CN113183044A - 一种特种合金用var结晶器内壁处理设备及其处理工艺 - Google Patents
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Abstract
一种特种合金用VAR结晶器内壁处理设备,支架上设有送管机构盘,砂管经过送管机构盘可在VAR结晶器内运动,VAR结晶器放置在底座上,底座可随旋转电机驱动旋转,砂管的末端装有Y字形喷砂枪头;砂管的另一端通过隔离阀依次连接有干冰存储器、1#钢丸存储器、2#钢丸存储器和储气罐;处理步骤为:各隔离阀将按顺序打开以增处理介质,经过压缩空气的输送从末端Y字形喷砂枪头高速喷出,打在结晶器内壁上,VAR结晶器内壁遇干冰后迅速变冷,合金渣皮的残留迅速预冷收缩;脱落的渣皮掉落在底下收集器内,钢丸由螺旋输送装置输送至钢丸提升装置内,提升风机将钢丸由提升管道提升,过滤分离后填充至对应的钢丸存储器内;提高了特种合金钢产品的冶金质量和成品率。
Description
技术领域
本发明属于冶金技术领域,具体涉及一种特种合金用VAR结晶器内壁处理设备及其处理工艺。
背景技术
VAR结晶器是特种合金冶炼用的工模具之一,良好的VAR结晶器内壁清洁状态可有效减少冶金熔炼过程中夹渣的冶金质量缺陷、,然而由于特种合金特殊材质的原因,工模具表面附着的氧化皮清理非常困难,实际生产中往往采用钢丝刷旋转摩擦清理,或者高速抛光打磨清理,工作效率非常低,表面清洁状况不均匀。
通过长期大量的实验表面,表面状态也对冶金质量产生着重要的影响,结晶器内壁略微粗糙但是均匀、平整的内壁质量状态能适当增大内壁的表面积,在熔炼的过程中能增加对漂浮在熔池表面和四周的杂质、渣皮或者氧化物的吸附力并且快速冷却,防止其混在产品的中间,由此可大大减少产品的冶金夹渣缺陷,提高特种合金的冶金纯度,提升了产品质量均匀性,可靠性,但是这种略微粗糙但是均匀、平整的表面状态在生产中往往难以获得,太粗糙的内壁状态会破坏特种合金铸锭的表面状态,为后续的延伸加工增加成本,太光滑的内壁状态往往对铸锭质量的提升没有帮助。
发明内容
为克服上述现有技术的不足,本发明的目的是提供一种特种合金用VAR结晶器内壁处理设备及其处理工艺,本发明能高效快速清理VAR结晶器的内壁,并且对内壁按照一定的工艺进行强化修复处理,不仅能高效的完成清理工作,而且修复后的内壁状态有助于减少产品夹渣,提高特种合金的纯度等特点,为企业带来可观的经济效益。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:一种特种合金用的VAR结晶器内壁的处理设备,包括支架,底座,砂管,干冰存储器、1#钢丸存储器、2#钢丸存储器,储气罐,钢丸收集器,以及钢丸提升分离装置;
所述的支架上固定有送管机构盘,砂管经过送管机构盘可在VAR结晶器内部上下运动;所述的VAR结晶器放置在底座上,底座可随旋转电机驱动旋转;所述的砂管的末端装有Y字形喷砂枪头,Y字形喷砂枪头将钢丸对称均匀的喷出;砂管的另一端通过隔离阀一,隔离阀二,隔离阀三,隔离阀四,依次连接有干冰存储器、1#钢丸存储器、2#钢丸存储器和储气罐;所述的VAR结晶器的底部设计有钢丸收集器,钢丸收集器与除尘风机相连;所述的钢丸收集器内部设计有锥形过滤网,底部设计有螺旋输送装置;所述的螺旋输送装置另外一端连接有回砂料斗;所述的回砂料斗上部设有提升分离装置,提升分离装置内设有提升管道,通过提升风机将回砂料斗内的钢丸经过提升管道提升至高处。
所述的提升管道末端设有过滤箱一、过滤箱二,分别将不同尺寸的钢丸过滤并分离至1#钢丸存储器、2#钢丸存储器中,完成钢丸的提升和分离。
