浇包顶底吹氩气体保护和精炼净化金属液系统技术方案

本发明专利技术公开了一种浇包顶底吹氩气体保护和精炼净化金属液系统，包括浇包本体、设置在浇包本体底部的底吹氩气机构和设置在浇包本体上方的顶吹氩气机构，底吹氩气机构包括预埋在浇包本体底部的气体扩散器，在气体扩散器之上铺设捣打有干振透气料；顶吹氩气机构包括位于浇包本体上方且对称分布在浇包出水口两侧的弧形吹气管，弧形吹气管内侧壁上设置有多个喷气孔，喷气孔出气方向均向下倾斜且在圆周平面与圆周切线呈锐角朝同一方向倾斜，弧形吹气管的两末端均设有朝向浇包出水口外侧的喷气孔，气体扩散器、弧形吹气管分别通过输气管道与氩气供气装置连通。本发明专利技术可同时实现底吹氩精炼金属液和对浇包内金属液表面以及浇注时对浇包出水口流出的金属液进行氩气气体保护。

【技术实现步骤摘要】
浇包顶底吹氩气体保护和精炼净化金属液系统
本专利技术涉及冶金铸造
，具体为一种浇包顶底吹氩气体保护和精炼净化金属液系统。
技术介绍
浇包用于冶金铸造厂在电炉前承接金属液、进行浇注作业。在浇包盛接金属液和浇注过程中，会有少量有害气体进入到金属液中，污染金属液，有害气体还会随着金属液一起进入到浇注的模具中，进而残留在铸件或金属锭中，从而导致铸件或金属锭的性能下降。针对该问题，通常采用的解决方式是在浇包底部设置底吹氩精炼净化装置，通过底吹氩工艺，可以降低金属液中有害气体含量。但是，在浇包内金属液表面以及在冶金铸造浇注过程中，金属液会暴露在空气中，金属液与空气接触会造成金属液的二次氧化或增氢氮等，从而影响铸件或金属锭的质量。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种浇包顶底吹氩气体保护和精炼净化金属液系统，同时实现底吹氩精炼金属液和对浇包内金属液表面，以及浇注时对浇包出水口流出的金属液进行氩气气体保护。本专利技术采用的技术方案如下：浇包顶底吹氩气体保护和精炼净化金属液系统，包括浇包本体，还包括设置在浇包本体底部的底吹氩气机构和设置在浇包本体上方的顶吹氩气机构，所述底吹氩气机构包括预埋在浇包本体底部的气体扩散器，在气体扩散器之上铺设捣打一层与金属液接触充当工作衬的干振透气料，气体扩散器与金属液不接触，可以循环使用；所述顶吹氩气机构包括位于浇包本体上方且对称分布在浇包出水口两侧的弧形吹气管，所述弧形吹气管内侧壁上设置有多个喷气孔，所述多个喷气孔出气方向均向下倾斜且在圆周平面与圆周切线呈锐角朝同一方向倾斜，从而在浇包本体内形成螺旋旋转气流，弧形吹气管的两末端均设有朝向浇包出水口外侧的喷气孔，所述气体扩散器、弧形吹气管分别通过输气管道与氩气供气装置连通。进一步地，所述弧形吹气管内侧壁上的喷气孔在圆周平面与圆周切线呈10-90度夹角，夹角视浇包本体大小来调节。进一步地，所述弧形吹气管中部连通有不锈钢气管，所述不锈钢气管通过快速活动接头连接有耐温软高压气管，耐温软高压气管通过输气管道与氩气供气装置连通，在不锈钢气管上连接有固定杆，所述固定杆与安装在浇包本体侧壁上的调节装置连接，所述调节装置用于对弧形吹气管在X、Y、Z轴方向的移动进行调节。进一步地，所述调节装置包括X轴向可调节方管、Y轴向可调节方管、Z轴向可调节方管、活动套管，在X轴向可调节方管、Y轴向可调节方管、Z轴向可调节方管上均设有调节孔，所述X轴向可调节方管一端与浇包本体侧壁固定连接，Y轴向可调节方管一端可移动套接在X轴向可调节方管上并通过活动插销及对应的调节孔连接，Z轴向可调节方管一端可移动套接在Y轴向可调节方管上并通过活动插销及对应的调节孔连接，所述活动套管套接在Z轴向可调节方管上，在活动套管上设有固定座，所述固定杆紧固安装在固定座上。进一步地，在弧形吹气管与固定杆之间连接有用于稳固弧形吹气管的加强杆。进一步地，在分别与两个所述弧形吹气管连通的输气管路上均设有气管阀门。进一步地，在与氩气供气装置连通的输气管道上设有用于对供气气压、流量和时间进行控制的气体控制装置。