一种钢锭保护浇注装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种钢锭保护浇注装置及其方法，包括氩气保护装置、吹氩装置、氧含量检测装置、软连接和中铸管封口漏斗装置；氩气保护装置通过支撑爪与钢包水口机构旋转连接，吹氩装置通过金属软管连接氩气保护装置，氧含量检测装置通过金属软管连接氩气保护装置，软性连接通过抱箍固定在氩气保护装置，中铸管封口漏斗装置安装在漏斗砖的浇注口与中铸管中间，缝隙使用填充料进行填充封堵，氩气保护装置随同钢包下降，插入中铸管封口漏斗装置中，在全密封和双层氩气气幕保护下实现保护浇注效果。本发明专利技术不改变原有浇注系统，连接处采用软连接，保护装置与钢水之间充有氩气，使用较为安全，对生产无不良影响；成本较低，便于大规模推广使用。

A protective pouring device for ingot and its method

【技术实现步骤摘要】
一种钢锭保护浇注装置及其方法
本专利技术属于金属材料与加工
，特别涉及一种钢锭保护浇注装置及其方法。
技术介绍
钢铁材料的均质化是材料研究的重要目标之一，但在钢的生产中，由于存在夹杂物，钢水浇注的过程中总会形成一定程度的二次氧化。随着产品质量与性能的不断提升，模铸钢材质量控制也更为苛刻，其中浇铸环节是模铸工艺中的关键，而氩气保护是确保浇铸质量的前提，模铸浇注过程中的二次氧化控制一直是行业内的难点问题之一。随着二次精炼技术的迅速发展，目前已能冶炼超高纯净钢水，但这种高纯净度能否在成品上完美体现，还主要依赖模铸浇铸技术。在模铸浇铸过程中为了防止钢液裸露在空气中浇铸产生严重的二次氧化，国内外均采用了氩气保护浇铸工艺方法。保护浇注是减轻钢锭浇注过程二次氧化的唯一手段。为实现这一目的，冶金工作者开发了单氩气环保护浇注环技术、双氩气环保护浇注技术、半封闭氩气保护罩保护浇注技术、伸缩式氩气保护罩保护浇注技术等。氩气环保护浇注技术是在钢包水口与漏斗砖上沿之间安装氩气环吹氩，通过氩气气幕实现保护浇注；但是，生产现场不是完全密封，存在气流，极易破坏氩气气幕影响保护浇注；而且如钢包水口与漏斗砖上口无法完全对中时，高温钢水极易损坏氩气环，致使保护浇注失效。半封闭氩气保护罩和伸缩式氩气保护罩保护浇注技术是在钢包水口部位安装氩气保护罩，通过氩气保护罩内吹氩，氩气通过自重下沉形成气幕实现保护浇注；但氩气保护罩下口是敞开的，氩气密度大于空气极易下沉飘散影响保护效果，如吹氩流量不合理极易造成空气吸入，导致钢水二次氧化。因此，迫切的需要一种新的方案解决上述技术问题。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种钢锭保护浇注装置及其方法，本专利技术装置整体设计巧妙，在不改变原有浇注系统的情况下，对钢包下水口至漏斗砖之间的钢水实施完全双层密封，进一步避免钢水二次氧化，提高钢锭质量。本专利技术控制单元控制吹氩装置向氩气保护装置吹氩气，圆环上的第一层排气孔将氩气吹向中铸管封口漏斗装置的顶部开口垂直方向，圆环上第二层排气孔将氩气吹向软连接与中铸管封口漏斗装置顶部开口的连接处；控制单元控制氧含量检测装置检测氩气保护装置内的氧气含量，并将氧气信息传送到控制单元，控制单元根据氧含量检测装置检测的结果实时调节吹氩装置的氩气流量，进而增强保护浇注效果。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种钢锭保护浇注装置，包括氩气保护装置、吹氩装置、氧含量检测装置、软连接、中铸管封口漏斗装置和控制单元；所述氩气保护装置位于中铸管封口漏斗装置的上方；所述氩气保护装置包括罩体和圆环；所述罩体的顶部设有第一开口、底部设有第二开口，所述第一开口用于与钢包水口机构连接；所述第二开口通过软连接插入中铸管封口漏斗装置的顶部开口，所述中铸管封口漏斗装置的底部开口用于嵌入漏斗砖的浇注口与中铸管之间，中铸管封口漏斗装置与浇注口之间的缝隙用填充料进行填充封堵；所述圆环与罩体的顶部连接；所述圆环的内部为空腔，所述圆环上沿圆周方向设有双层双向排气孔；所述吹氩装置与圆环的内部连接，吹氩装置使得圆环上的第一层排气孔将氩气吹向中铸管封口漏斗装置的顶部开口垂直方向，圆环上第二层排气孔将氩气吹向软连接与中铸管封口漏斗装置顶部开口的连接处；所述氧含量检测装置与述氩气保护装置的内部连接；所述控制单元分别与吹氩装置和氧含量检测装置连接。