CN206702176U - 全封闭式模铸浇注氩气保护装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种全封闭式模铸浇注氩气保护装置，包括壳体，所述壳体上设置有进气管；壳体的上部和下部均设置有若干个出气孔，惰性气体从进气管进入保护装置内，分别从所述出气孔输出，在壳体周围形成惰性气体氛围；所述壳体设置有顶部接口和底部接口；所述顶部接口与钢包下水口适配，所述底部接口与中注管管口适配，通过壳体在钢包下水口和中注管管口之间形成密封连接。本实用新型通过封闭结构，使钢水与空气的隔离程度更高；浇注过程中钢包下水口无冷流，有效避免充填过程中钢流变化；明显降低模铸过程中钢液增氮和增氧；可用于模具钢、轴承钢、不锈钢、合金结构钢、碳素钢、弹簧钢等特殊钢产品的模铸浇注生产中。
Description
技术领域
本实用新型属于炼钢模铸设备，具体涉及一种全封闭式模铸浇注氩气保护装置。
背景技术
炼钢模铸过程是将高温钢水凝固成固定尺寸钢锭的一种浇注方式，是一种传统的浇注方法，主要用于特殊钢冶炼。模铸一般采用下注法，即钢包水口眼与中注管的中心对正，浇注钢液，使钢水通过中注管，流入汤道，再从汤道中转向向上，流入钢锭模，钢液在钢锭模中冷却凝固成锭。钢水由钢包下水口流出，流进模铸中注管。在此过程中，钢水裸露在大气中，钢液与空气中的氮、氧接触，必然造成钢液吸氮和二次氧化，使钢材中氧、氮含量均增加，严重影响钢材的质量。因而在模铸过程中，钢包下水口至中注管之间必须进行合理的控制，隔离钢液和空气，以防止钢液被大气污染。
目前，国内绝大多数模铸企业采用氩气保护的方法，使浇注钢水与空气隔离，以减少钢水吸气或二次氧化。但氩气保护方式不同，如下水口安装氩气环或加装氩气保护罩等。以上氩气保护方式在浇注过程中，浇注过程不封闭，空气会混入氩气与钢水接触，氩气保护的效果不理想。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种结构新颖独特，使用方便，并且能够有效避免钢液吸氮和二次氧化的全封闭式模铸浇注氩气保护装置；具体技术方案为：
一种全封闭式模铸浇注氩气保护装置，包括壳体，所述壳体上设置有进气管；壳体的上部和下部均设置有若干个出气孔，惰性气体从进气管进入保护装置内，分别从所述出气孔输出，在壳体周围形成惰性气体氛围；所述壳体设置有顶部接口和底部接口；所述顶部接口与钢包下水口适配，所述底部接口与中注管管口适配，通过壳体在钢包下水口和中注管管口之间形成密封连接。
进一步，所述上壳体外壁上部设置沿周向均布3个卡扣，通过卡扣支撑所述钢包，使锥状的所述钢包下水口与所述顶部接口之间留有缝隙。
进一步，所述顶部接口与所述钢包下水口连接处的缝隙小于2毫米。
进一步，所述壳体分为上壳体和下壳体两部分，所述上壳体与所述下壳体分别设置有进气管，上壳体与下壳体之间设置有密封结构。
进一步，所述底部接口与所述中注管管口之间设置有密封结构。
进一步，所述下壳体的出气孔出气方向竖直向下。
进一步，所述密封结构的密封件为石棉毡或石棉纤维绳。
进一步，所述惰性气体为氩气。
本实用新型全封闭式模铸浇注氩气保护装置通过封闭结构，使钢水与空气的隔离程度更高；浇注过程中钢包下水口无冷流，有效避免充填过程中钢流变化；明显降低模铸过程中钢液增氮和增氧；可用于模具钢、轴承钢、不锈钢、合金结构钢、碳素钢、弹簧钢等特殊钢产品的模铸浇注生产中。
附图说明
图1为本实用新型全封闭式模铸浇注氩气保护装置结构示意图立体图；
图2为本实用新型全封闭式模铸浇注氩气保护装置的分解图；
图3为本实用新型全封闭式模铸浇注氩气保护装置应用的示意图。