所述的提升分离装置为全封闭状态,并且底部与除尘风机相连。
所述的干冰存储器存储足够量的干冰,体积>10m3、1#钢丸存储器存储钢丸,钢丸直径尺寸为1.8—2mm。
所述的2#钢丸存储器存储钢丸,钢丸直径尺寸为0.5—0.8mm;储气罐存储的是足够量的压缩空气,压力为7—8 Bar,体积>30m3。
所述的Y字形喷砂枪头的出口尺寸为2*Φ6mm;砂管的内径尺寸为Φ25mm。
一种特种合金用VAR结晶器内壁处理设备的处理工艺,包括以下步骤:
步骤1,打开除尘风机,对过程粉尘进行除尘和吸收;在热状态下迅速打开隔离阀一,隔离阀四,用干冰喷结晶器内壁一遍,使得内壁附着的渣皮遇冷快速收缩;
步骤2,关闭隔离阀一,打开隔离阀二,Y字形喷砂枪头喷出大尺寸的合金钢丸对内壁进行喷丸处理2遍—3遍,使得内壁的氧化渣皮脱落,达到清理的目的;
步骤3,关闭隔离阀二,打开隔离阀三,Y字形喷砂枪头喷出小尺寸的合金钢丸对内壁进行喷丸处理1遍—2遍,对表面进行清理后的修复强化处理,呈现出内壁均匀修复处理、微观尺寸的凹坑状表面状态;
步骤4,关闭隔离阀三、隔离阀四,打开提升风机,对钢丸进行提升分离和过滤。
所述的步骤1-步骤4,除尘风机均打开,对产生的粉尘进行除尘和吸收。
所述的大尺寸是钢丸直径尺寸为1.8—2mm,喷出流量为22-25kg/min;所述的小尺寸是钢丸直径尺寸为0.5—0.8mm,喷出的流量为12-15kg/min;钢丸的材质与特种合金钢的材质一致或者相近。
本发明的有益效果是:
与现有技术相比,在热的状态下先使用干冰对内表面的附着物进行迅速的冷却,剧烈变冷的过程使得附着物产生微裂纹,或者与结晶器内壁产生间隙,微分离,再使用大尺寸的钢丸进行喷丸,能实现快速高效清理的目的;
最后使用小尺寸的钢丸对内表面进行修复强化处理,能获得一种VAR结晶器16内壁略微粗糙但是均匀、平整的状态31,这种特殊的表面状态31能适当增大内壁的表面积,在熔化电极27的过程中能增加对漂浮在熔池表面29和四周的杂质、渣皮或者氧化物28的吸附力并且快速冷却,防止其混在产品的中间,由此可大大减少产品的冶金夹渣缺陷,提高特种合金的冶金纯度,提升了产品质量均匀性,可靠性,为特种合金熔炼生产带来可观的经济收益。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的有益效果微观原理说明示意图.
图3为图2的局部放大示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作进一步详细说明。
参见图1-3,一种特种合金用VAR结晶器内壁处理设备,包括支架1,底座2,砂管4,干冰存储器5、1#钢丸存储器7、2#钢丸存储器10,储气罐12,钢丸收集器22,以及钢丸提升、分离装置18; 所述的干冰存储器5用于存储干冰,1#钢丸存储器7,2#钢丸存储器10分别用于存储不同规格尺寸的钢丸;支架1上固定有送管机构盘3,砂管4经过送管机构盘3可以在VAR结晶器16内部上下运动;VAR结晶器16放置在底座2上,底座2可随旋转电机9驱动旋转;砂管4的末端装有Y字形喷砂枪头15能将钢丸对称均匀的喷出;砂管4的另一端通过隔离阀一6,隔离阀二8,隔离阀三11,隔离阀四13,依次连接有干冰存储器5、1#钢丸存储器7、2#钢丸存储器10和储气罐12;VAR结晶器16的底部设计有钢丸收集器22,同时与除尘风机14相连;钢丸收集器22内部设计有锥形过滤网23,底部设计有螺旋输送装置24;螺旋输送装置24另外一端连接有回砂料斗25;回砂料斗25上部设计有提升分离装置18,通过提升风机17将回砂料斗25内的钢丸经过提升管道19提升至高处;
