CN1060804A - 对输送金属熔体的浇铸容器进行惰性处理的设备 - Google Patents

Abstract

一种对输送金属熔体的浇铸容器进行惰性处理 的设备，在金属熔体开始流入浇铸容器之前以及流入 过程中，上述设备可将一种惰性气体充入浇铸容器的 空腔中，并使得浇铸容器中的金属熔体表面和大气氧 气之间没有任何接触，在传输站(2)的每个出口(7，8) 的周围至少设有一个惰性气体吹管(2，24)，其对着浇 铸容器的端部产生一惰性气体射流，它以一与垂直方 向夹角α顺熔体射流的旁边射入浇铸容器空腔中。

Description

本发明涉及一种对输送金属熔体的浇铸容器进行惰性处理的设备。

在专利文献DE-PS3903444中公开了一种该类型的设备，在该设备中，惰性气体经一个设置在传输站出口下的浇铸容器附近的柔性导管、一个与之相连的可拆开的接合器、一个与接合器相连的位于浇铸容器表面上的固定管道系统和一个或多个位于浇铸容器壁中的入口而被输送到浇铸容器的内腔中。其中入口是这样设置在浇铸容器的壁中的，使得入口始终位于浇铸容器中的最大液面的上方和浇铸容器的开口上边缘的下方。

上述设备是有缺陷的，首先在进行所述输送的冶炼工作中使用的所有浇铸容器必须设置所述的入口，其中尤其要考虑到的是这些入口不仅必须穿过每个浇铸容器的外部铁壳，而且要穿过通常都有的耐火内衬，这从开始就意味着，在浇铸容器的通常的制造完成之后总是要通过昂贵耗工的补充加工才能够在浇铸容器中装入上述入口。即使浇铸容器具有耐磨损的新内衬，入口的最终的再装入也只能在采取了所有其它的修配措施之后通过昂贵耗工的补充加工才能完成。此外，虽然在液面和入口位置之间规定留有间距，但上述建议的入口装配方式并非总能十分可靠地防止在往浇铸容器中注入金属熔体时或者在其输送时浇铸容器中的金属熔体或熔渣进入入口中而将入口堵塞，这同样会导致昂贵耗工的维修工作。

此外上述公开的设备的缺陷还在于，在浇铸容器上的固定管道系统上装接或拆下惰性气体的柔性导管需要附加的操作，这通常用手进行，这种操作的实际的实施，例如是在浇铸容器被定位于浇铸平台下方时，只有通过增加附加的技术费用才能控制，而控制导管中惰性气体的供入通常在浇铸平台上面或上方进行，忽视了该操作过程将会导致整个设备的严重损坏以及惰性气体流出的不良后果。

上述缺陷一方面在经济上导致了投资费用和/或维修费用的增加，另一方面在安全上额外地增大了其危险性。

本发明的任务是进一步改进上述类型的对用于输送金属熔体的浇铸容器进行惰性处理的设备，使之可以放弃将浇铸容器包括在为其进行惰性处理的设备中，并且每个设备的惰性气体出口经一个或多个永久性连接的导管供给惰性气体，而且可以只从一个单独的预先规定的地方供给惰性气体并进行监视，投资费用和维修费用可以维持到尽可能低的水平上。