图中：1、卡扣； 2、上壳体；3、上进气管； 4、上出气孔；5、密封件；6、下壳体；7、下进气管；8、下出气孔；9、上密封槽；10、钢包下水口；11、石棉毡；12、中注管；13、漏斗砖。
具体实施方式
下面利用实施例对本实用新型进行更全面的说明。本实用新型可以体现为多种不同形式，并不应理解为局限于这里叙述的示例性实施例。
为了易于说明，在这里可以使用诸如“上”、“下”“左”“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位（旋转90度或位于其他方位），这里所用的空间相对说明可相应地解释。
如图1所示，本实施例中的全封闭式模铸浇注氩气保护装置，包括壳体，壳体分为上壳体2和下壳体6；上壳体2外壁设置有环状凸缘，与下壳体6的上表面形成下密封槽；下密封槽内放置耐高温的密封件5，进行密封。当然，也可以利用其他密封结构对上壳体2和下壳体6连接处进行密封。
上壳体2上设置有上进气管3；下壳体6上也设置有下进气管7。同时，上壳体2和下壳体6均设置有若干个出气孔。惰性气体从进气管进入保护装置内，分别从设置在上壳体2上的上出气孔4和设置在下壳体6上的下出气孔8喷出，在壳体周围形成惰性气体氛围。其中，惰性气体优选使用氩气。
如图2所示，为了保证底部接口的惰性气体氛围；最好将下壳体6的出气孔出气方向设置为竖直向下。实施例中将下壳体的气腔设置为突出在外，便于在气腔的下方开设下出气孔8。
壳体设置有顶部接口和底部接口；顶部接口与钢包下水口10适配，顶部接口端部内侧设置有上密封槽9，上密封槽9中放置石棉纤维绳，对顶部接口与钢包下水口10之间的连接处进行密封。
底部接口与中注管管口的内径和外径基本相同，形成适配关系。底部接口为环状，便于精加工。通过顶面接口和底面接口使壳体在钢包下水口10和中注管12之间形成密封连接。
如图3所示，上壳体2的外壁上部设置沿周向均布3个卡扣1，通过卡扣1支撑所述钢包，使锥状的钢包下水口10与顶部接口之间留有缝隙，避免强度高的钢包下水口10将顶部接口挤压变形，影响密封效果。
为了便于密封，顶部接口与钢包下水口10连接处的缝隙不宜过大，应小于2毫米。
上下壳体可以焊接在一起，也可以一体成形。将壳体分为上壳体2和下壳体6两部分，加工更方便；另外，上壳体2和下壳体6之间上下配合尺寸可以改变，降低了对升降系统的控制精度要求，工艺性更好。
底部接口为环状平面，与中注管管口的顶面环状平面之间也通过石棉毡11进行密封，当然也可以设置其他形式的密封结构。
利用本实施例中的全封闭式模铸浇注氩气保护装置进行了浇注试验。
试验1
钢牌号：TL4521，分析项目：浇注进氮。
1.将钢包置于带平移和升降系统的铸钢车中；将卡扣1对中悬挂在钢包下水口10。钢包下水口10缠绕耐高温石棉绳以密封氩气保护装置上密封槽9与钢包下水口10之间的缝隙。
2.调整铸钢车升降系统，把氩气保护装置下罩6坐在中注管12的漏斗砖13上。在下罩6与中注管漏斗砖13之间用耐高温石棉板密封。下密封槽5中塞满耐高温纤维棉隔绝空气。
3.通过上进气管3向氩气保护装置中输入氩气，氩气压力在0.5-0.8MPa，使氩气从上出气孔4排出，确保钢水流股与空气隔绝。通过下进气管7向氩气保护装置中输入氩气，氩气压力在0.5-0.8MPa，使氩气从下出气孔8排出，辅助氩气保护效果，防止空气在氩气保护装置下沿进入氩气保护装置中。
4.拉开钢包水口，开始浇注。
分析浇注前钢包中钢液氮含量以及成材后的钢材氮含量。数据显示成材后的钢材氮含量比浇注前钢包中钢液氮含量高9ppm，即采用该氩气保护装置的平均进氮量达到9ppm。
试验2
钢牌号：GCr15，分析项目：浇注进氮。
1.将钢包置于带平移和升降系统的铸钢车中；将卡扣1对中悬挂在钢包下水口10。钢包下水口10缠绕耐高温石棉绳以密封氩气保护装置上密封槽9与钢包下水口10之间的缝隙。