上述方案中，所述第一开口上设有支撑爪；第一开口通过支撑爪与钢包水口机构连接。进一步的，所述支撑爪与钢包水口机构旋转卡接。上述方案中，所述第一开口为外扩型的锥口。上述方案中，所述圆环通过连接块与罩体的顶部连接。上述方案中，所述吹氩装置包括氩气吹扫调节模块、氩气干燥控制模块、氩气流量控制模块和氩气压力调节模块；所述氩气吹扫调节模块、氩气干燥控制模块、氩气流量控制模块和氩气压力调节模块分别与控制单元连接。上述方案中，所述氧含量检测装置包括前置取样器、电磁阀、高精度过滤器、取样泵、选择阀、流量计、在线氧分析仪、尾气放空口和标气口；所述前置取样器通过金属软管与氩气保护装置内部连接，所述前置取样器还连接有第一管路；所述第一管路依次设有电磁阀、高精度过滤器、取样泵、选择阀和标气口；所述选择阀还与第二管路连接，第二管路上依次设有流量计、在线氧分析仪和尾气放空口。进一步的，所述氧含量检测装置还连接有第四管路，所述第四管路上的两端分别设有减压阀和排杂阀门。进一步的，所述第二管路并联有第三管路，所述第三管路上设有旁路流量计，所述第三管路的一端与第一管路连接，且位于取样泵与选择阀之间，所述第三管路的另一端与尾气放空口连接。一种根据所述的钢锭保护浇注装置的控制方法，包括以下步骤：将所述氩气保护装置的上端与钢包水口机构连接，所述吹氩装置与氩气保护装置连接，所述氧含量检测装置与氩气保护装置连接，所述软性连接安装在氩气保护装置上，所述中铸管封口漏斗装置安装在漏斗砖的浇注口与中铸管中间，缝隙使用填充料进行填充封堵，所述氩气保护装置随同钢包下降，插入中铸管封口漏斗装置中；所述控制单元控制吹氩装置向氩气保护装置吹氩气，圆环上的第一层排气孔将氩气吹向中铸管封口漏斗装置的顶部开口垂直方向，圆环上第二层排气孔将氩气吹向软连接与中铸管封口漏斗装置顶部开口的连接处；所述控制单元控制氧含量检测装置检测氩气保护装置内的氧气含量，并将氧气信息传送到控制单元，控制单眼根据氧含量检测装置检测的结果实时调节吹氩装置的氩气流量。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术在不改变原有浇注系统的情况下，对钢包下水口至漏斗砖之间的钢水实施完全双层密封，进一步避免钢水二次氧化，以减少钢锭中的夹杂物，进而提高钢锭质量；圆环上沿圆周方向设有双层双向排气孔；第一层排气孔将氩气吹向中铸管封口漏斗装置的顶部开口垂直方向，圆环上第二层排气孔将氩气吹向软连接与中铸管封口漏斗装置顶部开口的连接处，该设计密封效果好；本专利技术整体结构设计巧妙、安装方便，检查和更换方便；根据保护浇注情况来调节氩气流量，有效防止钢水二次氧化；本专利技术保护效果好，可浇注全程氩气保护；本专利技术的保护浇注装置不改变原有浇注系统，连接处采用软连接，保护装置与钢水之间充有氩气，使用较为安全，对生产无不良影响；成本较低，便于大规模推广使用。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是本专利技术一种实施方式的钢锭保护浇注装置组成及安装示意图；图2是本专利技术一种实施方式的氩气保护装置结构侧视图；图3是本专利技术一种实施方式的氩气保护装置结构俯视图；图4是图3中I处的放大结构示意图；图5是本专利技术一种实施方式的吹氩装置；图6是本专利技术一种实施方式的氧含量检测装置。