CN110523950A - 一种离心浇注方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种离心浇注方法。该方法包括出钢、吊运和浇注过程，离心浇注采用柱塞包和浇注小车进行，浇注包括：1）包嘴伸入管模；2）柱塞包放在中间包上，压实耐火密封垫密封；3）惰性气体由惰性气体出口Ⅰ进入中间包；4）打开柱塞包的柱塞，实现离心浇注。钢水吊运在保护渣或惰性气体的保护下进行。钢水出钢采用遍布惰性气体出口Ⅱ的出钢小车，在出钢小车后部安装有煤气管和氧气管；出钢过程包括以下步骤：1）惰性气体由惰性气体出口Ⅱ排出，包围柱塞包，隔绝空气；2）关闭氧气管和煤气管；3）出钢。钢水出钢、吊运、浇注全部过程中，采用隔绝空气措施，杜绝钢水氧化，保证了钢水成分和铸钢管内在质量。

Description

一种离心浇注方法

技术领域

本发明应用于离心铸造领域，具体涉及一种离心浇注方法，该方法可以有效防止钢水氧化。

背景技术

离心铸钢管由于离心机生产效率问题，多采用中频炉作为熔炼设备。对于某些特钢离心铸钢管来说，无论从性能上、还是从成分上，要求在整个熔炼、浇注等整个过程不得氧化。如含有Al、Ti等易氧化活泼性元素，在中频炉熔炼和离心浇注过程中，需要严格控制防止空气氧化。一旦钢水发生氧化，一使得钢水中的氧化物夹杂物增加，降低特钢铸件力学性能；二无法准确控制元素含量，严重时造成废品。

对于上述问题，一般采用真空中频炉熔炼，合金的熔炼和浇注均在真空中完成。但若将离心机也包括进真空室内，则抽真空负担过重，能耗很大，成本很高，目前可以说是有点不切实际。

离心浇注采用惰性气体保护是常规工艺，可以完成特钢钢水在管模内杜绝氧化，但在自浇注包到管模内钢水整个流动过程，也需要采取防氧化措施。

发明内容

本发明解决的技术问题是：提供一种离心浇注方法，在钢水出钢、吊运、浇注等过程中，可有效防止钢水氧化。

本发明所采用的技术方案是：离心浇注方法包括出钢、吊运和浇注过程。钢水离心浇注过程采用柱塞包和浇注小车进行，所述浇注小车包括中间包、支架和运输小车，中间包由支架焊接支撑固定在运输小车的平台上；所述中间包包括包口、耐火密封垫、惰性气体出口Ⅰ、惰性气体管Ⅰ和包嘴；所述浇注过程包括以下步骤：1）自管模非浇注端向通入惰性气体，移动浇注小车，使包嘴伸入管模浇注端；2）柱塞包放置在中间包上，柱塞包底面与中间包的上表面压实耐火密封垫密封；3）打开惰性气体管Ⅰ的阀门，惰性气体由中间包包口均布的惰性气体出口Ⅰ进入中间包；4）打开柱塞包的柱塞，钢水通过中间包流进管模，实现离心浇注。

进一步，所述吊运在保护渣或惰性气体的保护下进行。

进一步，钢水出钢过程采用出钢小车进行，所述出钢小车的上部为惰性气体空腔的夹层结构，在夹层上表面盖板，遍布惰性气体出口Ⅱ；连通惰性气体空腔的惰性气体管Ⅱ通过阀门与惰性气体管道连接；在出钢小车后部安装有煤气管和氧气管；出钢过程包括以下步骤：1）打开惰性气体管道阀门，惰性气体通过惰性气体管Ⅱ进入惰性气体空腔，由惰性气体出口Ⅱ排出；惰性气体将柱塞包包围，隔绝空气；2）关闭氧气管，当柱塞包的包口没有火苗时，关闭煤气管；3）中频炉倾翻出钢。

