一种防絮流及防堵塞的塞棒及其加工工艺

摘要

本发明公开了一种防絮流及防堵塞的塞棒及其加工工艺，涉及塞棒技术领域，该塞棒由下述原料制备得到：按照重量百分比计算，锆酸钙10‑35％、锆酸钡10‑35％、镁锆公晶体10‑35％、防氧化耐冲刷材料10‑20％、添加剂1‑5％，本申请中原料制备的塞棒，使用后内壁光滑，没有出现絮流及堵塞物的现象。提高钢水的洁净度，减少了钢水成分中的有害物质。本申请通过螺纹连接，将插管一安装在安装板上，方便安装与拆卸，可以单独的对一个插管进行维修或清理；通过中转机构、夹持机构和气缸二的设置，便于安装与拆卸插管一和插管二，方便对其内部进行清理，避免长时间使用，导致其堵塞，同时便于将熔融体中转至模具中。

权利要求

1.一种防絮流及防堵塞的塞棒的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、按照重量百分比计算，称取锆酸钙10‑35%、锆酸钡10‑35%、镁锆共晶体10‑35%、防氧化耐冲刷材料10‑20%、添加剂1‑5%加入到成型设备的熔炼炉中，熔炼成熔融体；

步骤二、然后启动气缸四，推动按压板旋转90度角，然后启动气缸一，推动熔炼炉水平移动，移动到冷却成型箱正上方，此时，再次启动气缸二，带动插管一下降，插入模具中，向模具中注入熔融体，然后移走插管一；驱动按压板复位，梯形压盘与模具内的熔融体接触的时候，会压缩弹簧，会通过弹簧的反作用力，对模具内的熔融体进行挤压；在冷却的过程中，启动驱动电机，带动主动轮转动，主动轮通过皮带带动从动轮转动，进而带动模具转动，冷却后，通过顶杆将成品顶起；

所述成型设备包括机架，所述机架的顶部对称安装有两根横梁，两根所述横梁的内侧之间滑动连接有熔炼炉，所述机架的一侧固定安装有水平设置的气缸一，所述气缸一的活塞杆端部与熔炼炉固定连接；

所述熔炼炉的顶部开设有进料口，所述熔炼炉的底部均匀安装有多根倒立的梯形排料管，所述熔炼炉的底部四角均固定安装有连接杆，所述连接杆的底部设置有夹持机构，所述夹持机构包括夹持板一、夹持板二，夹持板一、夹持板二分别与连接杆垂直滑动连接，所述夹持板一、夹持板二上均开设有半圆台孔，每两个半圆台孔一一对应，所述夹持板一、夹持板二的两侧均开设有凹槽，所述凹槽的内部插接有导向杆，所述导向杆上套接有弹簧一；

所述夹持板一一侧嵌入安装有调节螺栓，所述调节螺栓嵌入的一端活动连接有三角块，所述三角块与夹持板一内部垂直设置的导向连杆适配，所述导向连杆上套接有弹簧二，所述导向连杆远离三角块的一端贯穿夹持板一与夹持板二固定连接；

所述熔炼炉的两侧均竖直安装有气缸二，所述气缸二的底部固定安装有Z型连接板，所述Z型连接板的一端固定安装有中转机构，所述中转机构包括安装板，所述安装板内部开设有螺纹孔，所述螺纹孔内螺纹连接有插管一，所述插管一的内部活动连接有插管二，所述插管二的外周面上固定安装有圆台，所述插管二上端内部设置多个扭簧，所述扭簧上安装有倾斜设置的弧形板；

所述机架上设置有成型模具。

2.根据权利要求1所述的一种防絮流及防堵塞的塞棒的加工工艺，其特征在于，所述圆台与半圆台孔适配，所述圆台的直径小于插管一的直径，所述弧形板与梯形排料管适配。

3.根据权利要求1所述的一种防絮流及防堵塞的塞棒的加工工艺，其特征在于，所述成型模具包括冷却成型箱，所述冷却成型箱固定安装在机架上，所述冷却成型箱上固定安装有冷却池和蓄水池，冷却池和蓄水池均与冷却成型箱通过管道连接，所述冷却成型箱的内部转动连接有多个模具，所述模具为漏斗形，所述模具上套接有从动轮，所述冷却成型箱的底部一侧固定安装有驱动电机，所述驱动电机的输出轴与冷却成型箱内部设置的主动轮连接，所述主动轮通过皮带与多个从动轮连接。

