一种钢液负压输送铸坯方法和设备技术

本发明专利技术公开的是一种钢液负压输送铸坯方法和设备，它属于冶金铸钢领域。特征是：结晶器和中间罐由钢液负压输送管道装置密封连接，并抽出其内腔中的大气吸入钢液连续输送供应给结晶器冷凝成实芯或空芯铸坯。钢在负压下结晶其中的气体易被排除，结晶的组织结构优于常压下的结晶组织结构，铸坯无粗糙缺陷。负压输送钢液的过程中，可喂入合金丝和吹Ａｒ调温，相当于小范围的精炼过程。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于冶金的连续浇铸领域，特别是连续铸钢。
技术介绍
钢液在负压条件一下结晶气体易被排除，组织结构优于常压下的结晶，且坯表面无粗糙缺陷。但目前尚未发现有负压连续铸钢的现有技术和方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是实现结晶器在负压条件下接受钢液的供应连续结晶铸成实芯铸坯和空芯铸坯。上述目的是通过钢液负压输送装置与结晶器密封对接来实现的。该装置依据大气压强原理设计制造。一种钢液负压输送铸坯方法和设备，它包括下列部分和步骤(1)安装在振动台上的结晶器和中间罐钢液由钢液负压输送管道装置M密封连接，并抽出其内腔的大气吸入钢液连续供应结晶器冷凝出实芯或空芯铸坯；(2)拉坯过程根据需要与否向钢液负压输送管道装置中喂入合金丝与吹入Ar搅拌和调温；(3)拉坯过程通过注射管道向钢与结晶器内壁之间注射(保护渣)润滑密封剂；(4)钢液负压输送管道装置M安装在360度回转和自转的行星升降台上。实现上述方法浇铸实芯铸坯的设备包括(1)安放中间罐的可升降台车上安放的是没有水口的中间罐；(2)钢液负压输送管道装置M由两个连有导管和抽气口的锥形空腔A和空腔B导管密封对接组成，空腔A安装有结晶器浸入水口与结晶器的外壁滑动密封对接，空腔B安装有密封喂丝孔和透气环与浸入中间罐钢液中的不透气耐火材料吸管与中间罐对接；(3)钢液负压输送管道装置M上安装有温度探测装置和喂丝输送装置。实现上述一种钢液负压输送铸坯方法和设备浇铸空芯管坯的过程包括下列步骤(1)结晶器和中间罐钢液由钢液负压输送管道装置密封连接，并抽出其内腔的大气吸入钢液连续供应结晶器冷凝出实芯或空芯铸坯；(2)空芯管坯的负压浇铸方法是坯壳向上拉并保持坯壳内腔的压力和坯壳拉速与冷却坯壳的强度稳定； (3)拉坯过程根据需要与否向钢液负压输送管道装置中吹入Ar搅拌和调温；(4)在拉坯过程中通过均布的多个注射管道向结晶器内壁和钢液与分隔透气环的三者交汇处注射(保护渣)润滑密封剂。实现上述方法的设备包括(1)安放中间罐的可升降台车和没有水口的中间罐；(2)钢液负压输送管道装置是由吹Ar环形气体通道和分隔透气环与浸入中间罐钢液的不透气耐火材料吸管对接形成的吹气窄缝组成直形钢液通道与结晶器的下口密封对接；(3)均布多个润滑密封剂注射管道的结晶器安装在锯齿波振动台上与向上拉坯装置同中心线对接组装；(4)引锭头与结晶器内壁滑动密封配合并有抽气孔道和透气分隔砖堵塞抽气孔道口防止钢液进入抽气孔道。上述专利技术利用了简单的负压原理和通用常规设备仅做了微小的改进和重新组合达到了在负压条件下结晶器接受钢液连续供结晶浇铸成实芯坯或空芯管坯。钢在负压下结晶其中的气体易被排除，结晶的组织结构优于常压下的结晶组织结构，铸坯无粗糙缺陷。负压输送钢液的过程中，可喂入合金丝和吹Ar调温，相当于小范围的精炼过程。附图说明图1 钢液负压输送管道装置与结晶器及中间罐对接剖面示意图。图2 安装钢液负压输送管道装置的行星回转升降台示意图。图3 管坯钢液负压输送管道装置铸坯设备示意图。附图标记说明1、测温装置 2、水口 3、透气环 4、注射管道5、环形气体通道 6、结晶器 7、吸管 8、钢液 9、振动台 10、铸坯11、引锭头 12、抽气孔道 13、坯壳空腔 14、分隔透气砖 15、空芯管坯具体实施方式由于水口透气砖吸管及其它耐火材料是易损零件和材料，钢液负压输送管道装置是便于拆砌的锥体组合结构，而且它要同时与结晶器和中间罐对接，定位是比较困难的问题，所以采用了行星回转升降台承担。图1、图2是一个完整的具体实施方式，下面详细说明。锥体的大口打开后可退出和安装锥形耐火材料和水口及透气环与吸管。通过环形气体通道和窄缝吹入钢液的Ar可在空腔B的抽气口回收，冷却提纯后反复使用。