一种连铸过程杜绝中间包二次氧化的装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种连铸过程杜绝中间包二次氧化的装置及其方法，涉及冶金工业领域。该装置在开浇前中间包内快速置换气体，并在开浇过程中防止中间包二次氧化，使浇注过程得到全程保护；采用中间包密封包盖对中间包进行密封，通过断气系统对开浇前的中间包进行无氧气氛的制造并在浇铸过程中进行吹氩保护，能有效降低中间包钢液与空气之间的反应。该装置结构简单紧凑，安全可靠，能较大幅度的改善头坯质量，降低铸坯缺陷；且该方法操作相对简单、成本相对较低，并且能广泛应用于国内企业所用中间包的全密封保护浇铸过程。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及冶金工业领域，特别是指。
技术介绍
近年来，国内外大多数板坯连铸采用传统的中间包密封方法，即:⑴大包-中间包连接采用长水口 ；(2)中间包加盖，包盖上有为长水口和塞棒插入以及取样设置的孔洞；[3]向中间包内钢水表面添加覆盖渣。此密封保护方法存在较大不足:(I)浇次开浇阶段钢水二次氧化严重，浇次头坯必须报废或降级，以首钢京唐和迁钢为例，每浇次仅头坯即造成60吨钢以上损失；(2)由于中间包盖开孔多且大，浇注过程中中间包内难以维持非氧化性气氛，当出现局部钢水暴露时(长水口、塞棒吹氩造成“渣眼”)，钢水会被氧化。连铸过程采用严密保护措施防止钢水二次氧化，对钢材品质和生产成本都具有十分重要的意义，因此许多国外企业，特别是在日本，很多中间包都是采用中间包盖并且断气密封的，在 Nuri, Y.，et al., 277Metallurgical effects of perfect sealing and gasbubbling on molten steel in the tundish(STEELMAKING, The106th ISIJ Meeting).Tetsu-to-Hagane, 1983.69(12):p.S989.有提及。但是由于国内钢铁企业设备的制约，采用日本的方法在国内进行生产需要对中间包进行较大的改造，所需成本较高，因此还未得到广泛的应用。专利CN201010275151.X介绍了一种开浇前向中间包内吹入惰性气体降低中间包内二次氧化的方法，这种方法能够减轻头坯夹杂物含量，但对后续浇注过程中如何防止二次氧化未提出解决办法。而对于某些生产低合金钢类汽车板、家电板、管线钢等优质钢材的企业，特别是对于采用尺寸较大的中间包的企业，对钢水液面的保护是十分重要的。综上所述在现有的设备及生产工艺流程的基础上，设计一种对中间包进行全程密封保护的设备并开发相应的新的工艺方法是非常有必要的。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供。一种连铸过程杜绝中间包二次氧化的装置由中间包密封盖及断气系统组成。其中，中间包密封盖包括中间包盖、分体式隔热密封盖、前臂、摇臂、移动座和基座，分体式隔热密封盖上有为装塞棒和长水口的预留孔，分体式隔热密封盖由摇臂和前臂控制，摇臂、前臂有弹簧片软约束，可适应浇注过程长水口的小范围移动，移动座垂直上下移动，以便分体式隔热密封盖底部与中间包盖上表面贴合；中间包密封盖包括整体上升与开合两个动作，保证打开动作不与包盖摩擦，而闭合时有较好的密封性，分体式隔热密封盖在浇注过程中可随时打开，方便往中间包内加保护渣。断气系统包括吹氩管，用于对开浇前中间包内气体进行置换及浇注过程中隔绝外界空气的全程密封保护。一种连铸过程杜绝中间包二次氧化的方法，包括:首先，开浇前，将装有中间包盖的中间包预热之后，通过吹氩管向中间包吹入氩气，中间包内原有空气被氩气赶出中间包，对中间包内关键位置采用在线氧浓度分析仪进行氧气浓度检测，当中间包中的氧气含量小于0.5%时，达到开浇要求；然后，提升吹氩管至开浇就绪位，降低吹气流量，使中间包内保持微正压，即1.05?1.2个大气压,插入长水口、塞棒,关闭分体式隔热密封盖；最后，将中间包移入浇注位置，钢包开浇，开浇后，中间包内处于一个微正压的非氧化性气氛，中间包盖上的开孔全部处于封闭状态，钢液由长水口注入中间包，加覆盖剂，当中间包注满后，降低吹氩流量，保持中间包内处于微正压，整个浇次开始。本专利技术的上述技术方案的有益效果如下:上述方案中，解决了国内现行的中间包密封方法存在的各种不足，提出了一种操作相对简单、成本相对较低并且能广泛应用于国内企业所用连铸过程中间包杜绝二次氧化的装置及方法。该装置在开浇前中间包内快速置换气体，并在开浇过程中防止中间包二次氧化，使浇注过程得到全程保护；采用中间包密封包盖对中间包进行密封，通过断气系统对开浇前的中间包进行无氧气氛的制造并在浇铸过程中进行吹氩保护，能有效降低中间包钢液与空气之间的反应。该装置结构简单紧凑，安全可靠，能较大幅度的改善头坯质量，降低铸坯缺陷；且该方法操作相对简单、成本相对较低，并且能广泛应用于国内企业所用中间包的全密封保护烧铸过程。