4.根据权利要求3所述的一种防絮流及防堵塞的塞棒的加工工艺，其特征在于，所述冷却成型箱的一侧固定安装有两根对称设置的支撑斜板，两根所述支撑斜板之间转动连接有活动连板，所述活动连板的端部设置有按压板，所述按压板位于两根横梁之间，所述按压板的底部均匀安装有多个复位弹簧，所述复位弹簧的底部固定安装有倒立的梯形压盘，所述梯形压盘与模具适配，所述按压板的两侧均活动连接有气缸四，所述气缸四的底部活动安装在冷却成型箱两侧。

5.根据权利要求3所述的一种防絮流及防堵塞的塞棒的加工工艺，其特征在于，所述机架上固定安装有气缸三，所述气缸三的活塞杆端部固定安装有推板，所述推板的顶部固定安装有顶杆，所述顶杆延伸至模具内。

6.根据权利要求1所述的一种防絮流及防堵塞的塞棒，其特征在于，所述防氧化耐冲刷材料为金属硅粉、碳化硅、碳化硼、金属铝粉中一种或多种。

7.根据权利要求1所述的一种防絮流及防堵塞的塞棒，其特征在于，所述添加剂为氮化硼、硼化钙、氟化钙中一种或多种。

说明书

一种防絮流及防堵塞的塞棒及其加工工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及塞棒技术领域，具体涉及一种防絮流及防堵塞的塞棒及其加工工艺。

背景技术

[0002] 随着品种钢、优钢及精品钢的应用与生产，在连铸浇钢过程中，不同钢种会出现不同的成分的堵塞物及不同程度的絮流现象。

[0003] 1.浇注ERW钢产生的堵塞物主要为熔点高达1750度的CaO.2Al2O3等。

[0004] 2.浇注20CrMnTiH钢产生的堵塞物CaO和Al2O3；

[0005] 3.浇注高铝钢产生的堵塞物的Al2O3成分高达25‑30，SiO2含量高达50‑60；

[0006] 4.生产不锈钢304板坯的过程中，使用普通式铝锆碳质浸塞棒，钢中夹杂物沉积在水口内壁上，引起水口絮流并在水口内壁形成明显的三层堵塞物。

[0007] 5.另外在浇注低碳铝镇静钢、铝镇静钢、中碳钢和微合金钢、铝冷镦钢、1Cr18Ni9Ti钢等都会不同程度的出现各种各样的堵塞物和絮流现象；

[0008] 根据上述现象，很多厂家制定了相关方案与措施，从塞棒的自身出发，为了塞棒堵塞主要采取了两大方面：一方面塞棒的结构，如改变碗口形状，设置吹氩层，由稚形改为有圆弧的喇叭形，将直通形的内孔改成阶梯形等等。另一方面改变塞棒内孔体复合的材质，如使用氮化硼、各种赛隆材料和尖晶石等材料制作，防止或减轻塞棒的堵塞程度。但效果都没有明显改善，因此设计一种防絮流及防堵塞的塞棒及其加工工艺。

发明内容

[0009] 本发明的目的在于提供一种防絮流及防堵塞的塞棒及其加工工艺，通过各种原料熔炼制备的塞棒，使用后内壁光滑，没有出现絮流及堵塞物的现象。提高钢水的洁净度，减少了钢水成分中的有害物质。

[0010] 本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

[0011] 一种防絮流及防堵塞的塞棒，该塞棒由下述原料制备得到：按照重量百分比计算，锆酸钙10‑35％、锆酸钡10‑35％、镁锆共晶体10‑35％、防氧化耐冲刷材料10‑20％、添加剂1‑5％。