2.调整铸钢车升降系统，把氩气保护装置下罩6坐在中注管12的漏斗砖13上。在下罩6与中注管漏斗砖13之间用耐高温石棉板密封。下密封槽5中塞满耐高温纤维棉隔绝空气。
3.通过上进气管3向氩气保护装置中输入氩气，氩气压力在0.5-0.8MPa，使氩气从上出气孔4排出，确保钢水流股与空气隔绝。通过下进气管7向氩气保护装置中输入氩气，氩气压力在0.5-0.8MPa，使氩气从下出气孔8排出，辅助氩气保护效果，防止空气在氩气保护装置下沿进入氩气保护装置中。
4.拉开钢包水口，开始浇注。
分析浇注前钢包中钢液氮含量以及成材后的钢材氮含量。数据显示成材后的钢材氮含量比浇注前钢包中钢液氮含量高8ppm，即采用该氩气保护装置的平均进氮量达到8ppm。
试验3
钢牌号：L80-13Cr，分析项目：浇注进氮。
1.将钢包置于带平移和升降系统的铸钢车中；将卡扣1对中悬挂在钢包下水口10。钢包下水口10缠绕耐高温石棉绳以密封氩气保护装置上密封槽9与钢包下水口10之间的缝隙。
2.调整铸钢车升降系统，把氩气保护装置下罩6坐在中注管12的漏斗砖13上。在下罩6与中注管漏斗砖13之间用耐高温石棉板密封。下密封槽5中塞满耐高温纤维棉隔绝空气。
3.通过上进气管3向氩气保护装置中输入氩气，氩气压力在0.5-0.8MPa，使氩气从上出气孔4排出，确保钢水流股与空气隔绝。通过下进气管7向氩气保护装置中输入氩气，氩气压力在0.5-0.8MPa，使氩气从下出气孔8排出，辅助氩气保护效果，防止空气在氩气保护装置下沿进入氩气保护装置中。
4.拉开钢包水口，开始浇注。
分析浇注前钢包中钢液氮含量以及成材后的钢材氮含量。数据显示成材后的钢材氮含量比浇注前钢包中钢液氮含量高23ppm，即采用该氩气保护装置的平均进氮量达到23ppm。
模铸采用该装置浇注钢锭，准备工作简便。使浇注过程实现全封闭，钢液流股与空气隔离好，不接冷流；浇注过程防止钢液吸氮和二次氧化效果显著。
上述示例只是用于说明本实用新型，除此之外，还有多种不同的实施方式，而这些实施方式都是本领域技术人员在领悟本实用新型思想后能够想到的，故，在此不再一一列举。
Claims (8)
1.全封闭式模铸浇注氩气保护装置，包括壳体，所述壳体上设置有进气管；壳体的上部和下部均设置有若干个出气孔，惰性气体从进气管进入保护装置内，分别从所述出气孔输出，在壳体周围形成惰性气体氛围；其特征在于，所述壳体设置有顶部接口和底部接口；所述顶部接口与钢包下水口适配，所述底部接口与中注管管口适配，通过壳体在钢包下水口和中注管管口之间形成密封连接。
2.如权利要求1所述的全封闭式模铸浇注氩气保护装置，其特征在于，所述上壳体外壁上部设置沿周向均布3个卡扣，通过卡扣支撑所述钢包，使锥状的所述钢包下水口与所述顶部接口之间留有缝隙。
3.如权利要求2所述的全封闭式模铸浇注氩气保护装置，其特征在于，所述顶部接口与所述钢包下水口连接处的缝隙小于2毫米。
4.如权利要求1所述的全封闭式模铸浇注氩气保护装置，其特征在于，所述壳体分为上壳体和下壳体两部分，所述上壳体与所述下壳体分别设置有进气管，上壳体与下壳体之间设置有密封结构。
5.如权利要求1所述的全封闭式模铸浇注氩气保护装置，其特征在于，所述底部接口与所述中注管管口之间设置有密封结构。
6.如权利要求1所述的全封闭式模铸浇注氩气保护装置，其特征在于，所述下壳体的出气孔出气方向竖直向下。
7.如权利要求4或5所述的全封闭式模铸浇注氩气保护装置，其特征在于，所述密封结构的密封件为石棉毡或石棉纤维绳。
8.如权利要求1所述的全封闭式模铸浇注氩气保护装置，其特征在于，所述惰性气体为氩气。
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