CN202214380U - 钢液喂线装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种能够确保喂线时在喂线区域形成无氧保护气氛，从而防止钢液二次污染的钢液喂线装置，所述钢液喂线装置包括：保护罩，具有敞开的底部，保护罩的顶部具有第一开孔和第二开孔；导线管，通过第一开孔从外部延伸至保护罩内部；保护气供应管，通过第二开孔从外部延伸至保护罩内部；合金线，穿过导线管从外部进入到保护罩内部。
Description
技术领域
本实用新型涉及钢液喂线装置，具体地说，本实用新型涉及一种能够确保喂线时在喂线区域形成无氧保护气氛，从而防止钢液二次污染的钢液喂线装置。
背景技术
为了在炼钢后期进一步去除杂质或者调解钢液的合金成分，从而获得不同性质的钢材，通常在炼钢之后需要对钢液进行炉外精炼。
喂线机是连铸炉外精炼的必要设备，其作用是将包芯钛线、硅钙线、碳线、硫线以及铝线等各种合金线快速送入钢水内部，达到钢水脱氧、夹杂物变性和成分微调的目的。喂线机的工作原理是：将合金线送入喂线机送线轮之间压紧，当送线轮旋转时，依靠与合金线产生的摩擦力牵引合金线通过喂线导管快速插入钢水中，以达到炉外精炼的目的。
目前普遍使用的喂线机主要应用下述方式。一是直接将合金线通过喂线导管经钢渣送入钢液，这种方法是目前国内喂线机喂线的主要存在方式。然而，由于缺乏必要的保护措施，致使合金线在钢渣液面以及钢渣液面上方的高温环境中氧化严重，降低了合金的收得率。而且送入合金线位置的渣面波动严重，甚至使钢液裸露，很容易造成钢液的二次氧化，导致钢水中夹杂物上升，影响钢材的品质。二是通过在钢包上增设包盖，从而在密封保护状态下喂线，但由于密封效果不理想，没能得到推广。三是极少数钢厂采用了通过导气管在喂线区域通入氩气保护性气体的喂线方式，但由于无法保证在氩气在喂线区域停留形成稳定的惰性气体区域，喂线区域的氧化性气氛依然浓厚，无法真正实现无氧化气氛喂线，其使用效果受到限制，在国内没能得到推广。
为此，需要提供一种能够确保喂线时在喂线区域形成可靠的无氧保护气氛，从而防止钢液二次污染的钢液喂线装置。
实用新型内容
本实用新型的各方面提供了一种能够确保喂线时在喂线区域形成无氧保护气氛，从而防止钢液二次污染的钢液喂线装置。
本实用新型的一方面提供了一种钢液喂线装置，所述钢液喂线装置包括：保护罩，具有敞开的底部，保护罩的顶部具有第一开孔和第二开孔；导线管，通过第一开孔从外部延伸至保护罩内部；保护气供应管，通过第二开孔从外部延伸至保护罩内部。
根据本实用新型的另一方面，导线管包括第一导线管和第二导线管，第一导线管和第二导线管形成套管结构，使得第一导线管和第二导线管能够彼此相对运动。
根据本实用新型的另一方面，所述钢液喂线装置还包括高度调节装置，高度调节装置控制第一导线管和第二导线管的相对运动，从而控制保护罩的高度。
根据本实用新型的另一方面，高度调节装置包括从由升降臂、液压装置、齿轮、链条组成的组中选择的至少一种。
根据本实用新型的另一方面，所述钢液喂线装置顶部的面积小于其底部的面积。
附图说明
通过下面结合附图进行的对实施例的描述，本实用新型的上述和/或其他目的和优点将会变得更加清楚，其中：
图1是根据本实用新型的钢液喂线装置的一个实施例示意图；
图2是根据本实用新型的钢液喂线装置的另一实施例的示意图。
具体实施方式
下面参照附图来描述本实用新型的示例性实施例。应当注意的是，虽然在附图中示出了部件的具体形状，但是提供这些附图仅仅是为了便于描述，而不是出于限制本实用新型的目的。本实用新型不限于附图所示出的具体形状和比例。
图1是根据本实用新型的钢液喂线装置的一个实施例示意图。参照图1，钢液喂线装置100包括：保护罩110，具有敞开的底部，保护罩的顶部具有第一开孔120和第二开孔130；导线管140，通过第一开孔120从外部延伸至保护罩110内部；保护气供应管150，通过第二开孔130从外部延伸至保护罩110内部；合金线160，穿过导线管140从外部进入到保护罩110内部。