[0012] 作为本发明进一步的方案：所述防氧化耐冲刷材料为金属硅粉、碳化硅、碳化硼、金属铝粉中一种或多种。

[0013] 作为本发明进一步的方案：所述添加剂为氮化硼、硼化钙、氟化钙等一些耐火材料混合物。

[0014] 作为本发明进一步的方案：一种防絮流及防堵塞的塞棒的加工工艺，包括以下步骤：

[0015] 步骤一、将称取的锆酸钙、锆酸钡、镁锆共晶体、防氧化耐冲刷材料、添加剂加入到成型设备的熔炼炉中，熔炼成熔融体；

[0016] 步骤二、然后启动气缸四，推动按压板旋转度角，然后启动气缸一，推动熔炼炉水平移动，移动到冷却成型箱正上方，此时，再次启动气缸二，带动插管一下降，插入模具中，向模具中注入熔融体，然后移走插管一；驱动按压板复位，梯形压盘与模具内的熔融体接触的时候，会压缩弹簧，会通过弹簧的反作用力，对模具内的熔融体进行挤压；在冷却的过程中，启动驱动电机，带动主动轮转动，主动轮通过皮带带动从动轮转动，进而带动模具转动，冷却后，通过顶杆将成品顶起。

[0017] 作为本发明进一步的方案：所述成型设备包括机架，所述机架的顶部对称安装有两根横梁，两根所述横梁的内侧之间滑动连接有熔炼炉，所述机架的一侧固定安装有水平设置的气缸一，所述气缸一的活塞杆端部与熔炼炉固定连接；

[0018] 所述熔炼炉的顶部开设有进料口，所述熔炼炉的底部均匀安装有多根倒立的梯形排料管，所述熔炼炉的底部四角均固定安装有连接杆，所述连接杆的底部设置有夹持机构，所述夹持机构包括夹持板一、夹持板二，夹持板一、夹持板二分别与连接杆垂直滑动连接，所述夹持板一、夹持板二上均开设有半圆台孔，每两个半圆台孔一一对应，所述夹持板一、夹持板二的两侧均开设有凹槽，所述凹槽的内部插接有导向杆，所述导向杆上套接有弹簧一；

[0019] 所述夹持板一一侧嵌入安装有调节螺栓，所述调节螺栓嵌入的一端活动连接有三角块，所述三角块与夹持板一内部垂直设置的导向连杆适配，所述导向连杆上套接有弹簧二，所述导向连杆远离三角块的一端贯穿夹持板一与夹持板二固定连接；

[0020] 所述熔炼炉的两侧均竖直安装有气缸二，所述气缸二的底部固定安装有Z型连接板，所述Z型连接板的一端固定安装有中转机构，所述中转机构包括安装板，所述安装板内部开设有螺纹孔，所述螺纹孔内螺纹连接有插管一，所述插管一的内部活动连接有插管二，所述插管二的外周面上固定安装有圆台，所述插管二上端内部设置多个扭簧，所述扭簧上安装有倾斜设置的弧形板；

[0021] 所述机架上设置有成型模具。

[0022] 作为本发明进一步的方案：所述圆台与半圆台孔适配，所述圆台的直径小于插管一的直径，所述弧形板与梯形排料管适配。

[0023] 作为本发明进一步的方案：所述成型模具包括冷却成型箱，所述冷却成型箱固定安装在机架上，所述冷却成型箱上固定安装有冷却池和蓄水池，冷却池和蓄水池均与冷却成型箱通过管道连接，所述冷却成型箱的内部转动连接有多个模具，所述模具为漏斗形，所述模具上套接有从动轮，所述冷却成型箱的底部一侧固定安装有驱动电机，所述驱动电机的输出轴与冷却成型箱内部设置的主动轮连接，所述主动轮通过皮带与多个从动轮连接。