图中：1、钢包水口机构；2、氩气保护装置；201、罩体；202、第一开口；203、第二开口；204、支撑爪；205、圆环；206、连接块；207、第一层排气孔；208、第二层排气孔；3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钢锭保护浇注装置，其特征在于，包括氩气保护装置(2)、吹氩装置(3)、氧含量检测装置(4)、软连接(5)、中铸管封口漏斗装置(6)和控制单元；/n所述氩气保护装置(2)位于中铸管封口漏斗装置(6)的上方；所述氩气保护装置(2)包括罩体(201)和圆环(205)；所述罩体(201)的顶部设有第一开口(202)、底部设有第二开口(203)，所述第一开口(202)用于与钢包水口机构(1)连接；所述第二开口(203)通过软连接(5)插入中铸管封口漏斗装置(6)的顶部开口，所述中铸管封口漏斗装置(6)的底部开口用于嵌入漏斗砖的浇注口(7)与中铸管(9)之间，中铸管封口漏斗装置(6)与浇注口(7)之间的缝隙用填充料(8)进行填充封堵；所述圆环(205)与罩体(201)的顶部连接；所述圆环(205)的内部为空腔，所述圆环(205)上沿圆周方向设有双层双向排气孔；/n所述吹氩装置(3)与圆环(205)的内部连接，吹氩装置(3)使得圆环(205)上的第一层排气孔(207)将氩气吹向中铸管封口漏斗装置(6)的顶部开口垂直方向，圆环(205)上第二层排气孔(208)将氩气吹向软连接(5)与中铸管封口漏斗装置(6)顶部开口的连接处；/n所述氧含量检测装置(4)与述氩气保护装置(2)的内部连接；/n所述控制单元分别与吹氩装置(3)和氧含量检测装置(4)连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种钢锭保护浇注装置，其特征在于，包括氩气保护装置(2)、吹氩装置(3)、氧含量检测装置(4)、软连接(5)、中铸管封口漏斗装置(6)和控制单元；
所述氩气保护装置(2)位于中铸管封口漏斗装置(6)的上方；所述氩气保护装置(2)包括罩体(201)和圆环(205)；所述罩体(201)的顶部设有第一开口(202)、底部设有第二开口(203)，所述第一开口(202)用于与钢包水口机构(1)连接；所述第二开口(203)通过软连接(5)插入中铸管封口漏斗装置(6)的顶部开口，所述中铸管封口漏斗装置(6)的底部开口用于嵌入漏斗砖的浇注口(7)与中铸管(9)之间，中铸管封口漏斗装置(6)与浇注口(7)之间的缝隙用填充料(8)进行填充封堵；所述圆环(205)与罩体(201)的顶部连接；所述圆环(205)的内部为空腔，所述圆环(205)上沿圆周方向设有双层双向排气孔；
所述吹氩装置(3)与圆环(205)的内部连接，吹氩装置(3)使得圆环(205)上的第一层排气孔(207)将氩气吹向中铸管封口漏斗装置(6)的顶部开口垂直方向，圆环(205)上第二层排气孔(208)将氩气吹向软连接(5)与中铸管封口漏斗装置(6)顶部开口的连接处；
所述氧含量检测装置(4)与述氩气保护装置(2)的内部连接；
所述控制单元分别与吹氩装置(3)和氧含量检测装置(4)连接。


2.根据权利要求1所述的钢锭保护浇注装置，其特征在于，所述第一开口(202)上设有支撑爪(204)；第一开口(202)通过支撑爪(204)与钢包水口机构(1)连接。


3.根据权利要求2所述的钢锭保护浇注装置，其特征在于，所述支撑爪(204)与钢包水口机构(1)旋转卡接。


4.根据权利要求1所述的钢锭保护浇注装置，其特征在于，所述第一开口(202)为外扩型的锥口。


5.根据权利要求1所述的钢锭保护浇注装置，其特征在于，所述圆环(205)通过连接块(206)与罩体(201)的顶部连接。


6.根据权利要求1所述的钢锭保护浇注装置，其特征在于，所述吹氩装置(3)包括氩气吹扫调节模块(301)、氩气干燥控制模块(302)、氩气流量控制模块(303)和氩气压力调节模块(304)；
所述氩气吹扫调节模块(301)、氩气干燥控制模块(302)、氩气流量控制模块(303)和氩气压力调节模块(304)分别与控制单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：李刚，张栋，曲景春，
申请(专利权)人：江苏联峰能源装备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32