可用滑动水口包代替上述柱塞包。

本发明的有益效果是：钢水自出钢、吊运、浇注全部过程中，采用保护渣或惰性气体隔绝空气，全程保护，杜绝钢水氧化，保证了钢水成分和铸钢管内在质量。

附图说明

图1为本发明浇注示意图；

图2为浇注小车结构示意图；

图3为出钢示意图；

图4为出钢小车结构示意图；

其中：1-柱塞包、2-中间包、3-浇注小车、4-管模、5-包口、6-耐火密封垫、7-惰性气体出口Ⅰ、8-支架、9-惰性气体管Ⅰ、10-环形管、11-包嘴、12-出钢小车、13-中频炉、14-惰性气体出口Ⅱ、15-惰性气体空腔、16-惰性气体管Ⅱ、17-煤气管、18-氧气管、19-包座。

具体实施方式

实施例1。

附图1为本实施例浇注示意图，浇注小车3上固定有中间包2，中间包2的包嘴11伸入管模4内，柱塞包1放置在中间包2上，打开柱塞包1的柱塞，钢水可从中间包2流入管模4内，离心浇注成为铸钢管。

附图2为浇注小车3结构示意图，浇注小车3包口中间包2、支架8和运输小车，中间包2由支架8焊接支撑固定在运输小车的平台上。中间包包括包口5、耐火密封垫6、惰性气体出口Ⅰ7、惰性气体管Ⅰ9、环形管10和包嘴11。包口5与包嘴11通过牛角浇道连接，为钢水流入管模的浇注通道。在包口5上部放置有软性、可变形的耐火材料作为耐火密封垫6，如耐火棉、耐火布、耐火泥等，当柱塞包1放置在中间包上，耐火密封垫6密封，防止漏气。在中间包包口5位置设计有多个均布的惰性气体出口Ⅰ7，该惰性气体出口Ⅰ7与中间包耐火层中的环形管10相连通，环形管10与惰性气体管Ⅰ9焊接连通，惰性气体管Ⅰ9焊接固定在支架8上。

使用时，如附图1所示，包嘴11伸入管模内，将盛有钢水的柱塞包1放置在中间包2上，利用耐火密封垫6密封。打开惰性气体管Ⅰ9的阀门，惰性气体由惰性气体出口Ⅰ7进入中间包，将中间包中的空气自下部的包嘴11赶出。整个中间包内不易进入空气，尤其是当包嘴通入管模内时，管模内采用惰性气体保护，则整个中间包内全部采用惰性气体保护。然后打开柱塞包1的柱塞，钢水自柱塞包1通过中间包2流进管模4，在管模离心力作用下，浇注成铸钢管。钢水在整个浇注过程中，不会与空气接触，也不会产生氧化。

具体浇注过程或步骤如下：1）自非浇注端向管模内通入惰性气体；2）移动浇注小车3，使包嘴11伸入管模4浇注端；3）柱塞包1放置在中间包2上，柱塞包1底面与中间包2的上表面压实耐火密封垫6密封；4）打开惰性气体管Ⅰ9的阀门，惰性气体由中间包包口均布的惰性气体出口Ⅰ7进入中间包，将中间包中的空气自包嘴11赶出；5）打开柱塞包1的柱塞，钢水通过中间包2流进管模4。

附图3为钢水出钢示意图，柱塞包1放置在出钢小车12上，中频炉13倾翻，将钢水倒入柱塞包1内。在出钢过程中，钢水出钢在出钢小车12释放的惰性气体保护下进行，钢水不产生氧化。

附图4为出钢小车结构示意图。在出钢小车的后部，设计有惰性气体管道接口，与惰性气体管道连接。在出钢小车内安装有惰性气体管Ⅱ16，出钢小车12的上表面为夹层结构，形成惰性气体空腔15，惰性气体管Ⅱ16与惰性气体空腔15连通。在出钢小车上表面盖板上均匀布置惰性气体出口Ⅱ14。惰性气体出口Ⅱ14遍布出钢小车上表面盖板。出钢小车上表面的中部设计有下凹的包座19，用于放置柱塞包1。在出钢小车的后部还设计有煤气管17和氧气管18，与柱塞包的烤包器连通，用于烤包。出钢小车的轨道连接烤包区和中频炉炉前出钢区。