[0024] 作为本发明进一步的方案：所述冷却成型箱的一侧固定安装有两根对称设置的支撑斜板，两根所述支撑斜板之间转动连接有活动连板，所述活动连板的端部设置有按压板，所述按压板位于两根横梁之间，所述按压板的底部均匀安装有多个复位弹簧，所述复位弹簧的底部固定安装有倒立的梯形压盘，所述梯形压盘与模具适配，所述按压板的两侧均活动连接有气缸四，所述气缸四的底部活动安装在冷却成型箱两侧。

[0025] 作为本发明进一步的方案：所述机架上固定安装有气缸三，所述气缸三的活塞杆端部固定安装有推板，所述推板的顶部固定安装有顶杆，所述顶杆延伸至模具内。

[0026] 本发明的有益效果：

[0027] 本申请中原料制备的塞棒，使用后内壁光滑，没有出现絮流及堵塞物的现象。提高钢水的洁净度，减少了钢水成分中的有害物质。

[0028] 本申请通过螺纹连接，将插管一安装在安装板上，方便安装与拆卸，可以单独的对一个插管进行维修或清理；通过中转机构、夹持机构和气缸二的设置，便于安装与拆卸插管一和插管二，方便对其内部进行清理，避免长时间使用，导致其堵塞，同时便于将熔融体中转至模具中；

[0029] 本申请通过驱动按压板复位，梯形压盘与模具内的熔融体接触的时候，会压缩弹簧，会通过弹簧的反作用力，对模具内的熔融体进行挤压，使得熔融体更加密实，产品更美观，成功率更高；由于熔融体是不断的缩减成型，弹簧也是在不断的恢复，两者同步的运行；在冷却的过程中，启动驱动电机，带动主动轮转动，主动轮通过皮带带动从动轮转动，进而带动模具转动，使得产品的外面表面更加光滑美观，成功率和质量更高，并且光滑后便于后续的取料，加快水的冷却。通过成型模具的设置，可以保证熔炼熔融体和成型的两个过程是单独的，并不会造成冲突，提高了工作效率。

附图说明

[0030] 下面结合附图对本发明作进一步的说明。

[0031] 图1是本发明成型设备的正视结构示意图；

[0032] 图2是本发明成型设备的俯视结构示意图；

[0033] 图3是本发明中转机构、夹持机构的内部结构示意图；

[0034] 图4是本发明中转机构、夹持机构的整体结构示意图；

[0035] 图5是本发明夹持板的内部结构示意图；

[0036] 图6是本发明成型模具的内部结构示意图。

[0037] 图中：1、机架；2、熔炼炉；3、气缸一；4、气缸二；5、Z型连接板；6、中转机构；7、夹持机构；8、横梁；9、成型模具；21、梯形排料管；22、连接杆；23、进料口；61、安装板；62、插管一；63、插管二；64、圆台；65、扭簧；66、弧形板；71、夹持板一；72、半圆台孔；73、夹持板二；74、凹槽；75、导向杆；76、弹簧一；77、调节螺栓；78、三角块；79、导向连杆；710、弹簧二；91、冷却成型箱；92、模具；93、气缸三；94、推板；95、顶杆；96、按压板；97、气缸四；98、复位弹簧；99、梯形压盘；910、活动连板；911、支撑斜板；912、从动轮；913、皮带。

具体实施方式

[0038] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

[0039] 本发明为一种防絮流及防堵塞的塞棒，该塞棒由下述原料制备得到：按照重量百分比计算，锆酸钙30％、锆酸钡20％、镁锆共晶体25％、金属硅粉20％、添加剂5％。

[0040] 所述添加剂为氮化硼。

[0041] 请参阅图1‑6所示，一种防絮流及防堵塞的塞棒的加工工艺，包括以下步骤：

[0042] 步骤一、首先将称取的锆酸钙、锆酸钡、镁锆共晶体、防氧化耐冲刷材料、添加剂通过进料口23加入到熔炼炉2中，高温熔炼为熔融体；

[0043] 步骤二、然后启动气缸四97，推动按压板96旋转90度角，然后启动气缸一3，推动熔炼炉2水平移动，移动到冷却成型箱91正上方，此时，再次启动气缸二4，带动插管一62下降，插入模具92中，向模具92中注入熔融体，然后移走插管一62；驱动按压板96复位，梯形压盘99与模具92内的熔融体接触的时候，会压缩弹簧98，会通过弹簧98的反作用力，对模具92内的熔融体进行挤压；在冷却的过程中，启动驱动电机，带动主动轮转动，主动轮通过皮带913带动从动轮912转动，进而带动模具92转动，使得产品的外面表面更加光滑美观，成功率更高，并且光滑后便于后续的取料，加快冷却。