保护罩110可被形成为底部敞开的各种形状，例如，圆柱形、棱柱形等。当保护罩110置于钢渣液面20上方时，其底部接近钢渣液面20，从而在保护罩110的内部形成保护区10。根据本实用新型的一个实施例，保护罩110的顶部的截面面积可小于底部的截面面积，从而使保护罩110形成为圆台形、棱台形或其它截锥形状。当保护罩110的顶部的截面面积小于底部的截面面积时，能够有利于排出保护区10中的空气，从而快速达到喂线所需的工作条件。具体地说，当保护罩110的顶部的截面面积小于底部的截面面积时，既能够保证保护罩110的底部与钢渣液面具有足够大的接触面积，同时又能减小保护区10的体积，从而能够更快地排出保护区10中的空气。由于保护罩110的存在，进入其中的保护气体流失量较小，只需要不间断的通入少量保护气体即可维持保护气氛的稳定。在保护罩110底部面积范围之内，保护罩110和钢渣液面的接触可使钢渣液面的波动得到有效控制，避免较大的钢渣液面波动对保护罩110、导线管140和保护气供应管150造成大的损伤。
根据本实用新型的一个实施例，保护罩110的外形为倒置五面体形状(即，三棱台形状)的中空漏斗，其顶表面为三角形，三个侧表面为梯形，底面为三角形的开口。
保护罩110可由各种耐火材料制成。优选地，保护罩110能够在钢液的温度下(约1300℃)保持稳定，保护罩110不应与钢液反应，并且保护罩110不应将杂质带入到钢液中。根据本实用新型的实施例，保护罩110可由高铝质、镁质、镁碳质耐火材浇注料制成。高铝质浇注料是指A12O3含量大于48％的耐火浇注料，具有冷热强度高、耐磨性好、抗震、抗剥落以及高温下体积稳定性好等特点。
第一开孔120和第二开孔130分别设置在保护罩110的顶部上(即，顶表面)。导线管140通过第一开孔120从外部延伸至保护罩110内部，并且保护气供应管150穿过第二开孔130从外部延伸至保护罩110内部。
导线管140具有中空结构，合金线160可穿过导线管140进入到保护罩110内部。虽然合金线160的名称中具有“合金”的字样，然而本领域技术人员应该理解，在钢液炉外精炼过程中所添加的成分调节材料并不限于“合金”，因此，所述“合金线”实际上包括了金属单质、非金属以及合金等用于钢液炉外精炼的各种材料。例如，合金线160可以是包芯钛线、硅钙线、碳线、硫线以及铝线等。通过将合金线加入到钢液中，可以达到钢水脱氧、夹杂物变性和成分微调的目的。
图2是根据本实用新型的钢液喂线装置的另一实施例的示意图，下面将参照图2描述根据本实用新型的另一实施例的钢液喂线装置200。
实际生产条件下，钢厂的钢渣液面20会由于出钢量的不同而忽高忽低，在钢渣液面低的时候，会造成保护罩无法贴近钢渣液面，保护气氛会受到影响。为了解决上述问题，参照图2，导线管140可包括第一导线管141和第二导线管142，第一导线管141与喂线机(未示出)相连，第二导线管142连接到保护罩110，并且第一导线管141和第二导线管142之间形成套管结构，从而第一导线管141和第二导线管142能够彼此相对运动。其中，第一导线管141可以套装在第二导线管142中，相应地，第二导线管142可以套装在第一导线管141中。
根据本实用新型的一个实施例，第一导线管141与喂线机连通，使得合金线160能够穿过第一导线管141。第二导线管142与保护罩110连接，使得保护罩110能够随着第二导线管142的移动而移动。
利用上述结构，可以通过第一导线管141和第二导线管142的相对运动而相应地调节保护罩110的高度，从而确保保护罩110能够保持为接近钢渣液面20。具体地说，当钢渣液面20下降时，保护罩110随着第二导线管向下运动，从而能够保持保护罩110接近钢渣液面20。当钢渣液面上升时，保护罩110能够随着第二导线管向上运动，从而能够避免保护罩110浸入到钢液中而污染钢液。