在本发明中采用的下述结构证明是非常有利的，即，在传输站的每个出口的周围设置至少一个惰性气体吹管，该吹管不切割流入的金属熔体射流，至少在浇铸容器进行和返回过程中是位于浇铸容器的自由空间侧面外侧的并终止于浇铸容器的开口前面，在吹管的对着浇铸容器的一端产生一股惰性气体射流，该射流与垂直方向成α角，该α角大于0°度，小于90°度，该惰性气体射流在金属熔体射流旁边进入浇铸容器的空腔中。按照这种方式，不需要对许多的浇铸容器进行广泛的、有时是重复的补充加工，而只需要在每个出口周围一次性的安装一个合适的惰性气体吹管装置。由于惰性气体吹管装置位于金属熔体射流外面，因此不必采用昂贵的高熔度的材料制作惰性气体吹管，而只需使用廉价的商业上普通的钢管即可，而且也不必采取任何安全措施来防止金属熔体可能射到惰性气体吹管部件上而导致由于可能的化学反应而使射流表面不希望的扩大的结果，因此是很有优点的。此外，由于惰性气体吹管设置在浇铸容器的自由空间侧面的外面，至少在浇铸容器向一个出口行进或从该出口返回的期间，不需要在浇铸容器上进行进一步增加安全危险性的附加的操作，从而在有浇铸平台时或在将金属熔体输送到传输站的空间和浇铸容器的空间之间有相应的护板时，可以只从两个空间的一个空间中（最好从将金属熔体输送到传输站的那个空间中）对惰性气体吹管中惰性气体的供入进行控制和监视，因此是很有利的。此外，用于产生惰性气体射流（该惰性气体射流以一个与垂直方向成α角，在金属熔体旁边射入浇铸容器的空腔中）的每个惰性气体吹管的布置可以以有利的方式产生惊人的效果，即，至少在0°至90°之间的角α的一个合适范围内以及在金属熔体射流和浇铸容器壁之间的惰性气体入口的一个相应的合适范围内，尽管在吹管上的惰性气体出口和浇铸容器的待惰性处理的空腔之间存在空间距离，可以实现可靠的惰性化处理。为此甚至一个单独的惰性气体吹管就足够保证惰性气体不仅在金属熔体进入之前而且在其进入浇铸容器期间基于产生的气体流而持续地充满浇铸容器中存在的空腔。此外，在上述整个布置中，其有利的地方在于，每个惰性气体吹管还可以设有永久性连接的固定的、可通过已知控制机构如阀装置进行调节的导管装置，因为这种导管装置容易监视和维修。

在本发明的设备的一个特殊的实施形式中，惰性气体吹管以不变的长度进行安装，这是很有利的，因为这样做其投资费用和维护费用都非常低，只要在浇铸容器开口的上方产生的所希望的惰性气体射流能够保证足够充满浇铸容器的空腔。

在本发明的设备的另一个实施形式中，每个惰性气体吹管至少在其对着浇铸容器的一端是可以缩回和伸出的伸缩式管的结构，虽然这种管结构增加了投资费用和维护费用，但在一定的情况下，惰性气体吹管部分地伸入到浇铸容器的开口中可以有利地影响浇铸容器中的气体流动，而且对惰性气体吹管的这种伸缩式运动的控制和监视从看不见惰性气体吹管对着浇铸容器的那一端的控制位置处就可以完成。本发明的这种结构证明是有利的。

本发明的设备的又一个实施形式的特征在于，在各个惰性气体吹管的对着各浇铸容器的端部上装有公知类型的减声器，这种减声器可以简单的方法安装在管端上，并且大大减小传输站周围的噪声，有利于在那里工作的人员。

就本发明涉及的这种在高炉浇铸平台上的传输站处所采用的设备而言，其惰性气体吹管可以用极其有利的方式安装到通常在浇铸平台中都有的、用于观察浇铸容器中的液面的观察管中，因为这样首先可避免在浇铸平台中进行附加的装配工作，使得投资费用进一步降低。此外，一方面可以对惰性气体吹管进行持续的光学控制，另一方面可以以较低地费用对惰性气体吹管进行可能需要的维护工作。

