一种改善微合金钢连铸过程可浇性的装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种改善微合金钢连铸过程可浇性的装置，涉及微合金钢连铸生产领域。本发明专利技术包括浇注机构和电极夹持机构；浇注机构包括钢包和中间包，钢包置于中间包上方，钢包内部通过长水口与中间包内部连通；电极夹持机构包括：圆柱状的脉冲电极，当微合金钢铸坯采用连铸工艺浇注时，脉冲电极置于中间包内的微合金钢水中并对微合金钢水施加脉冲电流；夹持件，夹持件用于夹持脉冲电极；通电件，通电件的一端与夹持件连接，通电件与脉冲电源连接；加长杆，加长杆的一端通过绝缘块与通电件的另一端连接。本发明专利技术的目的在于克服现有钛微合金钢连铸过程中浸入式水口极易发生堵塞的不足，提供的装置保证生产顺利进行。

【技术实现步骤摘要】
一种改善微合金钢连铸过程可浇性的装置
本专利技术涉及微合金钢连铸生产领域，更具体地说，涉及一种改善微合金钢连铸过程可浇性的装置。
技术介绍
现有采用连铸工艺浇注的过程中，由于钢水中的高熔点夹杂物容易粘附在结晶器浸入式水口内壁上，使其发生堵塞，所以造成一个中间包次的连浇炉数较低，生产成本增加，生产组织受到极大影响。尤其是浇铸断面较小的连铸坯时，由于结晶器浸入式水口内径较小，堵塞现象更严重。为了提高连铸浇注时钢水的可浇性，现有技术中已提出了一些解决方案，其中，针对如何提高低碳钢的可浇性，现有技术中公开了如下技术方案，例如专利公开号：CN102268513A，公开日：2011年12月07日，专利技术创造名称为：一种改善中低碳钢钢水可浇性的方法，该申请案提供了一种改善中低碳钢钢水可浇性的方法，其包括：将铁水中的硫含量控制为不大于0.015％；对铁水进行初炼以形成钢水，然后将钢水出钢到钢包中；在按重量百分比计出钢20％～30％的过程中，根据初炼终点时钢水中的氧含量加入适量的基本不含铝或不含铝的脱氧剂；在按重量百分比计出钢31％～50％的过程中，根据钢水中的氧含量加入3.0～5.0Kg/吨钢的活性石灰和加入量为活性石灰的20％的萤石；第一次吹氩精炼；钢包炉精炼并进行第二次吹氩精炼；采用连铸工艺进行浇铸。该申请案不需要进行钙处理，就使得钢水可浇性得到有效改善，水口堵塞现象得以缓解，低铝含量中低碳铝连铸过程中的中间包连浇炉数不小于8炉，达到了经济生产的目的。针对如何提高低碳钢的可浇性，现有技术中还公开了如下技术方案，例如专利公开号：CN103451349A，公开日：2013年12月18日，专利技术创造名称为：一种防止超低碳铝脱氧钢水浇铸过程水口堵塞的控制方法，该申请案采用铁水脱硫处理-转炉冶炼-转炉出钢-RH真空处理-双流板坯连铸浇铸的工艺路径冶炼超低碳钢，提高超低碳铝脱氧钢水的可浇性，合理控制转炉吹炼终点钢水氧含量、终点碳含量和温度，为RH真空脱碳提供有利条件；连铸保护浇铸，采用长水口、浸入式水口吹氩密封保护，防止钢水二次氧化；使用碱性覆盖剂，防止钢水二次氧化，更好的吸附钢水中的夹杂物；提高了超低碳铝脱氧钢水的可浇性，实现了整浇次多炉连浇过程中浸入式水口不堵塞，不用更换浸入式水口，从而避免因更换浸入式水口而影响铸坯质量。微合金元素的碳氮化物有利于提高钢材强度和韧性，所形成的微合金化技术现在正被应用于广泛的领域，尤其是高品质钢，如重轨钢、工具钢等。随着微合金钢产量的大幅升高，以及对钢铁材料性能要求的提高，在实际生产中不断暴露出新的质量问题，在低合金高强钢中加入微量Ti，可以细化铸坯凝固组织，提高钢的强度，改善钢的冷成形性能和焊接性能。Ti相对于Nb和V，具有明显的成本优势，现有技术中对于钛微合金钢的研究相对较多。但是，现有钛微合金钢连铸过程中发现，其浇注时水口往往容易发生堵塞，钢水的可浇性较差。综上所述，如何改善现有钛微合金钢连铸过程的可浇性，是现有技术中亟需解决的技术难题。
