CN216765011U

CN216765011U - 结晶器氩气保护装置

Info

Publication number: CN216765011U
Application number: CN202122574967.9U
Authority: CN
Inventors: 贾晓斌; 郭文斌; 邵忠伟; 胡永平; 周仲成; 涂明金; 赵乌云毕力格; 赵文斌; 李龙; 刘琳
Original assignee: Inner Mongolia North Heavy Industries Group Co Ltd
Current assignee: Inner Mongolia North Heavy Industries Group Co Ltd
Priority date: 2021-10-25
Filing date: 2021-10-25
Publication date: 2022-06-17
Anticipated expiration: 2031-10-25

Abstract

本实用新型公开了一种结晶器氩气保护装置，包括：外壳、接口法兰、多个氩气吹管；外壳的下部开口，接口法兰设置在开口处，上部设置有烟尘减压吸口；接口法兰的中部设置有法兰通孔，多个氩气吹管连接在法兰通孔的侧壁上，氩气吹管的下端向下延伸出法兰通孔；外壳的上部侧壁设置有烟尘出口管，外壳的下部侧壁上设置有氩气进口。本实用新型能够在结晶器冒口位置形成氩气保护层，阻止外界空气的进入，从而避免钢中增氧和易氧化元素烧损。

Description

结晶器氩气保护装置

技术领域

本实用新型属于冶金设备技术领域，具体涉及一种结晶器氩气保护装置。

背景技术

近年来国内还有很多电渣重熔设备是在大气下冶炼，虽然部分设备安装了氩气保护装置，但在重熔过程中需关闭现场除尘设备，冶炼过程中才有可能使得结晶器内氧含量控制在≤1％，并且在电渣重熔过程中Si、Mn 等易氧化元素烧损严重。

结晶器是连铸机非常重要的部件，是一个强制水冷的无底钢锭模。结晶器是一种槽形容器，器壁设有夹套或器内装有蛇管，用以加热或冷却槽内溶液。但是，目前使用的结晶器不能提供氩气保护，影响了钢坯质量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结晶器氩气保护装置，能够在结晶器冒口位置形成氩气保护层，阻止外界空气的进入，从而避免钢中增氧和易氧化元素烧损。

技术方案如下：

结晶器氩气保护装置，包括：外壳、接口法兰、多个氩气吹管；外壳的下部开口，接口法兰设置在开口处，上部设置有烟尘减压吸口；接口法兰的中部设置有法兰通孔，多个氩气吹管连接在法兰通孔的侧壁上，氩气吹管的下端向下延伸出法兰通孔；外壳的上部侧壁设置有烟尘出口管，外壳的下部侧壁上设置有氩气进口。

进一步，外壳的内部设置有第一隔板、第二隔板，第二隔板位于第一隔板的上部，第一隔板、第二隔板上均布有多个通气孔，第一隔板、第二隔板将外壳的内部分隔为氩气增压区、缓冲区、烟尘减压区；氩气增压区位于第一隔板、接口法兰之间，缓冲区位于第一隔板、第二隔板之间，烟尘减压区位于第二隔板、外壳的内壁之间；烟尘出口管连通烟尘减压区，氩气吹管上端连通氩气增压区。

进一步，烟尘出口管上设置有除尘量调节阀。

进一步，第一隔板、第二隔板水平横向布置。

进一步，第一隔板、接口法兰之间纵向连接有第一连接板，第二隔板、外壳的内壁之间纵向连接有第二连接板。

本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

本实用新型能够在结晶器冒口位置形成一层氩气保护层，阻止外界空气的进入，从而避免钢中增氧和易氧化元素烧损。

本实用新型的使用，能够在电渣重熔过程中既不关闭除尘设备，又可保证结晶器内氧含量控制在≤1％，且使用新型含MgO的渣系可减少电渣重熔过程中Si、Mn等易氧化元素的烧损。

附图说明

图1是本实用新型中结晶器氩气保护装置的结构示意图。

具体实施方式

以下描述充分地示出本实用新型的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践和再现。

如图1所示，是本实用新型中结晶器氩气保护装置的结构示意图。

结晶器氩气保护装置，其结构包括：外壳1、接口法兰2、多个氩气吹管3；外壳1的下部开口，接口法兰2设置(焊接)在开口处，上部设置有烟尘减压吸口15，用于连接引风机；接口法兰2的中部设置有法兰通孔，多个氩气吹管3连接(焊接)在法兰通孔的侧壁上，氩气吹管3的下端向下延伸出法兰通孔，上端连通氩气增压区；外壳1的内部设置有第一隔板 11、第二隔板12(第一隔板11、第二隔板12水平横向布置)，第二隔板12 位于第一隔板11的上部，第一隔板11、第二隔板12上均布有多个通气孔，第一隔板11、第二隔板12将外壳1的内部分隔为氩气增压区、缓冲区、烟尘减压区，氩气增压区位于第一隔板11、接口法兰2之间，缓冲区位于第一隔板11、第二隔板12之间，烟尘减压区位于第二隔板12、外壳1的内壁之间。