提升管道19末端设计有过滤箱20、过滤箱21,分别将不同尺寸的钢丸过滤并分离至1#钢丸存储器7、2#钢丸存储器10中,完成钢丸的提升和分离;
提升分离装置18为全封闭状态,并且底部与除尘风机14相连;
操作的时候按照一定的顺序打开隔离阀6,隔离阀8,隔离阀11,隔离阀13,实现不同材质介质的加入;
冰存储器5存储足够量的干冰,体积>10m3、1#钢丸存储器7存储的是特种合金(特种合金采用铁基或者镍基合金材质,具体与VAR结晶器所熔炼的材料相关)的钢丸,钢丸直径尺寸大约为1.8—2mm;2#钢丸存储器10存储的是特种合金的钢丸,钢丸直径尺寸大约为0.5—0.8mm;储气罐12存储的是足够量的压缩空气,压力为7—8mm Bar,体积>30m3;Y字形喷砂枪头15的出口尺寸为2*Φ6mm;砂管4的内径尺寸为Φ25mm;所述的大尺寸是钢丸直径尺寸为1.8—2mm,喷出流量为22-25kg/min;所述的小尺寸是钢丸直径尺寸为0.5—0.8mm,喷出的流量为12-15kg/min;钢丸的材质与特种合金钢的材质一致或者相近。
步骤1,打开除尘风机14,对过程粉尘进行除尘和吸收;在热的状态下迅速打开隔离阀一6,隔离阀四13用干冰喷结晶器16内壁一遍,使得内壁附着的渣皮遇冷快速收缩;
步骤2,关闭隔离阀一6,打开隔离阀二8,采用大尺寸的合金钢丸对内壁进行喷丸处理2遍—3遍,使得内壁的氧化渣皮脱落达到清理的目的;
步骤3,关闭隔离阀二8,打开隔离阀三11,采用小尺寸的合金钢丸对内壁进行喷丸处理1遍—2遍对表面进行清理后的修复强化处理,呈现出内壁均匀喷砂、微观细小尺寸的凹坑状表面状态。
步骤4,关闭隔离阀三11、隔离阀四13,打开提升风机17,对钢丸进行提升分离和过滤。
本发明的工作原理是:
步骤1,打开除尘风机14,对过程粉尘进行除尘和吸收;在热的状态下迅速打开隔离阀一6,隔离阀四13用干冰喷结晶器16内壁一遍,使得内壁附着的渣皮遇冷快速收缩;
步骤2,关闭隔离阀一6,打开隔离阀二8,采用大尺寸的合金钢丸对内壁进行喷丸处理2遍—3遍,使得内壁的氧化渣皮脱落达到清理的目的;
步骤3,关闭隔离阀一8,打开隔离阀三11,采用小尺寸的合金钢丸对内壁进行喷丸处理1遍—2遍对表面进行清理后的修复强化处理,呈现出内壁均匀喷砂、微观细小尺寸的凹坑状表面状态;
步骤4,关闭隔离阀三11、隔离阀三四13,打开提升风机17,对钢丸进行提升分离和过滤;
在热的状态下先使用干冰对内表面的附着物进行迅速的冷却,剧烈变冷的过程使得附着物产生微裂纹,或者与结晶器内壁产生间隙,微分离,再使用大尺寸的钢丸进行喷丸,能实现快速高效清理的目的;
最后使用小尺寸的钢丸对内表面进行修复强化处理,能获得一种内壁略微粗糙但是均匀、平整的状态,这种特殊的表面状态能适当增大内壁的表面积,在熔炼的过程中能增加对漂浮在熔池表面和四周的杂质、渣皮或者氧化物的吸附力并且快速冷却,防止其混在产品的中间,由此可大大减少产品的冶金夹渣缺陷,提高特种合金的冶金纯度,提升了产品质量均匀性,可靠性。
Claims (9)
1.一种特种合金用的VAR结晶器内壁的处理设备,其特征在于,包括支架(1)、底座(2)、砂管(4)、干冰存储器(5)、1#钢丸存储器(7)、2#钢丸存储器(10),储气罐(12),钢丸收集器(22),以及钢丸提升分离装置(18);