技术实现思路
1.专利技术要解决的技术问题本专利技术的目的在于克服现有钛微合金钢连铸过程中浸入式水口极易发生堵塞的不足，提供了一种改善微合金钢连铸过程可浇性的装置，保证生产顺利进行。2.技术方案为达到上述目的，本专利技术提供的技术方案为：本专利技术的改善微合金钢连铸过程可浇性的装置，包括浇注机构和电极夹持机构；所述浇注机构包括钢包和中间包，所述钢包置于中间包上方，钢包内部通过长水口与中间包内部连通；所述电极夹持机构包括：圆柱状的脉冲电极，当微合金钢铸坯采用连铸工艺浇注时，所述脉冲电极置于中间包内的微合金钢水中并对微合金钢水施加脉冲电流，同时通过超声波发生装置向中间包内的微合金钢水发射超声波，其中超声波功率密度为18-35W/cm2，频率为20-30KHz；夹持件，所述夹持件用于夹持所述脉冲电极；通电件，所述通电件的一端与所述夹持件连接，所述通电件与脉冲电源连接；加长杆，所述加长杆的一端通过绝缘块与所述通电件的另一端连接。作为本专利技术更进一步的改进，所述脉冲电流的参数为：脉冲电压10～36V，脉冲电流100～2000A，脉冲频率1000～30000Hz。作为本专利技术更进一步的改进，所述微合金钢中包含Ti元素。作为本专利技术更进一步的改进，施加脉冲电流时，微合金钢水的过热度控制在20～40℃。作为本专利技术更进一步的改进，所述微合金钢中C<0.25％wt或0.25％≤C≤0.60％wt或C>0.60％wt。作为本专利技术更进一步的改进，微合金钢中Ti元素的含量为0.10％wt-0.80％wt。作为本专利技术更进一步的改进，所述夹持件包括两个带折边的半圆环，两个带折边的半圆环的圆弧部分围成夹持圈，该夹持圈包裹在脉冲电极的外侧面，两个带折边的半圆环的对应折边部分通过第一螺栓连接，形成夹持片。作为本专利技术更进一步的改进，所述通电件包括通电杆以及连接于通电杆两端的连接片；所述通电杆一端的连接片通过第二螺栓连接于夹持件的一个夹持片上；所述通电杆上连接有导电片，该导电片上设有通孔，导电片与脉冲电源连接。作为本专利技术更进一步的改进，所述电极夹持机构还包括绝缘螺栓；所述绝缘螺栓依次穿过通电杆另一端的连接片、绝缘块以及加长杆的一端，并将三者连接固定在一起；所述脉冲电极的两端分别设有直径大于脉冲电极直径的阻挡圆块；所述脉冲电极为铝碳质电极。作为本专利技术更进一步的改进，所述中间包的底部连通有浸入式水口，该浸入式水口与塞棒配合使用，中间包内部浸入式水口与长水口之间设置有相互配合的挡墙和挡坝。3.有益效果采用本专利技术提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下显著效果：(1)本专利技术中，施加脉冲电流后，钛微合金钢水内部的变化过程如下：钛微合金钢水中的析出物TiN的形核率得到显著提高，从而抑制了单个TiN粒子析出尺寸的长大，大量小尺寸的TiN析出物从浸入式水口中流走，避免了原有大尺寸TiN析出物粒子易堵塞浸入式水口的现象，改善了钛微合金钢连铸过程的可浇性。(2)专利技术人研究发现，在微合金钢中添加Ti元素的含量为0.10％wt-0.80％wt，配合脉冲电流的参数为：脉冲电压10～36V，脉冲电流100～2000A，脉冲频率1000～30000Hz，能够最大程度地提高TiN的形核率，避免水口堵塞，从而改善了微合金钢连铸过程的可浇性；其中需要注意的是，施加脉冲电流时，微合金钢水的过热度需要控制在20～40℃，从而能够有效发挥脉冲电流对TiN析出过程的调控作用。