一種連鑄過程杜絕中間包二次氧化的裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種連鑄過程杜絕中間包二次氧化的裝置，涉及冶金工業(yè)領(lǐng)域。該裝置在開澆前中間包內(nèi)快速置換氣體，并在開澆過程中防止中間包二次氧化，使?jié)沧⑦^程得到全程保護；采用中間包密封包蓋對中間包進行密封，通過斷氣系統(tǒng)對開澆前的中間包進行無氧氣氛的制造并在澆鑄過程中進行吹氬保護，能有效降低中間包鋼液與空氣之間的反應。該裝置結(jié)構(gòu)簡單緊湊，安全可靠，能較大幅度的改善頭坯質(zhì)量，降低鑄坯缺陷；且該方法操作相對簡單、成本相對較低，并且能廣泛應用于國內(nèi)企業(yè)所用中間包的全密封保護澆鑄過程。
【專利說明】一種連鑄過程杜絕中間包二次氧化的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及冶金工業(yè)領(lǐng)域，特別是指一種連鑄過程杜絕中間包二次氧化的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，國內(nèi)外大多數(shù)板坯連鑄采用傳統(tǒng)的中間包密封方法，即:⑴大包-中間包連接采用長水口 ；(2)中間包加蓋，包蓋上有為長水口和塞棒插入以及取樣設置的孔洞；
[3]向中間包內(nèi)鋼水表面添加覆蓋渣。此密封保護方法存在較大不足:(I)澆次開澆階段鋼水二次氧化嚴重，澆次頭坯必須報廢或降級，以首鋼京唐和遷鋼為例，每澆次僅頭坯即造成60噸鋼以上損失；(2)由于中間包蓋開孔多且大，澆注過程中中間包內(nèi)難以維持非氧化性氣氛，當出現(xiàn)局部鋼水暴露時(長水口、塞棒吹氬造成“渣眼”)，鋼水會被氧化。
[0003]連鑄過程采用嚴密保護措施防止鋼水二次氧化，對鋼材品質(zhì)和生產(chǎn)成本都具有十分重要的意義，因此許多國外企業(yè)，特別是在日本，很多中間包都是采用中間包蓋并且斷氣密封的，在 Nuri, Y., et al., 277Metallurgical effects of perfect sealing andgas bubbling on molten steel in the tundish (STEELMAKING, The 106th ISIJ Meeting).Tetsu-to-Hagane, 1983.69(12):p.S989.有提及。但是由于國內(nèi)鋼鐵企業(yè)設備的制約，采用日本的方法在國內(nèi)進行生產(chǎn)需要對中間包進行較大的改造，所需成本較高，因此還未得到廣泛的應用。專利CN201010275151.X介紹了一種開澆前向中間包內(nèi)吹入惰性氣體降低中間包內(nèi)二次氧化的方法，這種方法能夠減輕頭坯夾雜物含量，但對后續(xù)澆注過程中如何防止二次氧化未提出解決辦法。而對于某些生產(chǎn)低合金鋼類汽車板、家電板、管線鋼等優(yōu)質(zhì)鋼材的企業(yè)，特別是對于采用尺寸較大的中間包的企業(yè)，對鋼水液面的保護是十分重要的。綜上所述在現(xiàn)有的設備及生產(chǎn)工藝流程的基礎(chǔ)上，設計一種對中間包進行全程密封保護的設備并開發(fā)相應的新的工藝方法是非常有必要的。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種連鑄過程杜絕中間包二次氧化的裝置。
[0005]一種連鑄過程杜絕中間包二次氧化的裝置由中間包密封蓋及斷氣系統(tǒng)組成。
[0006]其中，中間包密封蓋包括中間包蓋、分體式隔熱密封蓋、前臂、搖臂、移動座和基座，移動座和搖臂連接在基座上，前臂一端與搖臂相連，另一端與分體式隔熱密封蓋相連；分體式隔熱密封蓋上有為裝塞棒和長水口的預留孔，分體式隔熱密封蓋由搖臂和前臂控制，搖臂、前臂有彈簧片軟約束，可適應澆注過程長水口的小范圍移動，移動座垂直上下移動，以便分體式隔熱密封蓋底部與中間包蓋上表面貼合；中間包密封蓋包括整體上升與開合兩個動作，保證打開動作不與包蓋摩擦，而閉合時有較好的密封性，分體式隔熱密封蓋在澆注過程中可隨時打開，方便往中間包內(nèi)加保護渣。
