一种模铸浇注用注流保护装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术为一种模铸浇注用注流保护装置及方法，涉及模铸浇注技术，解决钢液的二次氧化的问题，本发明专利技术在模铸浇注用的钢包包底与模铸浇注设备的中注管浇口之间安装一个保护罩，保护罩包含：外罩；吹氩管；取样管；双氩气环，由大小两根环管组成，均置于外罩内，两根环管相通，两根环管上设的数个通氩孔均为水平朝向圆环中心；氩气保护套裙，其底部与中注管浇口间留有缝隙；三个支脚，将保护罩连接一体，是保护罩与钢包的可拆卸连接部件，其顶部卡置在钢包包底水口外圈的T形圆卡槽内，所述模铸浇注设备的中注管浇口与中注管铁壳之间的垂直距离为50-70mm。本发明专利技术能够在模铸浇注作业时有效的控制氩气流，避免钢液的二次氧化，同时又不影响浇铸。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术为，涉及模铸浇注技术，解决钢液的二次氧化的问题，本专利技术在模铸浇注用的钢包包底与模铸浇注设备的中注管浇口之间安装一个保护罩，保护罩包含：外罩；吹氩管；取样管；双氩气环，由大小两根环管组成，均置于外罩内，两根环管相通，两根环管上设的数个通氩孔均为水平朝向圆环中心；氩气保护套裙，其底部与中注管浇口间留有缝隙；三个支脚，将保护罩连接一体，是保护罩与钢包的可拆卸连接部件，其顶部卡置在钢包包底水口外圈的T形圆卡槽内，所述模铸浇注设备的中注管浇口与中注管铁壳之间的垂直距离为50-70mm。本专利技术能够在模铸浇注作业时有效的控制氩气流，避免钢液的二次氧化，同时又不影响浇铸。【专利说明】
本专利技术涉及模铸浇注技术，尤其是指。
技术介绍
冶金生产过程中，常用的工艺流程为：电炉--精炼--浇注，其中浇注过程是尤 为重要的环节。钢液浇注分模铸和连铸两种，随着钢铁行业的发展，模铸逐渐被连铸取代， 但由于仍有较多重要特殊钢种的连铸产品质量达不到设计要求，或无法代替模铸工艺，因 此模铸工艺至今仍是钢铁冶金生产中不可或缺的工艺。 模铸浇注质量的控制对成品质量起到了尤为重要的作用，在浇注过程中，关系到 钢锭质量的关键环节主要是防止钢液的二次氧化。模铸生产中，通常采用下注法浇注，在钢 包水口与中注管之间的一段距离内，钢流会直接裸露在空气中，因此如何保护好这段钢流， 避免其产生二次氧化，是保证产品质量的关键。目前国内外诸多模铸生产车间均采用了氩 气保护浇注装置来防止钢液的二次氧化，也有使用保护罩，其作用主要是阻止外界空气进 入保护罩内，进而减少钢液的二次氧化。其他的相对比较先进的保护装置是能通氩气的保 护罩，即通过充入适量的保护性气氛，在保护罩内形成稳定的保护性气氛--氦气，并紧密 环绕在浇注钢液流周边，不但能阻止外界空气进入保护罩内，而且能将保护罩内的氧化性 气氛排出，进而有效地防止钢液的二次氧化。 现有的氩气保护浇注装置参见图1，是在钢包10与模铸浇注设备的中注管之间 安装一个完全密闭的氩气保护浇注装置，装置中包含一个圆柱形的氩气保护罩11，该保护 罩下侧连接有陶瓷质纤维套裙，且套裙与中注管铁壳之间的垂直距离为0,即确保氩气保 护装置与中注管铁壳之间完全密封，而且保护罩是底面呈开口状的圆柱形装置，其中一个 底面开口，在另一个底面的内壁上有一根通氦环12,环上整齐均勻排列有30个5 -6mm的 通气孔，且通气孔的朝向是平行于钢液流浇注方向排列，即浇注过程中，氩气从通气孔喷出 之后，直接垂直向下，并与钢液流同向向下运动。在浇注使用氩气保护浇注时，氩气流量控 制在20- 30Nm3/h，虽然较好的改善了浇注过程中氩气保护的条件，但此装置仍存在一下缺 陷： 1、在浇注过程中，由于氩气喷射方向与钢液流浇注方向相同，会沿着氩气环通气 孔方向形成一个以氩气环为母线，一定高度的管状保护性气雾墙，类似于一个圆柱体，虽然 能有效地防止外界氧化性气体的进入，但对于前期残留在气雾墙以内的氧化性气氛，并不 能有效地去除，因此在浇注初期仍存在钢液二次氧化的可能； 2、此保护罩内仅有一根通氩环，而在保护罩外形尺寸固定的情况下，一根通氩环 的内氩气流量也是相对较低的，氩气不能再短时间内充满整个保护罩，特别是通氩环与钢 包水口之间的区域，氩气只能在后期才能逐步充满此区域，因此造成氩气保护浇注效果滞 后严重，一般要滞后2 - 3min才能凸显效果，特别是浇注前期； 3、此方案中要求在浇注开始至结束时，要求保护罩一直处于密闭状态，即钢包水 口至中注管铁壳直接是处于密封状态。