炉膛吹氮保护系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种炉膛吹氮保护系统，包括供氮系统、一个吹氮喷枪和调整吹氮喷枪位置的喷枪调节系统，供氮系统通过输氮高压软管连接吹氮喷枪，吹氮喷枪的端头处设置喷嘴，喷枪调节系统连接吹氮喷枪。喷枪调节系统包括喷枪升降机构和喷枪回转机构，喷枪回转机构固定于操作现场，喷枪升降机构设置在喷枪回转机构内的回转板上，跟随回转板整体旋转，喷枪升降机构内伸出的喷枪安装臂连接吹氮喷枪调整吹氮喷枪的竖直高度。优点，本系统，结构简单、便于安装、操作安全便利；应用于目前的中频感应电炉制备稀土镁硅铁合金工艺过程中，不改变原有工艺，与其它降低氧化镁的方法措施不相冲突，可以共同使用。可以共同使用。可以共同使用。

【技术实现步骤摘要】
炉膛吹氮保护系统


[0001]本技术涉及稀土镁硅铁合金熔体净化
，具体涉及一种降低稀土镁硅铁合金中氧化镁含量同时不增加杂质的炉膛内合金熔体吹氮工艺，具体的说是一种炉膛吹氮保护系统。

技术介绍

[0002]稀土镁硅铁合金是指由硅铁、钙、镁、稀土等经熔融配置而成的合金，是目前世界上用得最为广泛的球化剂。在球墨铸铁的球化处理过程中，球化剂中氧化镁的含量的高低，对球化效果有很大影响。氧化镁在球化处理中属于无效镁，氧化镁含量偏高会阻碍石墨从片状转化为球状，造成铸件力学性能降低。因此，球化剂中氧化镁的含量必须控制在一定范围之内。相关国家标准中规定：球化剂中氧化镁的含量不得大于其中镁含量的10%。
[0003]因此采用有效方法降低稀土镁硅铁合金中氧化镁含量，对提高球化效果有着十分重要的意义。
[0004]目前，采用中频电炉制备稀土镁硅铁合金，在熔炼和浇铸阶段由于高温和暴露于空气中，难以避免地会产生氧化镁。为此，人们开发并采用了许多方法和措施来降低合金中的氧化镁含量。例如：
[0005]1、采用中频感应电炉中熔炼稀土镁硅铁合金，为减少镁的烧损，通过控制加料次序，首先让镁与硅结合成稳定的镁硅相。
[0006]2、熔炼中通过功率控制，先低功率化镁，后高功率熔炼化料，尽可能缩短熔炼时间，减少镁的烧损。
[0007]3、选用较纯净的稀土镁硅铁合金原材料入炉熔炼。
[0008]4、避免炉料受潮，炉料中的水分会导致氧化镁升高。
[0009]5、在熔炼稀土镁硅铁合金过程中添加覆盖熔剂，从而避免和尽量减少金属镁及其合金的氧化。
[0010]6、在浇铸稀土镁硅铁合金时采用带盖的合金锭模，减少金属镁及其合金与氧的接触。
[0011]7、在惰性气体保护下，熔炼稀土镁硅铁合金和浇铸合金模锭。
[0012]即便如此，稀土镁硅铁合金成品中氧化镁的含量通常在临界点，即氧化镁的含量接近或超过镁总量的10%，如能再降低一点也是好的。