柱塞包1放入包座19内，放置平稳后，先在烤包区烤包。中频炉熔炼完成出钢时，出钢小车12移动到炉前，如附图3所示。出钢时按下列步骤操作：①打开惰性气体管道阀门，惰性气体通过惰性气体管Ⅱ16进入惰性气体空腔15，由惰性气体出口Ⅱ14排出。由于出钢小车的上盖板遍布惰性气体出口Ⅱ14，惰性气体将柱塞包1周围的空气排挤走，进而将柱塞包1包围，隔绝空气；②关闭氧气管18的阀门，当柱塞包1包口没有火苗时，关闭煤气管17的阀门。此时柱塞包1内无氧气存在；③倾翻中频炉13出钢。出钢时，钢水流在无空气的环境下进入柱塞包1内，不会氧化。

出钢时，可以钢渣混出，也可以出钢前在柱塞包内加入保护渣，或者出钢后加入保护渣，用保护渣将钢水液面与空气隔绝，防止钢水在吊运的过程中与空气接触氧化。柱塞包浇注完后，柱塞包内的保护渣清理困难。所以一般采用惰性气体保护的方法。出钢后，盖上专用包盖，自包盖向柱塞包中通入惰性气体，用惰性气体将钢水液面与空气隔绝。

钢水在整个出钢、吊运、浇注过程中，全部采用惰性气体或保护渣隔绝空气保护，避免了空气氧化，保证了钢水成分和熔炼质量。

实施例2。

如果需要在真空感应炉内熔炼，其出钢时不使用出钢小车，可直接在真空状态下出钢。其吊运、浇注保护方法与实施例1一样。

钢水真空出钢，吊运和浇注过程中，采用惰性气体或保护渣隔绝空气保护，避免了空气氧化，保证了铸钢管的成分和内在质量。

上述实施例中钢水包使用柱塞包，也可以使用滑动水口包。

Claims (4)

1.一种离心浇注方法，包括出钢、吊运和浇注，其特征在于：所述浇注采用柱塞包（1）和浇注小车（3），所述浇注小车（3）包括中间包（2）、支架（8）和运输小车，所述中间包（2）由支架（8）焊接支撑固定在运输小车的平台上；所述中间包（2）包括包口（5）、耐火密封垫（6）、惰性气体出口Ⅰ（7）、惰性气体管Ⅰ（9）和包嘴（11）；所述浇注包括以下步骤：

1）自管模非浇注端向通入惰性气体，移动浇注小车（3），使包嘴（11）伸入管模浇注端；

2）柱塞包（1）放置在包口（5）上，柱塞包（1）底面与包口（5）的顶面压实耐火密封垫（6）密封；

3）打开惰性气体管Ⅰ（9）的阀门，惰性气体由包口（5）均布的惰性气体出口Ⅰ（7）进入中间包（2）；

4）打开柱塞包（1）的柱塞，钢水通过中间包（2）流进管模。

2.根据权利要求1所述的一种离心浇注方法，其特征在于：所述吊运在保护渣或惰性气体的保护下进行。

3.根据权利要求1所述的一种离心浇注方法，其特征在于：所述出钢采用出钢小车（12），所述出钢小车（12）上部为惰性气体空腔（15）的夹层结构，在夹层上表面盖板，遍布惰性气体出口Ⅱ（14）；连通惰性气体空腔（15）的惰性气体管Ⅱ（16）通过阀门与惰性气体管道连接；在出钢根据权利要求1所述的一种离心浇注方法，其特征在于：小车（12）后部安装有煤气管（17）和氧气管（18）；所述出钢包括以下步骤：

1）打开惰性气体管道阀门，惰性气体通过惰性气体管Ⅱ（16）进入惰性气体空腔（15），由惰性气体出口Ⅱ（14）排出；

2）关闭氧气管（18），当柱塞包（1）的包口没有火苗时，关闭煤气管（17）；

3）出钢。

4.根据权利要求1或3所述的一种离心浇注方法，其特征在于：所述柱塞包（1）可用滑动水口包替代。