在浇注过程中，氩气从通气孔中喷射出来，由于整个 保护罩处于完全密封状态，没有出气孔将保护罩内压缩的气体排出，因而在浇注后期，随着 氩气源源不断的充入氩气保护罩内，保护罩内的氩气量越来越多，压力越来越大，过多的氩 气很容易随钢液流卷入浇注系统内，在铸锭凝固过程中形成皮下气泡、针孔或卷渣质量问 题； 4、氩气的流量要求控制在20-30Nm3/h，氩气流量相当大以后，而且由于通气孔的 口径为5 - 6mm，更易于产生较大喷射距离的氩气流量，管道内氩气温度一般控制在25°C， 即常温氩气在高流量的控制下会直接产生强烈的喷射，氩气流直接冲击在中注管浇口 14 周边，由于中注管浇口与中注管铁壳之间是用石英砂13来塞紧填充的，石英砂上平面仅比 中注管烧口上表面低3 - 5cm，在氦气流量过大时，会产生较强的氦气喷射压力（以氦气流 量为20Nm3/h，氩气环上气孔直径为5 - 6mm，合计30个小孔，假设所以气孔均完好无堵塞情 况，则单个孔的流量平均为0. 67Nm3/h，单个孔每秒喷射的流量为185ml/s，流量相对偏高)， 浇口周边的石英砂容易被强对流的氩气卷入浇口内，进而产生各类非金属夹杂物，影响钢 锭质量； 5、由于氩气流量偏大以后，浇注过程中，氩气会在通气孔与钢液流之间形成回路， 氩气在喷吹过程中会直接接触纯净的钢液流，并会因氩气温度与钢液流温差大而致使氩气 吸收裸露钢流的大量热量，进而导致钢水温降过快，特别是在钢包水口附近很容易形成结 瘤情况，严重影响到现场的生产顺行和钢锭产品质量； 6、此方案中氩气保护罩内的氩气是在钢液开始浇注时开启的，致使保护罩内没有 在浇注之前形成保护性气氛，容易造成浇注前期钢液严重的二次氧化情况； 7、此氩气保护浇注装置的3个支脚在长时间使用过程中，由于受到高温钢液的热 辐射影响，致使支脚变形严重，影响到保护罩在钢包底部的安装，不利于现场操作。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的问题，提供一种能够有效的控制氩气 流，避免钢液的二次氧化，同时又不影响浇铸的模铸浇注用注流保护装置。 本专利技术的另一目的是提供一种模铸浇注用注流保护方法。 本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的： 一种模铸浇注用注流保护装置，其特征在于： 在模铸浇注用的钢包包底与模铸浇注设备的中注管浇口之间安装一个保护罩，所 述保护罩包含 ： 外罩，是由上小下大的两个圆罩组成的倒T型圆罩，两端不封闭； 吹氩管，一端通向外罩内并与外罩的大圆罩罩壁固定，另一端与通氩气源的充氩 管连接； 取样管，一端通向外罩内并与外罩的大圆罩固定，另一端与测氧仪的取样测试管 连接； 双氩气环，由大小两根环管组成，均置于外罩内，并两根环管的中心与外罩的中心 一致，所述大小两根环管之间设有数根通气管，其中大环管与吹氩管连通；大小两根环管上 分别均匀分布有数个通氩孔，通氩孔均为水平朝向圆环中心； 氩气保护套裙，用可拆卸式铁箍固定套置于外罩的下部周围，并向下延伸，其底部 与所述中注管浇口之间留有缝隙； 3个支脚，是保护罩与钢包的可拆卸连接部件，3个支脚间距均匀垂直固定在该小 罩内壁上，在钢包包底的水口外圈设有一个T形圆卡槽，3个支脚组成的圆与圆卡槽直径匹 配，3个支脚的顶部卡在该圆卡槽内锁紧，3个支脚的底部焊接固定于双氩气环上；外罩上 面的小罩顶部的外径与T形圆卡槽直径匹配，并当3个支脚在T形圆卡槽内锁紧后，该小罩 顶部与T形圆卡槽槽底接触； 所述模铸浇注设备的中注管浇口与中注管铁壳之间的垂直距离本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模铸浇注用注流保护装置，其特征在于：在模铸浇注用的钢包包底与模铸浇注设备的中注管浇口之间安装一个保护罩，所述保护罩包含：外罩，是由上小下大的两个圆罩组成的倒T型圆罩，两端不封闭；吹氩管，一端通向外罩内并与外罩的大圆罩罩壁固定，另一端与通氩气源的充氩管连接；取样管，一端通向外罩内并与外罩的大圆罩固定，另一端与测氧仪的取样测试管连接；双氩气环，由大小两根环管组成，均置于外罩内，并两根环管的中心与外罩的中心一致，所述大小两根环管之间设有数根通气管，其中大环管与吹氩管连通；大小两根环管上分别均匀分布有数个通氩孔，通氩孔均为水平朝向圆环中心；氩气保护套裙，用可拆卸式铁箍固定套置于外罩的下部周围，并向下延伸，其底部与所述中注管浇口之间留有缝隙；3个支脚，是保护罩与钢包的可拆卸连接部件，3个支脚间距均匀垂直固定在该小罩内壁上，在钢包包底的水口外圈设有一个T形圆卡槽，3个支脚组成的圆与圆卡槽直径匹配，3个支脚的顶部卡在该圆卡槽内锁紧，3个支脚的底部焊接固定于双氩气环上；外罩上面的小罩顶部的外径与T形圆卡槽直径匹配，并当3个支脚在T形圆卡槽内锁紧后，该小罩顶部与T形圆卡槽槽底接触；所述模铸浇注设备的中注管浇口与中注管铁壳之间的垂直距离为50‑70mm。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周同军，顾家强，罗辉，奚平璐，
申请(专利权)人：宝钢特钢有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31