CN201470880U - 一种用于模铸浇铸的氩气保护装置 - Google Patents

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黄建兴
刘明华
陈家昶
张宏
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Baosteel Special Steel Co Ltd
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Abstract

一种用于模铸浇铸的氩气保护装置，设置于钢包水口与浇铸中注管之间；包括，固定支架；保护套筒，呈一下大上小的锥形，与固定支架相连接，其上端口套设于钢包水口外侧，其上、下端口各连接有一环形通气管，两通气管通过一连通管相连通，所述通气管管壁向下开设有若干出气孔；进气管，连接于固定支架下方，一端通入氩气，另一端与所述保护套筒下端口的通气管连通。本实用新型通过通气管出气孔形成的氩气流沿保护套筒内壁向两侧导流，完全覆盖钢包水口与浇铸中注管之间的空间，隔绝裸露钢流与空气接触，大大增强氩气保护的效果，得到钢水的纯净度高、气体含量少；并且具有结构简单，可反复使用，使用成本低的特点。

Description

一种用于模铸浇铸的氩气保护装置
所属领域
本实用新型属于冶金领域中的模铸浇铸技术，特别涉及一种用于模铸浇铸的氩气保护装置。
背景技术
钢铁冶金中将钢液浇铸凝固成形的方法一般可分为：连铸和模铸。模铸生产的方法虽然较之连铸具有收得率低的缺点，但其具有设备投资成本低，方法简单适应性强的特点，有一些特别钢种，当无法采用连铸方法生产(浇铸难度高，质量达不到要求等)时，模铸提供了生产的保证。但是相对于连铸可以采取全封闭保护浇铸的优势而言，在模铸生产时提供氩气保护、防止二次氧化的作用就显得尤为重要。
模铸生产中，钢包水口到浇铸中注管(采用下注法)或钢锭模(采用上注法)上沿之间有一段距离是钢流裸露在空气中的，如何保护好这段钢流，避免其产生二次氧化，是保证产品质量的关键。现在较多的是采用吹氩保护的手段，在钢流和空气之间形成氩气保护气膜，避免空气与钢水的接触氧化。目前的氩气保护装置，大多是在中注管上加装一个耐火材料制作的氩封圈，在浇铸时形成气雾，这类方法，保护范围较窄，氩气流量小，则仍然不能避免二次氧化，氩气流量大了以后，容易产生气体(氩气)卷入钢流，在铸锭凝固过程中可能形成皮下气泡，并且氩气流量大了以后，由于氩气流的强制流动过快，对裸露钢流的吸热严重，钢水温降过快，形成结瘤。因此，如何有效的控制氩气流，充分有效的避免二次氧化，同时又不影响浇铸，是氩气保护装置设计时所要考虑的问题。
中国专利号CN02266115.8公开一种模铸全封闭氩气保护浇注装置，在钢包和中注管中间使用连接套筒，在套筒内腔上部和支撑套筒的环型托架上吹氩保护，较好的改善了浇铸中氩气保护的条件。但是该方法由于金属环型托架的吹氩位置，距离出套筒后裸露钢流的位置较远，而且由于其扁平的结构，气流的方向控制不稳(如前所述，氩气流量不能太大)，故存在着一定的缺陷。
发明内容
本实用新型的目的是设计一种用于模铸浇铸的氩气保护装置，使得高温钢液从钢包底部水口浇铸入中注管浇口时，处于良好的全封闭氩气保护浇铸条件下，从而避免了在铸流裸露时发生二次氧化，提高了钢液的纯净度和铸锭质量。
本实用新型的技术方案是，
一种用于模铸浇铸的氩气保护装置，设置于钢包水口与浇铸中注管之间；包括：固定支架；保护套筒，呈一下大上小的锥形，与固定支架相连接，其上端口套设于钢包水口外侧，其上、下端口各连接有一环形通气管，两通气管通过一连通管相连通，所述通气管管壁向下开设有若干出气孔；进气管，连接于固定支架下方，一端通入氩气，另一端与所述保护套筒下端口的通气管连通。