[0007]斷氣系統(tǒng)包括吹氬管，用于對開澆前中間包內(nèi)氣體進行置換及澆注過程中隔絕外界空氣的全程密封保護。[0008]一種連鑄過程杜絕中間包二次氧化的方法，包括:首先，開澆前，將裝有中間包蓋的中間包預熱之后，通過吹氬管向中間包吹入氬氣，中間包內(nèi)原有空氣被氬氣趕出中間包，對中間包內(nèi)關(guān)鍵位置采用在線氧濃度分析儀進行氧氣濃度檢測，當中間包中的氧氣含量小于0.5%時，達到開澆要求；
[0009]然后，提升吹氬管至開澆就緒位，降低吹氣流量，使中間包內(nèi)保持微正壓，即
1.05?1.2個大氣壓,插入長水口、塞棒,關(guān)閉分體式隔熱密封蓋；
[0010]最后，將中間包移入澆注位置，鋼包開澆，開澆后，中間包內(nèi)處于一個微正壓的非氧化性氣氛，中間包蓋上的開孔全部處于封閉狀態(tài)，鋼液由長水口注入中間包，加覆蓋劑，當中間包注滿后，降低吹氬流量，保持中間包內(nèi)處于微正壓，整個澆次開始。
[0011]本實用新型的上述技術(shù)方案的有益效果如下:
[0012]上述方案中，解決了國內(nèi)現(xiàn)行的中間包密封方法存在的各種不足，提出了一種操作相對簡單、成本相對較低并且能廣泛應用于國內(nèi)企業(yè)所用連鑄過程中間包杜絕二次氧化的裝置及方法。該裝置在開澆前中間包內(nèi)快速置換氣體，并在開澆過程中防止中間包二次氧化，使?jié)沧⑦^程得到全程保護；采用中間包密封包蓋對中間包進行密封，通過斷氣系統(tǒng)對開澆前的中間包進行無氧氣氛的制造并在澆鑄過程中進行吹氬保護，能有效降低中間包鋼液與空氣之間的反應。該裝置結(jié)構(gòu)簡單緊湊，安全可靠，能較大幅度的改善頭坯質(zhì)量，降低鑄坯缺陷；且該方法操作相對簡單、成本相對較低，并且能廣泛應用于國內(nèi)企業(yè)所用中間包的全密封保護燒鑄過程。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的一種連鑄過程杜絕中間包二次氧化的裝置中間包密封蓋的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本實用新型一種連鑄過程杜絕中間包二次氧化的裝置及其方法開澆前中間包置換氣體原理示意圖；
[0015]圖3為本實用新型一種連鑄過程杜絕中間包二次氧化的裝置及其方法澆注過程中中間包密封保護原理示意圖；
[0016]圖4為某鋼廠采用本實用新型裝置前后不同澆鑄長度總氧含量變化的對比。
[0017][主要元件符號說明]
[0018]1-中間包密封蓋；
[0019]2-中間包蓋；
[0020]3-分體式隔熱密封蓋；
[0021]4-前臂；
[0022]5-搖臂；
[0023]6-移動座；
[0024]7-基座；
[0025]8-吹氬管；
[0026]9-中間包；
[0027]10-空氣；
[0028]11-氬氣；[0029]12-鋼包；
[0030]13-塞棒；
[0031]14-鋼液；
[0032]15-長水口
【具體實施方式】
[0033]為使本實用新型要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實施例進行詳細描述。
[0034]本實用新型針對現(xiàn)有的中間包密封方法存在的各種不足提供一種連鑄過程杜絕中間包二次氧化的裝置及其方法，該裝置由中間包密封蓋I和斷氣系統(tǒng)兩部分組成。
[0035]如圖1所示，為本實用新型一種連鑄過程杜絕中間包二次氧化的裝置中間包密封蓋的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，中間包密封蓋I包括中間包蓋2、分體式隔熱密封蓋3、前臂4、搖臂
5、移動座6和基座7，分體式隔熱密封蓋3上有為裝塞棒13和長水口 15的預留孔，分體式隔熱密封蓋3由搖臂5和前臂4控制，搖臂5、前臂4有彈簧片軟約束，可適應澆注過程長水口 15的小范圍移動，移動座6垂直上下移動，以便分體式隔熱密封蓋3底部與中間包蓋2上表面貼合，同時分體式密封蓋結(jié)構(gòu)3在澆注過程可隨時打開，方便往包內(nèi)加保護渣。
