一种自动可调钢锭浇注气密氩气保护罩系统技术方案

本实用新型专利技术涉及钢锭浇注系统设计领域，具体为一种自动可调钢锭浇注气密氩气保护罩系统。在保护罩侧面安装两层以上的氩气管，氩气管与保护罩的内腔相连通，保护罩侧面还设置测氧含量气氛仪，测氧含量气氛仪的测试端伸至保护罩的内腔，氩气管分别与独立的进口相连接，氩气管位于保护罩内腔的部分均匀开设吹氩口，且氩气管位于保护罩内腔部分的管端密封。高质量特殊钢广泛采用模铸钢锭制造而成，而钢锭质量与浇注过程中的二次氧化密切相关。该气密氩气保护罩系统采用密闭保护罩设计、保护罩内两层以上的氩气管设计、实时气氛检测设计、上下单独分压管设计，保证罩内低氧化气氛操作，可进行手动与自动调控。

【技术实现步骤摘要】
一种自动可调钢锭浇注气密氩气保护罩系统
本技术涉及钢锭浇注系统设计领域，具体为一种自动可调钢锭浇注气密氩气保护罩系统。
技术介绍
特钢对纯净度要求高，而高端特材都是由钢锭制备而成。而钢锭制备过程中，钢水防二次氧化至关重要。二次氧化不仅可以生成尺寸较大的氧化物、而且还吸氮，由于氮含量的升高，可能产生氮化钛夹杂，这类夹杂严重影响材料的力学性能、尤其影响材料的疲劳寿命。当前，国内在模铸钢锭的浇注方面已有了很大的进步，但现场可控性还是相当差。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种自动可调钢锭浇注气密氩气保护罩系统，利于浇注过程中的实时氧含量测定，完成浇注过程中浇注气氛的稳定化控制，实现浇注过程防氧化控制，提高我国模铸特钢制备技术水平。本技术的技术方案是：一种自动可调钢锭浇注气密氩气保护罩系统，在保护罩侧面安装两层以上的氩气管，氩气管与保护罩的内腔相连通，保护罩侧面还设置测氧含量气氛仪，测氧含量气氛仪的测试端伸至保护罩的内腔。所述的自动可调钢锭浇注气密氩气保护罩系统，保护罩采用耐热石棉密封，形成密闭保护罩。所述的自动可调钢锭浇注气密氩气保护罩系统，氩气管分别与独立的进口相连接。所述的自动可调钢锭浇注气密氩气保护罩，氩气管位于保护罩内腔的部分均匀开设吹氩口，且氩气管位于保护罩内腔部分的管端密封。所述的自动可调钢锭浇注气密氩气保护罩系统，保护罩圆台形筒体结构，其侧面上部设置上部氩气管与保护罩的内腔相连通，其侧面上部设置下部氩气管与保护罩的内腔相连通，保护罩侧面上部还设置测氧含量气氛仪，测氧含量气氛仪的测试端伸至保护罩的内腔上部。所述的自动可调钢锭浇注气密氩气保护罩系统，上部氩气管和下部氩气管为直管段和弧形管段的一体连接结构，直管段伸至保护罩的内腔，与设置于保护罩内腔的弧形管段中间连通，上部氩气管和下部氩气管位于保护罩内腔的部分每4～6mm开设一个吹氩口，且上部氩气管和下部氩气管位于保护罩内腔部分的管端密封。所述的自动可调钢锭浇注气密氩气保护罩系统，上部氩气管整体所在平面与水平面呈20～40°向下，下部氩气管整体所在平面与水平面呈20～40°向上。本技术的设计思想是：特钢是制造业关键部件基础材料，决定其部件使用寿命。氧含量作为特钢纯净度关键指标，对部件的服役寿命、材料性能影响巨大，而作为特钢主要生产方式，模铸特钢钢锭的制备，一直致力于低氧高纯净的控制。但在模铸浇注过程中，由于钢包水口与中注管存在较大空间，常常能够与大气接触，即使在氩气保护条件下，由于涉及及封闭不合理，将产生严重二次氧化现象。本技术创新地采用自动可调钢锭浇注气密氩气保护罩系统，通过采用设置气体氧含量浓度，调控氩气流量，达到长期稳定浇注环境，保证特钢产品质量一致性稳定。本技术的优点及有益效果是：特钢中，模具钢、轴承钢、齿轮钢等纯净度要求高的特殊钢产品，氧含量是其最关键指标。采用本技术装置，可以稳定使模具钢氧含量能达到12ppm以下，轴承钢氧含量能达到6ppm以下，齿轮钢氧化量能达到10ppm以下，达到国际先进水平，具有较强的国际竞争力，为企业增加更多经济效益。附图说明图1-图3为本技术的氩气保护罩系统示意图。其中，图1为主视图，图2俯视图，图3为侧视图。图中，1上部氩气管；2测氧含量气氛仪；3保护罩；4下部氩气管；5吹氩口；6直管段；7弧形管段。具体实施方式在具体实施过程中，本技术自动可调钢锭浇注气密氩气保护罩系统，具体如下：1.采用密闭保护罩设计，其保护罩材料可为钢板、铸铁或透气非常差的耐火材料，保证在通氩气条件下，保护罩内氧含量存于较低水平。2.保护罩内采用两层以上的氩气管设计，氩气管主要分上、下两个部分。