(3)本专利技术中，施加脉冲电流的操作，不改变现有生产过程的工艺参数，不需要对生产过程进行特别控制，不影响现场生产，其操作简单，成本低廉，能有效改善微合金钢连铸过程的可浇性；其中，使用的脉冲电流的电压<36V，属于安全电压，不影响人身安全，对生产设备无影响。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为实施例1的改善微合金钢连铸过程可浇性的装置的结构示意图；图2为实施例1-7中电极夹持机构的结构示意图；图3为图2中夹持片的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改善微合金钢连铸过程可浇性的装置，其特征在于：包括浇注机构和电极夹持机构；所述浇注机构包括钢包(11)和所述中间包(12)，所述钢包(12)置于中间包(13)上方，钢包(11)内部通过长水口(12)与中间包(13)内部连通；所述电极夹持机构包括：圆柱状的脉冲电极(1)，当微合金钢铸坯采用连铸工艺浇注时，所述脉冲电极(1)置于中间包(13)内的微合金钢水中并对微合金钢水施加脉冲电流；夹持件(2)，所述夹持件(2)用于夹持所述脉冲电极(1)；通电件(3)，所述通电件(3)的一端与所述夹持件(2)连接，所述通电件(3)与脉冲电源(9)连接；加长杆(6)，所述加长杆(6)的一端通过绝缘块(5)与所述通电件(3)的另一端连接。

【技术特征摘要】
1.一种改善微合金钢连铸过程可浇性的装置，其特征在于：包括浇注机构和电极夹持机构；所述浇注机构包括钢包(11)和所述中间包(12)，所述钢包(12)置于中间包(13)上方，钢包(11)内部通过长水口(12)与中间包(13)内部连通；所述电极夹持机构包括：圆柱状的脉冲电极(1)，当微合金钢铸坯采用连铸工艺浇注时，所述脉冲电极(1)置于中间包(13)内的微合金钢水中并对微合金钢水施加脉冲电流；夹持件(2)，所述夹持件(2)用于夹持所述脉冲电极(1)；通电件(3)，所述通电件(3)的一端与所述夹持件(2)连接，所述通电件(3)与脉冲电源(9)连接；加长杆(6)，所述加长杆(6)的一端通过绝缘块(5)与所述通电件(3)的另一端连接。2.根据权利要求1或2所述的改善微合金钢连铸过程可浇性的装置，其特征在于，所述脉冲电流的参数为：脉冲电压10～36V，脉冲电流100～2000A，脉冲频率1000～30000Hz。3.根据权利要求2所述的改善微合金钢连铸过程可浇性的装置，其特征在于：所述微合金钢中包含Ti元素。4.根据权利要求3所述的改善微合金钢连铸过程可浇性的装置，其特征在于：施加脉冲电流时，微合金钢水的过热度控制在20～40℃。5.根据权利要求4所述的改善微合金钢连铸过程可浇性的装置，其特征在于：所述微合金钢中C<0.25％wt或0.25％≤C≤0.60％wt或C>0.60％wt。6.根据权利要求5所述的改善微合金钢连铸过程可浇性的装置，其特征在于：微合金钢中...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱正海，韩震超，陈良，黄鑫鑫，王建军，常立忠，周俐，
申请(专利权)人：安徽工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34