[0036]本實用新型裝置的斷氣系統(tǒng)包括吹氬管8。
[0037]如圖2所示，為本實用新型一種連鑄過程杜絕中間包二次氧化的裝置及其方法開澆前中間包置換氣體原理示意圖。開澆前，將裝有中間包蓋2的中間包9預熱之后，通過吹氬管8向中間包9吹入氬氣11，中間包9內(nèi)原有空氣10被氬氣11趕出中間包9，對中間包9內(nèi)關(guān)鍵位置采用在線氧濃度分析儀進行氧氣濃度檢測，當中間包9中的氧氣含量小于
0.5%時，達到開澆要求；提升吹氬管8至開澆就緒位，降低吹氣流量，使中間包內(nèi)保持微正壓(1.1個大氣壓)，插入長水口 15、塞棒13,關(guān)閉分體式隔熱密封蓋3。
[0038]最后，將中間包9移入澆注位置，鋼包12開澆，鋼液14由長水口 15注入中間包9，加覆蓋劑，當中間包9注滿后，降低吹氬流量，保持中間包內(nèi)處于微正壓，整個澆次開始。此為本實用新型一種連鑄過程杜絕中間包二次氧化的裝置及其方法澆注過程中中間包密封保護過程，原理示意圖如圖3所示。
[0039]根據(jù)本實用新型的裝置及其方法，某鋼鐵廠進行了工業(yè)試驗，試驗采用60t中間包，10.5m3。中間包的空氣滲透率為0.25m3/min，采用上述方法對中間包內(nèi)氣體進行置換，吹IS流量為5m3/min,3min后中間包內(nèi)氧氣含量降低至0.5%。圖4是該鋼廠采用本實用新型裝置前后不同澆鑄長度總氧含量變化的對比，可見頭坯的總氧含量由70?SOppm降低至約1ppm,提高了頭坯的質(zhì)量，大大減少了頭坯的廢品率。在整個試驗澆次，鋼液的總氧含量也減少了 5?lOppm。由此可見，本實用新型的應用不僅在澆次開始時，甚至是在穩(wěn)定的澆注時期，都能夠很顯著地改善鑄坯的潔凈度。
[0040]以上所述是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型所述原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種連鑄過程杜絕中間包二次氧化的裝置，其特征在于:該裝置由中間包密封蓋(I)和斷氣系統(tǒng)組成； 其中，中間包密封蓋(I)包括中間包蓋(2)、分體式隔熱密封蓋(3)、前臂(4)、搖臂(5)、移動座(6)和基座(7);移動座(6)和搖臂(5)連接在基座(7)上，前臂(4)一端與搖臂(5)相連，另一端與分體式隔熱密封蓋(3)相連；分體式隔熱密封蓋(3)上有為裝塞棒(13)和長水口(15)的預留孔；斷氣系統(tǒng)包括吹氬管(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄過程杜絕中間包二次氧化的裝置，其特征在于:搖臂(5)和前臂(4)控制分體式隔熱密封蓋(3)，且搖臂(5)、前臂(4)有彈簧片軟約束，可適應澆注過程長水口(15)的小范圍移動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄過程杜絕中間包二次氧化的裝置，其特征在于:移動座(6)垂直上下移動，以便分體式隔熱密封蓋(3)底部與中間包蓋(2)上表面貼合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄過程杜絕中間包二次氧化的裝置，其特征在于:中間包密封蓋(I)包括整體上升與開合兩個動作。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄過程杜絕中間包二次氧化的裝置，其特征在于:分體式隔熱密封蓋(3)在澆注過程中可隨時打開，方便往中間包(9)內(nèi)加保護渣、取樣及更換長水口(15)。
【文檔編號】B22D11/10GK203817366SQ201420216966
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月30日
【發(fā)明者】王新華, 冀云卿, 黃福祥, 王萬軍 申請人:北京科技大學