3.实时气氛检测设计，通过实时对密闭罩内进行氧浓度测定，为氩气调整提供参考依据。4.上下两部分氩气管分别与两个独立的进口相连接，保证上下两部分氩气管氩气流量可自己独立调整。5.氩气保护罩可根据保护罩内实时氧浓度值反馈可实现对管路进口氩气的流量进行自动与手动调节，也可以实现单独进口两层以上的氩气管以及两个以上氩气进口设计；6.氩气保护罩上由耐热石棉密封，保证罩内气氛效果，通过采用保护罩内氧含量气体检验，将保护罩内气氛控制在200ppm以下，最优控制在100ppm以下，其调配可通过检测的氧含量数值反馈到主控系统，然后调整流量计流量，达到设定数值。如图1-图3所示，本技术的氩气保护罩系统设有保护罩3，保护罩3圆台形筒体结构，其侧面上部设置上部氩气管1与保护罩3的内腔相连通，其侧面上部设置下部氩气管4与保护罩3的内腔相连通，保护罩3侧面上部还设置测氧含量气氛仪2，测氧含量气氛仪2的测试端伸至保护罩3的内腔上部。上部氩气管1和下部氩气管4为直管段6和弧形管段7的一体连接结构，直管段6伸至保护罩3的内腔，与设置于保护罩3内腔的弧形管段7中间连通，上部氩气管1和下部氩气管4位于保护罩3内腔的部分每5mm开设一个吹氩口5，且上部氩气管1和下部氩气管4位于保护罩3内腔部分的管端密封。其中，上部氩气管1整体所在平面与水平面呈30°向下，下部氩气管4整体所在平面与水平面呈30°向上，保证氩气对钢液密封保护效果。下面，通过实施例对本技术作进一步详细说明。实施例1采用本技术设计的氩气保护罩系统，生产重量25t塑料模具钢锭，钢的牌号为718，将氩气保护罩设置中注管上面。浇注前钢水取样的氧含量为12ppm、氮含量为45ppm；采用本技术氩气保护罩，氩气保护罩可根据保护罩内实时氧浓度值反馈可实现对管路进口氩气的流量进行自动与手动调节，根据需要选择上部氩气管、下部氩气管或两者同时使用，通过采用保护罩内氧含量气体检验，气氛中氧含量值为150ppm，检测对锻材取样氧含量为10ppm、氮含量为48ppm，氩气保护效果极佳。实施例2采用本技术设计的氩气保护罩系统，生产重量5t模铸钢锭，钢的牌号为GCr15，将氩气保护罩设置中注管上面。浇注前钢水取样的氧含量为10ppm、氮含量为47ppm；采用本技术氩气保护罩，氩气保护罩可根据保护罩内实时氧浓度值反馈可实现对管路进口氩气的流量进行自动与手动调节，根据需要选择上部氩气管、下部氩气管或两者同时使用，通过采用保护罩内氧含量气体检验，气氛中氧含量值为90ppm，对锻材取样氧含量为6ppm、氮含量为47ppm，氩气保护效果极佳。实施例结果表明，高质量特殊钢广泛采用模铸钢锭制造而成，而钢锭质量与浇注过程中的二次氧化密切相关。该气密氩气保护罩系统采用密闭保护罩设计、保护罩内两层以上的氩气管设计、实时气氛检测设计、上下单独分压管设计，保证罩内低氧化气氛操作，可进行手动与自动调控。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动可调钢锭浇注气密氩气保护罩系统，其特征在于，在保护罩侧面安装两层以上的氩气管，氩气管与保护罩的内腔相连通，保护罩侧面还设置测氧含量气氛仪，测氧含量气氛仪的测试端伸至保护罩的内腔。/n

【技术特征摘要】
1.一种自动可调钢锭浇注气密氩气保护罩系统，其特征在于，在保护罩侧面安装两层以上的氩气管，氩气管与保护罩的内腔相连通，保护罩侧面还设置测氧含量气氛仪，测氧含量气氛仪的测试端伸至保护罩的内腔。


2.按照权利要求1所述的自动可调钢锭浇注气密氩气保护罩系统，其特征在于，保护罩采用耐热石棉密封，形成密闭保护罩。


3.按照权利要求1所述的自动可调钢锭浇注气密氩气保护罩系统，其特征在于，氩气管分别与独立的进口相连接。


4.按照权利要求1所述的自动可调钢锭浇注气密氩气保护罩系统，其特征在于，氩气管位于保护罩内腔的部分均匀开设吹氩口，且氩气管位于保护罩内腔部分的管端密封。


5.按照权利要求1所述的自动可调钢锭浇注气密氩气保护罩系统，其特征在于，保护...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宏伟，傅排先，胡小强，刘连，王雪东，孟庆冰，李殿中，
申请(专利权)人：锦州金科高新技术发展有限责任公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21