【附图说明】图1为本专利技术的一种连铸过程杜绝中间包二次氧化的装置中间包密封盖的结构示意图；图2为本专利技术开浇前中间包置换气体原理示意图；图3为本专利技术浇注过程中中间包密封保护原理示意图；图4为某钢厂采用本专利技术装置前后不同浇铸长度总氧含量变化的对比。[主要元件符号说明]1-中间包密封盖；2-中间包盖；3-分体式隔热密封盖；4-前臂；5-摇臂；6-移动座；7-基座；8-吹氩管；9-中间包；10-空气；11-氩气；12-钢包；13-塞棒；14-钢液；15-长水口【具体实施方式】为使本专利技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。本专利技术针对现有的中间包密封方法存在的各种不足提供，该装置由中间包密封盖I和断气系统两部分组成。如图1所示，为本专利技术一种连铸过程杜绝中间包二次氧化的装置中间包密封盖的结构示意图，其中，中间包密封盖I包括中间包盖2、分体式隔热密封盖3、前臂4、摇臂5、移动座6和基座7，分体式隔热密封盖3上有为装塞棒13和长水口 15的预留孔，分体式隔热密封盖3由摇臂5和前臂4控制,摇臂5、前臂4有弹簧片软约束,可适应浇注过程长水口15的小范围移动，移动座6垂直上下移动，以便分体式隔热密封盖3底部与中间包盖2上表面贴合，同时分体式密封盖结构3在浇注过程可随时打开，方便往包内加保护渣。本专利技术装置的断气系统包括吹氩管8。如图2所示，为本专利技术开浇前中间包置换气体原理示意图。开浇前，将装有中间包盖2的中间包9预热之后，通过吹氩管8向中间包9吹入氩气11，中间包9内原有空气10被氩气11赶出中间包9，对中间包9内关键位置采用在线氧浓度分析仪进行氧气浓度检测，当中间包9中的氧气含量小于0.5%时，达到开浇要求；提升吹氩管8至开浇就绪位，降低吹气流量，使中间包内保持微正压(1.1个大气压)，插入长水口 15、塞棒13,关闭分体式隔热密封盖3。最后，将中间包9移入浇注位置，钢包12开浇，钢液14由长水口 15注入中间包9，加覆盖剂，当中间包9注满后，降低吹氩流量，保持中间包内处于微正压，整个浇次开始。此为本专利技术浇注过程中中间包密封保护过程，原理示意图如图3所示。根据本专利技术的装置及其方法，某钢铁厂进行了工业试验，试验采用60t中间包，10.5m3。中间包的空气渗透率为0.25m3/min，采用上述方法对中间包内气体进行置换，吹氩流量为5m3/min，3min后中间包内氧气含量降低至0.5%。图4是该钢厂采用本专利技术装置前后不同烧铸长度总氧含量变化的对比，可见头还的总氧含量由70?80ppm降低至约IOppm,提高了头坯的质量，大大减少了头坯的废品率。在整个试验浇次，钢液的总氧含量也减少了5?lOppm。由此可见，本专利技术的应用不仅在浇次开始时，甚至是在稳定的浇注时期，都能够很显著地改善铸坯的洁净度。以上所述是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连铸过程杜绝中间包二次氧化的装置，其特征在于：该装置由中间包密封盖(1)和断气系统组成；其中，中间包密封盖(1)包括中间包盖(2)、分体式隔热密封盖(3)、前臂(4)、摇臂(5)、移动座(6)和基座(7)，分体式隔热密封盖(3)上有为装塞棒(13)和长水口(15)的预留孔，分体式隔热密封盖(3)由摇臂(5)和前臂(4)控制，摇臂(5)、前臂(4)有弹簧片软约束，可适应浇注过程长水口(15)的小范围移动，移动座(6)垂直上下移动，以便分体式隔热密封盖(3)底部与中间包盖(2)上表面贴合，中间包密封盖(1)包括整体上升与开合两个动作；断气系统包括吹氩管(8)。

【技术特征摘要】
1.一种连铸过程杜绝中间包二次氧化的装置，其特征在于:该装置由中间包密封盖(I)和断气系统组成； 其中，中间包密封盖(I)包括中间包盖(2)、分体式隔热密封盖(3)、前臂(4)、摇臂(5)、移动座(6)和基座(7)，分体式隔热密封盖(3)上有为装塞棒(13)和长水口(15)的预留孔，分体式隔热密封盖(3)由摇臂(5)和前臂(4)控制，摇臂(5)、前臂(4)有弹簧片软约束，可适应浇注过程长水口(15)的小范围移动，移动座(6)垂直上下移动，以便分体式隔热密封盖(3)底部与中间包盖(2)上表面贴合，中间包密封盖(I)包括整体上升与开合两个动作；断气系统包括吹氩管(8)。2.根据权利要求1所述的一种连铸过程杜绝中间包二次氧化的装置，其特征在于:分体式隔热密封盖(3)在浇注过程中可随时打开，方便往中间包(9)内加保护渣、取样及更换长水口(15)。3.根据权利要求1所述的一种连铸过程杜绝中间包二次氧化的装置，其特征在于:该...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新华，冀云卿，黄福祥，王万军，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京;11