技术实现思路

[0013]本技术所要解决的技术问题是，针对以上现有技术的缺点，提供一种安装在中频感应电炉炉膛上方的喷吹装置，向中频感应电炉内的合金熔体吹入氮气，在合金熔体上方形成正压氮气保护，以达到隔绝空气保护合金熔体不被氧化。
[0014]采取的技术方案：一种炉膛吹氮保护系统，包括供氮系统、一个吹氮喷枪和调整吹氮喷枪位置的喷枪调节系统，供氮系统通过输氮高压软管连接吹氮喷枪，吹氮喷枪的端头
处设置喷嘴，喷枪调节系统连接吹氮喷枪；
[0015]喷枪调节系统包括喷枪升降机构和喷枪回转机构，喷枪回转机构固定于操作现场，喷枪升降机构设置在喷枪回转机构内的回转板上，跟随回转板整体旋转，喷枪升降机构内伸出的喷枪安装臂连接吹氮喷枪调整吹氮喷枪的竖直高度。
[0016]炉膛吹氮保护——是通过安装在中频感应电炉炉膛上方的喷吹装置，向中频感应电炉内的合金熔体吹入氮气，在合金熔体上方形成正压氮气保护，以达到隔绝空气保护合金熔体不被氧化。
[0017]本技术的炉膛吹氮保护系统，在采用中频感应电炉制备稀土镁硅铁合金熔体的过程中，在熔炼阶段对合金熔体实施吹氮保护，对合金熔体温度最高区域实施局部吹氮保护。
[0018]本技术进一步限定的技术方案是：
[0019]喷枪回转机构还包括回转底板、回转支承、回转气缸和回转驱动齿条，回转底板固定于操作现场，回转支承转动置于回转底板上，回转板固定在回转支承上，回转驱动齿条外啮合回转支承上的啮合齿，回转驱动齿条通过齿条座固定，回转驱动齿条贯穿过齿条座，回转驱动齿条的一端通过连接叉头与回转气缸的活塞杆连接，回转气缸固定。回转支承为市售外齿式回转支承（JB/T 2300
‑
2018）。回转板固定在回转支承上，跟随回转支承一起旋转。回转气缸64选用市售的双作用气缸。喷枪回转机构内，回转气缸的活塞杆伸缩，通过回转驱动齿条推动回转支承旋转，回转板一起旋转，回转板的旋转带动喷枪升降机构5旋转。喷枪回转机构内，当回转气缸的活塞杆全部伸出时，回转板使安装在喷枪安装臂上喷嘴对准炉膛中心，免除了安装限位挡铁装置。
[0020]喷枪升降机构还包括升降气缸、门型框架、升降板、一组升降滚轮和两个链条松紧调节装置，升降气缸竖直设置在回转板上，一组升降滚轮设置在升降气缸的活塞杆端头处，门型框架竖直设置在回转板上，升降板竖直设置并沿门型框架上下滑动，喷枪安装臂垂直于升降板的板面设置，喷枪安装臂的自由端悬吊吹氮喷枪，吹氮喷枪与喷枪安装臂垂直设置；其中一个链条松紧调节装置设置在回转板上，另一个链条松紧调节装置设置在升降板的板面上，一根链条的两端分别连接两个链条松紧调节装置，同时链条与一组升降滚轮内的两个滚轮啮合。本技术的喷枪升降机构内，升降气缸、一组升降滚轮和两个链条松紧调节装置，构成了行程倍增机构。采用行程倍增机构可以使升降气缸的行程减半，有利于延长气缸的使用寿命。本喷枪升降机构内，升降气缸的活塞杆伸出，推动一组升降滚轮上升，一组升降滚轮在升降过程中，驱动链条运动，从而提升升降板。带动喷枪安装臂上升，实现了喷嘴高度位置的调整。在升降板的提升下降过程中，链条的长度不变。
[0021]链条为套筒滚子链条。
[0022]链条松紧调节装置包括调节座、固定座和螺杆螺母副，调节座为截面呈“U”型的叉头，链条的端头通过销轴铰接在调节座内，固定座通过螺钉固定；螺杆螺母副内的螺杆为双头螺杆，双头螺杆同时连接调节座和固定座，并通过螺母锁固。一组链条松紧调节装置的设置，可以方便地调整对准初始位置。
[0023]升降板的板面与门型框架之间设置多个滚动副，滚动副包括导向滚轮和带有轴承的轴承座，轴承座通过螺钉安装在升降板的板面上，轴承座内设置转动轴，且转动轴一端伸出安装导向滚轮，导向滚轮沿门型框架的纵梁内侧开设的滑道滚动。在升降板53的板面与