空腔A的钢壳固定连接有立轴与行星回转升降台的支臂L两端分别转动连接，支臂L与液压缸柱塞转动连接，可以360度回转，钢液负压输送管道装置M可以360度行星自转并受液压缸G的升降控制。液压缸安装在平台上面，平台的下面安装结晶器振动台，为了振动台不浸占一冷段与二冷段的空间，振动台为扁平形。采用钢液负压输送到结晶器的工艺设备布置，结晶器的高度可以超过中间罐，比常规连铸设备的工艺设备布置，厂房高度可下降2米，或弧形半径6米的铸机厂房可建R8米的铸机。钢液负压输送装置的操作步骤是(1)安装在支臂上的输送装置要烘烤加热，(2)升降工作台上的中间罐注满钢液后，输送装置升高旋转到位与结晶器和中间罐同时对接，快速抽吸钢液到结晶器，(3)当结晶器内的液面没过水口的下口后要快速调整C腔的压力，因为水口的最大极限流量以下时的液面位置高低由C腔A腔的压力差决定，降低压力液面升高，反之下降，与拉速无关，而中间罐液面的波动可影响到结晶器。空芯管坯的具体实施方式与上述方式有所不同。图3是一个管坯钢液负压输送管道装置的具体实施方式。钢液的密度约6.9在一个大气压的负压腔内可比常压液面升高约1.44米，结晶器内的坯壳若向上提升，并保持坯壳内空腔负压值稳定，壳内的液芯也相对保持在一个固定的范围内，壳内的真空度越高液芯波动范围就越小。坯壳内表面在液芯段是生长期，保持坯壳的拉速、冷却强度及坯壳空腔的压力相对稳定，坯壳的厚度生长速度和生长时间也是相对稳定的，而且断面形状不受限制。所以，负压浇铸可垂直结晶坯壳均匀的任何断面形状空芯管坯来。负压浇铸管坯的结晶器下口是钢液入口，它与浸入中间罐钢液中的不透气吸管对接，并安装在振动台上。引锭头上有负压抽气孔孔下口有透气塞分隔阻止钢液进入到抽气孔中，引锭头与结晶器内壁密封滑动配合。吸管与结晶器通过分隔环衔接，结晶器上有数个润滑剂注射管均布管道通往分隔环和钢液与结晶器内壁三者的交汇处提供润滑和坯壳与结晶器内壁之间的间隙密封。负压浇铸管坯的操作步骤是(1)引锭头下降到结晶器底部，(2)吸管浸入到钢液中，(3)快速抽吸降压，在钢液未到引锭头高度前达到压力极限，(4)在初始坯壳形成一定厚度时启动振动台，拉坯机起步逐渐加速到正常速度。拉坯起步后要连续不断的向结晶器注入润滑剂。管坯的切断步骤是在切断处首先焊接抽气接头和连接打孔，之后在切断处利用电磁感应加热使坯壳软化塌陷达到中心孔焊合后切断，新焊接上去的抽气接头开始工作代替上一级。这种方法适合拉长定尺的管坯，若是短定尺的管坯可采用每拉一根坯子穿一次引锭的方法拉坯。钢液负压输送的过程也是一个除气、调温和调成份的精炼过程，可代替部分钢种的炉后精炼，在负压下结晶组织结构比常压优化，这种装置适合老厂房旧铸机的改造使用。负压输送装置依据大气压强原理设计，技术设备采用的全部是常规设备技术，仅是一种新的组合方法，整个方案与现有技术全部有可比性和参照性。所以理论依据可靠，技术方案成熟可行实用。权利要求1.一种钢液负压输送铸坯方法和设备属于冶金铸钢领域，它利用负压力输送钢液实现结晶器负压接受钢液结晶实芯和空芯铸坯，其特征是(1)安装在振动台上的结晶器和中间罐钢液由钢液负压输送管道装置M密封连接，并抽出其内腔的大气吸入钢液连续供应结晶器冷凝出实芯或空芯铸坯；(2)拉坯过程根据需要与否向钢液负压输送管道装置中喂入合金丝与吹入Ar搅拌和调温；(3)拉坯过程通过注射管道向钢与结晶器内壁之间注射(保护渣)润滑密封剂；(4)钢液本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢液负压输送铸坯方法和设备属于冶金铸钢领域，它利用负压力输送钢液实现结晶器负压接受钢液结晶实芯和空芯铸坯，其特征是：（１）安装在振动台上的结晶器和中间罐钢液由钢液负压输送管道装置Ｍ密封连接，并抽出其内腔的大气吸入钢液连续供应结晶器冷 凝出实芯或空芯铸坯；（２）拉坯过程根据需要与否向钢液负压输送管道装置中喂入合金丝与吹入Ａｒ搅拌和调温；（３）拉坯过程通过注射管道向钢与结晶器内壁之间注射（保护渣）润滑密封剂；（４）钢液负压输送管道装置Ｍ安装在３６０度回转和自转的 行星升降台上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：边仁杰，
申请(专利权)人：边仁杰，
类型：发明
国别省市：13[中国|河北]