所述的支架(1)上固定有送管机构盘(3),砂管(4)经过送管机构盘(3)可在VAR结晶器(16)内部上下运动;所述的VAR结晶器(16)放置在底座(2)上,底座(2)可随旋转电机(9)驱动旋转;所述的砂管(4)的末端装有Y字形喷砂枪头(15),Y字形喷砂枪头(15)将钢丸喷出;砂管(4)的另一端通过隔离阀一(6),隔离阀二(8),隔离阀三(11),隔离阀四(13),依次连接有干冰存储器(5)、1#钢丸存储器(7)、2#钢丸存储器(10)和储气罐(12);所述的VAR结晶器(16)的底部设计有钢丸收集器(22),钢丸收集器(22)与除尘风机(14)相连;所述的钢丸收集器(22)内部设计有锥形过滤网(23),底部设计有螺旋输送装置(24);所述的螺旋输送装置(24)另外一端连接有回砂料斗(25);所述的回砂料斗(25)上部设有提升分离装置(18),提升分离装置(18)内设有提升管道(19),通过提升风机(17)将回砂料斗(25)内的钢丸经过提升管道(19)提升至高处。
2.根据权利要求1所述的一种特种合金用的VAR结晶器内壁的处理设备,其特征在于,所述的提升管道(19)末端设有过滤箱一(20)、过滤箱二(21),分别将不同尺寸的钢丸过滤并分离至1#钢丸存储器(7)、2#钢丸存储器(10)中,完成钢丸的提升和分离。
3.根据权利要求2所述的一种特种合金用的VAR结晶器内壁的处理设备,其特征在于,所述的提升分离装置(18)为全封闭状态,并且底部与除尘风机(14)相连。
4.根据权利要求1所述的一种特种合金用VAR结晶器内壁处理设备的处理工艺,其特征在于,所述的干冰存储器(5)存储足够量的干冰,体积>10m3、1#钢丸存储器(7)存储钢丸,钢丸直径尺寸为1.8—2mm。
5.根据权利要求1所述的一种特种合金用VAR结晶器内壁处理设备的处理工艺,其特征在于,所述的2#钢丸存储器10存储钢丸,钢丸直径尺寸为0.5—0.8mm;储气罐12存储的是足够量的压缩空气,压力为7—8 Bar,体积>30m3。
6.根据权利要求1所述的一种特种合金用VAR结晶器内壁处理设备的处理工艺,其特征在于,所述的Y字形喷砂枪头15的出口尺寸为2*Φ6mm;砂管(4)的内径尺寸为Φ25mm。
7.一种特种合金用VAR结晶器内壁处理设备的处理工艺,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1,打开除尘风机(14),对过程粉尘进行除尘和吸收;在热状态下迅速打开隔离阀一(6),隔离阀四(13),用干冰喷结晶器(16)内壁一遍,使得内壁附着的渣皮遇冷快速收缩;
步骤2,关闭隔离阀一(6),打开隔离阀二(8),Y字形喷砂枪头15喷出大尺寸的合金钢丸对内壁进行喷丸处理2遍—3遍,使得内壁的氧化渣皮脱落,达到清理的目的;
步骤3,关闭隔离阀二(8),打开隔离阀三(11),Y字形喷砂枪头15喷出小尺寸的合金钢丸对内壁进行喷丸处理1遍—2遍,对表面进行清理后的修复强化处理,呈现出内壁均匀修复处理、微观尺寸的凹坑状表面状态;
步骤4,关闭隔离阀三(11)、隔离阀四(13),打开提升风机(17),对钢丸进行提升分离和过滤。
8.根据权利要求7所述的一种特种合金用VAR结晶器内壁处理设备的处理工艺,其特征在于,所述的步骤1-步骤4,除尘风机(14)均打开,对产生的粉尘进行除尘和吸收。
9.根据权利要求7所述的一种特种合金用VAR结晶器内壁处理设备的处理工艺,其特征在于,所述的大尺寸是钢丸直径尺寸为1.8—2mm,喷出流量为22-25kg/min;所述的小尺寸是钢丸直径尺寸为0.5—0.8mm,喷出的流量为12-15kg/min。
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