根据本实用新型的一个实施例，钢液喂线装置200还包括高度调节装置170，高度调节装置170控制第一导线管141和第二导线管142的相对运动，从而控制保护罩110的高度。高度调节装置170包括但不限于从由升降臂、液压装置、齿轮、链条组成的组中选择的至少一种。高度调节装置170可以连接到第二导线管142，从而通过驱动第二导线管142的上升、下降来实现保护罩110的上升、下降。根据本实用新型的一个实施例，高度调节装置170还可以直接连接到保护罩110，从而直接控制保护罩110的上升、下降来间接地控制第一导线管141和第二导线管142的相对运动。
保护气供应管150穿过第二开孔130从外部延伸至保护罩110内部。保护气供应管150用于将保护气供应到保护罩110内部的保护区10中，从而在保护区10中形成非氧化气氛。因此，能够防止合金线160在接近钢渣液面20时由于高温和氧化气氛而被氧化失效，并且能够防止由于合金线的搅动而使钢液暴露从而导致二次氧化。
保护气可以是不与钢液或合金线发生反应的各种非氧化性气体，优选地，保护气可以是各种惰性气体、氮气等。根据本实用新型的一个实施例，保护气可以是氩气。
下面将详细描述根据一个实施例的钢液喂线方法。
根据一个实施例的钢液喂线方法包括以下步骤：使根据本实用新型的实施例的钢液喂线装置100中的保护罩110的敞开的底部贴近钢渣液面20；通过保护气供应管150向保护罩内部的保护区10中通入保护气；在排出保护区10中的空气之后，通过导线管140将合金线160插入到钢渣液面20下方，同时继续通过保护气供应管150供应保护气。
在本实用新型的喂线方法中，通过向保护区10中通入保护气来使保护气逐渐代替保护区10中的空气。本领域技术人员能够利用本领域公知的各种方法来判断保护区10中的空气是否已经排空。例如，可以通过光谱分析、着火试验等来判断保护区10中是否还存在氧气，以此来作为判断保护区10中的空气是否已经排空的依据。根据本实用新型的另一方面，本领域技术人员也能够通过理论计算、简单试验或生产经验来判断在一定的保护气体流速下需要多长的时间能够使保护区10中的空气全部排空。这些判断方法对本领域技术人员来讲是公知的，因此在此不再重复描述。
通过以上方法，可以在合金线160进入保护区10之前在保护区10中形成非氧化气氛，从而能够防止合金线160在接近钢渣液面20时由于高温和氧化气氛而被氧化失效，并且能够防止由于合金线的搅动而使钢液暴露从而导致二次氧化。
本实用新型结构简单，应用方便，由于保护罩里始终能保持无氧化的气氛，空气无法进入，故能使合金线穿入过程中不被氧化，而且由于保护罩的存在，可以将合金线穿入所引起的液面波动限制在保护区的范围内，从而使合金线穿入引起的液面波动也将减小，并且裸露的钢液也可以受到保护罩和保护气氛的保护而不被二次氧化。
虽然已经参照实施例描述了本实用新型，但是本领域普通技术人员应该理解，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些实施例进行修改和改变，本实用新型的范围由权利要求书及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种钢液喂线装置，所述钢液喂线装置包括：
保护罩，具有敞开的底部，保护罩的顶部具有第一开孔和第二开孔；
导线管，通过第一开孔从外部延伸至保护罩内部；
保护气供应管，通过第二开孔从外部延伸至保护罩内部。
2.如权利要求1所述的钢液喂线装置，其中，导线管包括第一导线管和第二导线管，第一导线管和第二导线管形成套管结构，使得第一导线管和第二导线管能够彼此相对运动。
3.如权利要求2所述的钢液喂线装置，所述钢液喂线装置还包括高度调节装置，高度调节装置控制第一导线管和第二导线管的相对运动。
4.如权利要求3所述的钢液喂线装置，其中，高度调节装置包括从由升降臂、液压装置、齿轮、链条组成的组中选择的至少一种。
5.如权利要求1所述的钢液喂线装置，其中，所述钢液喂线装置顶部的面积小于其底部的面积。
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