[0044] 所述成型设备包括机架1，所述机架1的顶部对称安装有两根横梁8，两根所述横梁8的内侧之间滑动连接有熔炼炉2，所述机架1的一侧固定安装有水平设置的气缸一3，所述气缸一3的活塞杆端部与熔炼炉2固定连接；

[0045] 所述熔炼炉2的顶部开设有进料口23，所述熔炼炉2的底部均匀安装有多根倒立的梯形排料管21，所述熔炼炉2的底部四角均固定安装有连接杆22，所述连接杆22的底部设置有夹持机构7，所述夹持机构7包括夹持板一71、夹持板二73，夹持板一71、夹持板二73分别与连接杆22垂直滑动连接，所述夹持板一71、夹持板二73上均开设有半圆台孔72，每两个半圆台孔72一一对应，所述夹持板一71、夹持板二73的两侧均开设有凹槽74，所述凹槽74的内部插接有导向杆75，所述导向杆75上套接有弹簧一76；

[0046] 所述夹持板一71一侧嵌入安装有调节螺栓77，所述调节螺栓77嵌入的一端活动连接有三角块78，所述三角块78与夹持板一71内部垂直设置的导向连杆79适配，所述导向连杆79上套接有弹簧二710，所述导向连杆79远离三角块78的一端贯穿夹持板一71与夹持板二73固定连接；

[0047] 所述熔炼炉2的两侧均竖直安装有气缸二4，所述气缸二4的底部固定安装有Z型连接板5，所述Z型连接板5的一端固定安装有中转机构6，所述中转机构6包括安装板61，所述安装板61内部开设有螺纹孔，所述螺纹孔内螺纹连接有插管一62，所述插管一62的内部活动连接有插管二63，便于插管二63在插管一62中滑动，所述插管二63的外周面上固定安装有圆台64，所述插管二63上端内部设置多个扭簧65，所述扭簧65上安装有倾斜设置的弧形板66；所述机架1上设置有成型模具9。所述圆台64与半圆台孔72适配，所述圆台64的直径小于插管一62的直径，所述弧形板66与梯形排料管21适配。

[0048] 将插管一62安装在安装板61上，通过螺纹连接，方便安装与拆卸，然后启动气缸二4，带动安装板61、插管一62和插管二63上升，首先插管二63穿过半圆台孔72，圆台64与半圆台孔72接触推动夹持板二73向一侧侧张开，拉动弹簧一76，当圆台64穿过半圆台孔72时，在弹簧一76的作用下，会带动夹持板二73复位，将圆台64顶住，并且插管二63会插入到梯形排料管21中，通过扭簧65、弧形板66的设置，将梯形排料管21夹住，反之旋转调节螺栓77，推动三角块78移动，即可推动导向连杆79移动，进而推动夹持板二73张开，此时，即可将插管二
63取出，弹簧二710带动夹持板二73复位，便于安装与拆卸插管一62和插管二63，方便对其内部进行清理，避免长时间使用，导致其堵塞。

[0049] 所述成型模具9包括冷却成型箱91，所述冷却成型箱91固定安装在机架1上，所述冷却成型箱91上固定安装有冷却池和蓄水池，冷却池和蓄水池均与冷却成型箱91通过管道连接，便于循环对冷却成型箱91进行注水冷却，方便提高冷却效率，所述冷却成型箱91的内部转动连接有多个模具92，所述模具92为漏斗形，所述模具92的内部固定安装有中间杆，所述模具92上套接有从动轮912，所述冷却成型箱91的底部一侧固定安装有驱动电机，所述驱动电机的输出轴与冷却成型箱91内部设置的主动轮连接，所述主动轮通过皮带913与多个从动轮912连接。