在本发明的上述实施形式的又一个有利的结构中，在每个观察管的浇铸平台一侧的入口区域中至少伸入另一个惰性气体吹管，该吹管用于产生抵制每个观察管的烟囱效应的制动压力，其中烟囱效应是由于来自各浇铸容器的热气体造成的，由此实现了，一方面保护了在浇铸平台上的工作人员不会受所述热气体的伤害，而直到目前为止这通常是借助于以压力空气在观察管中建立的制动压力实现的，另一方面，不再有附加的大气氧气的混合气体（例如压力空气）通过观察管到达浇铸容器的开口区域中，和在此处通过与包围着金属熔体射流的惰性气体幕或者与前面所述的、指向浇铸容器中的惰性气体射流产生涡流将氧气输送到浇铸容器中的金属熔体处。其中证明尤其有利的是，不仅在用于对浇铸容器吹气的惰性气体吹管上，而且在用于在观察管中建立制动压力的附加的惰性气体吹管上都设置一个可分开操纵的控制机构，因为按照这种方式，在整个设备的所述区域中的惰性气体消耗量能最佳地与运转要求相配，也就是说，在最大的运转安全性下惰性气体的消耗量达到一最小值。

适合用于本发明设备工作的惰性气体尤其有利的是氮气，或者是合适的燃料如天然气，石油等完全燃烧的废气。

附图中示出了本发明设备的一个实施例。

在唯一的附图（图1）中，首先示出了通过高炉的浇铸平台1的一个截面，并带有一个传输站2，该传输站设置在浇铸平台1的一个凹处中，传输站2主要包括一个支承在浇铸平台1上的、由两部分组成的、气密的壳体3（在所示情况下壳体3的上部分是可移动的盖子）、一个与浇铸平台1上的输送槽（在所示图中未示出该输送槽）相连的回转槽4，分配槽5，6以及出口7，8。传输站2通过回转槽4将一股金属熔体射流9交替地引入浇铸容器10和11，例如是可移动的钢水桶或鱼雷形容器，这些容器的开口12置于出口7，8的下方。为了避免在金属熔体表面形成金属氧化物或其它氧化物，借助于一个主输送管道13，一个分配站14，一个导管15和一个出口喷嘴16可以向传输站2的内部供入一种惰性气体，例如氮气或者是天然气或石油完全燃烧的废气，同时可以冷却回转槽4。出口7，8以相同的目标方向设置了环形喷嘴17，18，在将金属熔体传输到浇铸容器10，11处时，环形喷嘴17，18经导管19，19′供入惰性气体幕20，它从出口7，8至少延伸到浇铸容器10，11的开口12处。

为了在浇铸容器10，11的内部也防止在金属熔体表面上包括在射流9底端上形成金属氧化物或其它氧化物，在装入浇铸平台1中的每个观察管21，22中各安装一个惰性气体吹管23，24的主要长度部分，每个惰性气体吹管23，24经分配站14的导管25，26以及公知类型的可控制和调节的阀装置27供入惰性气体。在每个惰性气体吹管23，24的对着浇铸容器10，11的端部处，惰性气体通过一个公知类型的减声器29，30以定向射流射出，该射流以相对于垂直方向的端角α（该角α大于0°，小于90°）在金属熔体射流9的旁边射入浇铸容器10，11的空腔31中，在那里，由于形成的气体流动而将大气氧气从空腔31中挤出或使其远离，其中大气氧气的挤出在金属熔体开始进入浇铸容器10，11之前就已知开始了。

减声器29，30的应用（与惰性气体吹管23，24的应用相联系）同样也是一种可以以简单方式实施的、有利于在传输站2周围的工作人员的保护措施，就象在观察管21，22的浇铸平台一侧的入口区域中各安装第二个短的惰性气体吹管32，33一样，其惰性气体的供入同样是由分配站14经导管25，26进行的，导管25，26可以借助于分开的阀装置34，35进行控制和调节，并且与惰性气体吹管23，24无关。惰性气体吹管32，33通常在传输站2的整个运行时间中向观察管21，22的远离浇铸容器10，11的那两个端部中吹入惰性气体，以便在观察管21，22中产生足够的制动压力，用于阻止由于来自浇铸容器10，11或其周围的热气体的作用而形成的观察管21，22的烟囱效应，否则这种烟囱效应会对浇铸平台1上的工作人员造成安全上的危险。如果没有建立这种制动压力就会产生这样的危险，即附加的含氧气混合气体（例如压力空气）以某种方式到达每个浇铸容器10，11的开口区域中，在那里通过与包围着金属熔体射流9的惰性气体幕20或者与由惰性气体吹管23，24产生的惰性气体射流形成涡流而将氧气输送到浇铸容器10，11中的金属熔体处。