门型框架52之间设置多个滚动副，来保证升降板53在提升和下降过程的位置，多个滚动副起到导向作用。
[0024]供氮系统由制氮机组或氮气瓶供氮，供氮系统还包括氮气调压阀、氮气流量计、氮气流量阀、按钮型手动阀、气控常闭型流体控制阀和输氮高压软管，输氮高压软管接到制氮机组或氮气瓶供氮的出气端。
[0025]喷嘴为广角实心锥喷嘴。吹氮喷嘴采用市售广角实心锥喷嘴，该喷嘴对于要求完全覆盖一个区域的喷流应用领域能发挥极佳的效果。广角形实心锥形喷嘴的特点就是能够产生实心锥形喷雾形状、喷射区域成圆形的同时，喷射角度可以在120
°‑
125
°
之间，这样就在同等高度的条件下覆盖的面积有所增大，同时流量也增加了。喷嘴材质选用耐热不锈钢022Cr17Ni12Mo2，具有良好的耐热性。广角形实心锥喷嘴应用于喷吹氮气为本技术首次提出，是本技术的特征之一。
[0026]炉膛吹氮保护系统，还包括气动控制系统，气动控制系统包括过滤减压阀、残压释放阀、按钮型手动阀、双气控换向阀、排气节流式速度控制阀、单向阀、消音器、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种炉膛吹氮保护系统，其特征在于：包括供氮系统（1）、一个吹氮喷枪（2）和调整吹氮喷枪（2）位置的喷枪调节系统，供氮系统（1）通过输氮高压软管（4）连接吹氮喷枪（2），吹氮喷枪（2）的端头处设置喷嘴（3），喷枪调节系统连接吹氮喷枪（2）；喷枪调节系统包括喷枪升降机构（5）和喷枪回转机构（6），喷枪回转机构（6）固定于操作现场，喷枪升降机构（5）设置在喷枪回转机构（6）内的回转板（61）上，跟随回转板（61）整体旋转，喷枪升降机构（5）内伸出的喷枪安装臂（51）连接吹氮喷枪（2）调整吹氮喷枪（2）的竖直高度。2.根据权利要求1所述的一种炉膛吹氮保护系统，其特征在于：喷枪回转机构（6）还包括回转底板（62）、回转支承（63）、回转气缸（64）和回转驱动齿条（65），回转底板（62）固定于操作现场，回转支承（63）转动置于回转底板（62）上，回转板（61）固定在回转支承（63）上，回转驱动齿条（65）外啮合回转支承（63）上的啮合齿，回转驱动齿条（65）通过齿条座（66）固定，回转驱动齿条（65）贯穿过齿条座（66），回转驱动齿条（65）的一端通过连接叉头（67）与回转气缸（64）的活塞杆连接，回转气缸（64）固定。3.根据权利要求1所述的一种炉膛吹氮保护系统，其特征在于：喷枪升降机构（5）还包括升降气缸（55）、门型框架（52）、升降板（53）、一组升降滚轮（56）和两个链条松紧调节装置（54），升降气缸（55）竖直设置在回转板（61）上，一组升降滚轮（56）设置在升降气缸（55）的活塞杆端头处，门型框架（52）竖直设置在回转板（61）上，升降板（53）竖直设置并沿门型框架（52）上下滑动，喷枪安装臂（51）垂直于升降板（53）的板面设置，喷枪安装臂（51）的自由端悬吊吹氮喷枪（2），吹氮喷枪（2）与喷枪安装臂（51）垂直设置；其中一个链条松紧调节装置（54）设置在回转板（61）上，另一个链条松紧调节装置（54）设置在升降板（53）的板面上，一根链条（57）的两端分别连接两个链条松紧调节装置（54...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋跃雄，任启才，吴永纯，陈刘剑，段清忠，沈乐，刘英，赵道辉，张军，赵道伟，
申请(专利权)人：南京浦江合金材料股份有限公司，
类型：新型
国别省市：