[0050] 所述冷却成型箱91的一侧固定安装有两根对称设置的支撑斜板911，两根所述支撑斜板911之间转动连接有活动连板910，所述活动连板910的端部设置有按压板96，所述按压板96位于两根横梁8之间，所述按压板96的底部均匀安装有多个复位弹簧98，所述复位弹簧98的底部固定安装有倒立的梯形压盘99，所述梯形压盘99与模具92适配，所述梯形压盘99的中心处开设有通孔，便于与模具92内的中间杆适配，便于挤压，所述按压板96的两侧均活动连接有气缸四97，所述气缸四97的底部活动安装在冷却成型箱91两侧。

[0051] 启动气缸四97，推动按压板96旋转90度角，然后启动气缸一3，推动熔炼炉2水平移动，移动到冷却成型箱91正上方，此时，再次启动气缸二4，带动插管一62下降，插入模具92中，向模具92中注入熔融体，然后移走插管一62；驱动按压板96复位，梯形压盘99与模具92内的熔融体接触的时候，会压缩弹簧98，会通过弹簧98的反作用力，对模具92内的熔融体进行挤压，使得熔融体更加密实，产品更美观，成功率更高；由于熔融体是不断的缩减成型，弹簧98也是在不断的恢复，两者同步的运行；在冷却的过程中，启动驱动电机，带动主动轮转动，主动轮通过皮带913带动从动轮912转动，进而带动模具92转动，使得产品的外面表面更加光滑美观，成功率更高，并且光滑后便于后续的取料。

[0052] 所述机架1上固定安装有气缸三93，所述气缸三93的活塞杆端部固定安装有推板94，所述推板94的顶部固定安装有顶杆95，所述顶杆95延伸至模具92内，所述顶杆95上固定安装有中空的顶盘，便于与模具92内的中间杆适配，便于推动成型产品推出。

[0053] 本发明的工作原理：首先将插管一62安装在安装板61上，通过螺纹连接，方便安装与拆卸，可以单独的对一个进行维修清理，然后启动气缸二4，带动安装板61、插管一62和插管二63上升，首先插管二63穿过半圆台孔72，圆台64与半圆台孔72接触推动夹持板二73向一侧侧张开，拉动弹簧一76，当圆台64穿过半圆台孔72时，在弹簧一76的作用下，会带动夹持板二73复位，将圆台64顶住，并且插管二63会插入到梯形排料管21中，通过扭簧65、弧形板66的设置，将梯形排料管21夹住；反之旋转调节螺栓77，推动三角块78移动，即可推动导向连杆79移动，进而推动夹持板二73张开，此时，即可将插管二63取出，弹簧二710带动夹持板二73复位，便于安装与拆卸插管一62和插管二63，方便对其内部进行清理，避免长时间使用，导致其堵塞；

[0054] 然后将称取的锆酸钙、锆酸钡、镁锆共晶体、防氧化耐冲刷材料、添加剂通过进料口23加入到熔炼炉2中，高温熔炼为熔融体；

[0055] 然后启动气缸四97，推动按压板96旋转90度角，然后启动气缸一3，推动熔炼炉2水平移动，移动到冷却成型箱91正上方，此时，再次启动气缸二4，带动插管一62下降，插入模具92中，向模具92中注入熔融体，然后移走插管一62；驱动按压板96复位，梯形压盘99与模具92内的熔融体接触的时候，会压缩弹簧98，会通过弹簧98的反作用力，对模具92内的熔融体进行挤压，使得熔融体更加密实，产品更美观，成功率更高；由于熔融体是不断的缩减成型，弹簧98也是在不断的恢复，两者同步的运行；在冷却的过程中，启动驱动电机，带动主动轮转动，主动轮通过皮带913带动从动轮912转动，进而带动模具92转动，使得产品的外面表面更加光滑美观，成功率更高，并且光滑后便于后续的取料，加快水的冷却。

[0056] 以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。