作为在本发明设备中应用的惰性气体尤其可以应用氮气或者是天然气或石油完全燃烧的废气。就本发明设备的具体构造而言，它自然不会只局限于所示的实施例。

标号表

1  浇注平台

2  传输站

3  壳体

4  回转槽

5，6  分配槽

7，8  出口

9  金属熔体射流

10，11  浇铸容器

12  浇铸容器的开口

13  惰性气体的主输送管道

14  分配站

15，19，19′，25，26  导管

16  出口喷嘴

17，18  环形喷嘴

20  环形惰性气体幕

21，22  观察管

23，24，32，33  惰性气体吹管

27，28，34，35  阀装置

29，30  减声器

31  浇铸容器的空腔。

Claims (10)

1、对输送金属熔体的浇铸容器，例如排放高炉时所用的可移动钢水桶或鱼雷形容器进行惰性处理的设备，该设备在浇铸容器置于一传输站的出口下方时不仅在金属熔体注入浇铸容器之前而且在注入其中的期间将一种惰性气体充入浇铸容器的空腔中，有效地阻止了在浇铸容器中形成的金属熔体表面和大气氧气之间的接触，其特征在于，在传输站(2)的每个出口(7，8)的周围至少这样地设置一个惰性气体吹管(23，24)，使得该吹管在任何情况下都不切割流入的金属熔体射流，至少在浇铸容器(10，11)的行进和返回期间吹管位于浇铸容器的自由空间侧面的外侧，并终止于其开口(12)前面，在吹管的对着浇铸容器(10，11)的端部上产生一股惰性气体射流，该射流以相对垂直方向的角α在金属熔体(9)的旁边射入浇铸容器(10，11)的空腔(31)中，角α大于0°度，小于90°度。

2、按照权利要求1的对浇铸容器进行惰性处理的设备，其特征在于，惰性气体吹管（23，24）有一不变的长度。

3、按照权利要求1的设备，其特征在于，惰性气体吹管（23，24）至少在其对着浇铸容器（10，11）的端部是可伸可缩的伸缩管结构。

4、按照前述权利要求1至3中之一的设备，其特征在于，在惰性气体吹管（23，24）对着浇铸容器（10，11）的端部上装有一个公知类型的减声器（29，30）。

5、按照前述权利要求1至4中之一的设备，其特征在于，惰性气体吹管（23，24）以其长度的主要部分置于一个穿过浇铸平台（1）的、用于观察浇铸容器（10，11）中的液面的观察管（21，22）中。

6、按照权利要求5的设备，其特征在于，在每个观察管（21，22）的浇铸平台侧的入口区域中至少各伸入另一个惰性气体吹管（32，33），该吹管用于产生抵制观察管（21，22）的烟囱效应的制动压力，所述烟囱效应产生于来自各浇铸容器（10，11）的热气体。

7、按照权利要求1至6中之一的设备，其特征在于每个惰性气体吹管（23，24;32，33）中供给惰性气体是通过一惰性气体分配站（14）和一个导管（25，26）以及一个可分开操纵的控制机构（27，28;34，35）完成的，每个控制机构对应地用于每个惰性气体吹管，其结构形成为已知类型的阀装置。

8、按照权利要求7的设备，其特征在于，惰性气体分配站（14），导管（25，26）和每个惰性气体吹管（23，24;32，33）的可分开操纵的控制机构被安装在浇铸平台的上面或上方。

9、按照权利要求1至8中之一的设备，其特征在于，用着惰性气体的是氮气。

10、按照权利要求1至8中之一的设备，其特征在于，用着惰性气体的是一种合适燃料，例如天然气或石油完全燃烧的废气。

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