快换厚壁的水口采用一体式接线柱，厚度<30mm快换薄壁的水口和内装水口采用分体式接线柱，其中薄壁水口采用水口两侧安装接线柱方式，两接线柱用钢箍连接固定。