本专利技术的有益效果在于：（1）浇包顶底吹氩气体保护和精炼净化金属液系统，通过底吹氩气机构可去除金属液中有害气体含量和杂质，实现对金属液的精炼和净化，通过顶吹氩气机构，可对浇包内金属液表面以及浇注时从浇包出水口流出的金属液形成氩气气体保护，使金属液处于氩气气氛的全面保护中，金属液不易被氧化、不易被二次污染，从而提高了铸件或金属锭的品质；（2）浇包顶底吹氩气体保护和精炼净化金属液系统，通过设置向下倾斜且在圆周平面与圆周切线呈锐角朝同一方向倾斜的喷气孔，可在浇包内腔形成螺旋气流，受旋流气体作用，在浇包内金属液表面形成负压，更有利于底吹氩气吸附金属液中的气体杂质及挥发物到金属液表面并排出浇包内腔，避免了因浇包内腔空间局限造成金属液表面气体杂质或挥发物浓度过高而发生回流再污染金属液现象；（3）浇包顶底吹氩气体保护和精炼净化金属液系统，通过调节装置可对弧形吹气管在X、Y、Z方向上进行位置调节，能适用各种使用条件，使用时不会妨碍浇包金属液的承接和浇注。（4）浇包顶底吹氩气体保护和精炼净化金属液系统，通过在浇包本体底部预埋的气体扩散器之上铺设捣打一层与金属液接触充当工作衬的干振透气料，能稳定和延长底部吹氩工作的使用寿命，且气体扩散器不与金属液接触，从而气体扩散器可以循环使用，节约生产成本，省时省力。附图说明图1是本专利技术的整体结构示意图。图2是本专利技术俯视状态弧形吹气管的布置及吹气方向示意图。图3是本专利技术浇包本体的侧面示意图。图4是本专利技术的调节装置的结构示意图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本专利技术作更全面、细致地描述，但本专利技术的保护范围并不限于以下具体的实施例。如图1-图4所示，本实施例的浇包顶底吹氩气体保护和精炼净化金属液系统，包括浇包本体1，设置在浇包本体1底部的底吹氩气机构和设置在浇包本体上方的顶吹氩气机构。所述底吹氩气机构包括预埋在浇包本体底部的气体扩散器2，在气体扩散器2之上铺设捣打一层与金属液接触充当工作衬的干振透气料3。所述顶吹氩气机构包括位于浇包本体1上方且对称分布在浇包出水口4两侧的弧形吹气管5，所述弧形吹气管内侧壁上设置有多个喷气孔，多个所述喷气孔出气方向均向下倾斜且在圆周平面与圆周切线呈10-90度锐角朝同一方向倾斜，从而在浇包本体1内形成螺旋旋转气流，弧形吹气管5的两末端均设有朝向浇包出水口金属液流出方向的喷气孔。图2中箭头所示为吹气方向。弧形吹气管5中部连通有不锈钢气管6，所述不锈钢气管6通过快速活动接头连接有耐温软高压气管，耐温软高压气管通过输气管道与氩气供气装置10连通，在不锈钢气管6上连接有固定杆7，在弧形吹气管5与固定杆7之间连接有用于稳固弧形吹气管5的加强杆12，所述固定杆7与安装在浇包本体1侧壁上的用于对弧形吹气管5在X、Y、Z轴方向的移动进行调节的调节装置8连接。如图4所示，所述调节装置8包括X轴向可调节方管801、Y轴向可调节方管802、Z轴向可调节方管803、活动套管804，在X轴向可调节方管801、Y轴向可调节方管802、Z轴向可调节方管803上均设有调节孔，所述X轴向可调节方管801一端与浇包本体1侧壁固定连接，Y轴向可调节方管802一端可移动套接在X轴向可调节方管801上并通过活动插销及对应的调节孔连接，Z轴向可调节方管803一端可移动套接在Y轴向可调节方管802上并通过活动插销及对应的调节孔连接，所述活动套管804套接在Z轴向可调节方管803上，在活动套管804上设有固定座805，所述固定杆7紧固安装在固定座805上。在分别与两个所述弧形吹气管5连通的输气管路上均设有气管阀门11。在与氩气供气装置10连通的输气管道上设有用于对供气气压、流量和时间进行控制的气体控制装置9。在前述说明书与相关附图中存在的教导的帮助下，本专利技术所属领本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.浇包顶底吹氩气体保护和精炼净化金属液系统，包括浇包本体，其特征在于：还包括设置在浇包本体底部的底吹氩气机构和设置在浇包本体上方的顶吹氩气机构，所述底吹氩气机构包括预埋在浇包本体底部的气体扩散器，在气体扩散器之上铺设捣打有一层与金属液接触充当工作衬的干振透气料；所述顶吹氩气机构包括位于浇包本体上方且对称分布在浇包出水口两侧的弧形吹气管，所述弧形吹气管内侧壁上设置有多个喷气孔，所述多个喷气孔出气方向均向下倾斜且在圆周平面与圆周切线呈锐角朝同一方向倾斜，从而在浇包本体内形成螺旋旋转气流，弧形吹气管的两末端均设有朝向浇包出水口外侧的喷气孔，所述气体扩散器、弧形吹气管分别通过输气管道与氩气供气装置连通。/n