进一步，所述保护套筒的锥度与浇铸中注管外沿相切。
又，所述保护套筒下端口通气管的出气孔数量大于上端口通气管：为了充分保证对裸露钢水的密闭保护，保护套筒下端口通气管的出气孔氩气流量要大于上端通气管的流量，以保证下口对裸露钢水的完全保护。通过对上氩气管和下氩气管管壁出气孔的数量控制，令上氩气管与下氩气管出气孔数量比为1∶(4～5)，即上氩气管与下氩气管的氩气流量约为1∶(4～5)，配合的氩气流量为20～40Nm3/小时，以保证充分的氩气保护，密闭钢流的效果。
本实用新型的主要优点是：
本实用新型用于模铸浇铸的氩气保护装置通过控制氩气流沿保护套筒内壁向两侧导流，使氩气流股冲击在浇铸中注管喇叭口上沿，完全覆盖钢包水口与浇铸中注管之间未连接的空间，隔绝裸露钢流与空气接触，避免了在铸流裸露时发生二次氧化，使得氩气保护的效果大大增强。具有操作简单、设计合理、保护效果好、钢水的纯净度高、气体含量少的特点，并且装置结构简单，可反复使用，使用成本低。
附图说明
图1为本实用新型氩气保护装置的结构示意图；
图2为本实用新型氩气保护装置中通气管出气孔排布示意图；
图3为本实用新型氩气保护装置的安装位置示意图。
具体实施方式
参见图1～图3，本实用新型的用于模铸浇铸的氩气保护装置，设置于钢包水口1与浇铸中注管2之间，包括：固定支架3；保护套筒4，呈一下大上小的锥形，外侧壁与固定支架3相连接，其上端口套设于钢包水口1外侧，其上、下端口分别连接有环形通气管401、402，通气管401和通气管402通过一连通管403相连通，所述通气管401、402的管壁分别向下开设有若干出气孔4011、4021；进气管5，连接于固定支架3下方，一端通入氩气，另一端与所述保护套筒4下端口的通气管402连通。
执行模铸浇铸作业时，钢包在钢包车上就位，在钢包水口1外侧套设上保护套筒4，钢包车移至浇铸中注管2的浇口上方，浇口上沿距离保护套筒4下口80mm左右，对中；开启氩气阀由进气管5通入氩气，氩气从进气管5进入通气管402，再由连通管403进入通气管401，形成氩气环路，氩气从通气管402和通气管401管壁上排布的出气孔4021、4011中射出，一方面在通气管402的下方形成向下的氩气气幕，氩气流冲向浇铸中注管2外沿，形成保护；另一方面在通气管401向下形成均匀氩气流沿保护套筒4内壁形成向外的喇叭形气流，氩气气流受热膨胀后冲向浇铸中注管2的上沿，并向外形成保护气流(参见图3)，隔绝空气，防止裸露钢流6吸气和形成二次氧化夹杂。在本实施例中，控制氩气流量为23Nm3/小时，保证在防止二次氧化的同时，防止氩气卷入钢水，引起翻腾。
参见图2，所述通气管401、402的管壁上分别均匀排布有出气孔4011，4021，在本实施例中，出气孔4011和出气孔4021的数量比为1∶4。

Claims (4)

1.一种用于模铸浇铸的氩气保护装置，设置于钢包水口与浇铸中注管之间；其特征是，包括：固定支架；保护套筒，呈一下大上小的锥形，与固定支架相连接，其上端口套设于钢包水口外侧，其上、下端口各连接有一环形通气管，该两通气管通过一连通管相连通，所述通气管管壁向下开设有若干出气孔；进气管，一端通入氩气，另一端与所述保护套筒下端口的通气管连通。
2.如权利要求1所述的用于模铸浇铸的氩气保护装置，其特征是，所述保护套筒的锥度与浇铸中注管外沿相切。
3.如权利要求1或2所述的用于模铸浇铸的氩气保护装置，其特征是，所述保护套筒下端口通气管开设的出气孔数量大于上端口通气管数量。
4.如权利要求3所述的用于模铸浇铸的氩气保护装置，其特征是，所述保护套筒上端口的通气管与下端口的通气管出气孔数量比为1∶4～1∶5。
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