【技术特征摘要】
1.浇包顶底吹氩气体保护和精炼净化金属液系统，包括浇包本体，其特征在于：还包括设置在浇包本体底部的底吹氩气机构和设置在浇包本体上方的顶吹氩气机构，所述底吹氩气机构包括预埋在浇包本体底部的气体扩散器，在气体扩散器之上铺设捣打有一层与金属液接触充当工作衬的干振透气料；所述顶吹氩气机构包括位于浇包本体上方且对称分布在浇包出水口两侧的弧形吹气管，所述弧形吹气管内侧壁上设置有多个喷气孔，所述多个喷气孔出气方向均向下倾斜且在圆周平面与圆周切线呈锐角朝同一方向倾斜，从而在浇包本体内形成螺旋旋转气流，弧形吹气管的两末端均设有朝向浇包出水口外侧的喷气孔，所述气体扩散器、弧形吹气管分别通过输气管道与氩气供气装置连通。


2.如权利要求1所述的浇包顶底吹氩气体保护和精炼净化金属液系统，其特征在于：所述弧形吹气管内侧壁上的喷气孔在圆周平面与圆周切线呈10-90度夹角。


3.如权利要求1所述的浇包顶底吹氩气体保护和精炼净化金属液系统，其特征在于：所述弧形吹气管中部连通有不锈钢气管，所述不锈钢气管通过快速活动接头连接有耐温软高压气管，耐温软高压气管通过输气管道与氩气供气装置连通，在不锈钢气管上连接有固定杆，所述固定杆与安装在浇包本体侧壁上的调节装置连接，所述调节装置用于对弧...

【专利技术属性】
技术研发人员：张君，
申请(专利权)人：湘潭和鑫盛新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43