为了增强第一隔板11、第二隔板12的强度，在第一隔板11、接口法兰2之间纵向连接有第一连接板13，第二隔板12、外壳1的内壁之间连接有第二连接板14。

外壳1的上部侧壁上设置有烟尘出口管16，烟尘出口管16连通烟尘减压区，烟尘出口管16上设置有除尘量调节阀17，烟尘出口管16用于连接除尘设备，除尘量调节阀17用于调节烟尘出口管16的烟尘流量。烟气在烟尘减压区流速变缓，夹带的烟尘聚集，烟尘出口管16将烟尘吸出后送入除尘设备。

外壳1的下部侧壁上设置有氩气进口18，氩气进口18用于连接氩气供气设备。

下面结合非气氛保护电渣炉电渣重熔过程，对本实用新型使用过程做详细说明。

1.自耗电极的控制

为了保证在重熔过程渣中氧含量稳定在一个较低水平，电极坯表面进行磨削处理，表面达到光滑见光，防止在电渣重熔过程中因自耗电极表面氧化皮而增氧。

2.电渣重熔渣系的确定

目前的电渣重熔使用的渣系大多为三七渣，配比为CaF₂：Al₂O₃＝70％：30％，该渣系综合性能较好，性价比高，但重熔过程中该渣系容易吸氧，造成易氧化元素烧损和钢中增氧。在该渣系中加入一定量的MgO会在渣池表面形成一层半凝固膜，可防止渣池吸氧及变价氧化物向金属熔池传递氧，同时这层凝固膜可减少渣表面向大气辐射的热损失。由于渣中加入MgO容易使熔渣的黏度提高，所以渣中MgO含量一般不能超过15％。

根据三七渣渣阻、成分、夹杂物吸附能力设计以下电渣重熔渣系：

CaF₂：Al₂O₃：MgO＝68％：28％：4％

重熔过程中利用在线测氧仪对结晶器内氧含量进行实时监测；利用配比为CaF₂:Al₂O₃:MgO＝68％:28％:4％的渣系配合大电流、低电压的电渣重熔技术对特种钢进行电渣重熔。利用该新型加MgO渣系在电渣重熔中可有效减少Si、Mn等易氧化元素的烧损。

3.保护气氛控制

结晶器氩气保护装置具体尺寸依据结晶器规格确定，将中结晶器氩气保护装置安装在结晶器的冒口位置，利用接口法兰2与结晶器连接固定，氩气吹管3伸入冒口。

在电渣重熔过程中，氩气吹管3通如0.4MPa～0.6MPa的氩气，使得距结晶器冒口100mm～200mm部位形成一层氩气保护层，阻止外界空气的进入，从而避免钢中增氧和易氧化元素烧损。使用在线测氧仪器，对电渣重熔过程中结晶器内氧含量实时检测，确保重熔过程中结晶器内氧含量≤1％。

4.电渣重熔工艺参数的确定

在重熔过程中采用大电流、低电压的熔炼方式确保自耗电极坯在渣池中具有一定插入深度，可保证电压的摆动值小于0.6V，避免电极坯表面氧化，防止增加渣系中氧含量，减少钢中易氧化元素的烧损。

5.对电渣钢锭进行退火、锻造，检测钢锭化学成分、锻件全氧含量。检测出的化学成分与传统工艺重熔的电渣锭化学成分做易氧化元素烧损对比分析。

在电渣重熔过程中使用在线测氧测得结晶器内氧含量≤1％，钢锭中易氧化元素烧损率减低了20％以上，钢锭化学成分全部合格，锻件中全氧含量≤20ppm，在试制过程中未发现异常，生产出低氧、高质量的电极坯。

本实用新型所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本实用新型能够以多种形式具体实施而不脱离技术方案的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims

1.一种结晶器氩气保护装置，其特征在于，包括：外壳、接口法兰、多个氩气吹管；外壳的下部开口，接口法兰设置在开口处，上部设置有烟尘减压吸口；接口法兰的中部设置有法兰通孔，多个氩气吹管连接在法兰通孔的侧壁上，氩气吹管的下端向下延伸出法兰通孔；外壳的上部侧壁设置有烟尘出口管，外壳的下部侧壁上设置有氩气进口。

2.如权利要求1所述的结晶器氩气保护装置，其特征在于，外壳的内部设置有第一隔板、第二隔板，第二隔板位于第一隔板的上部，第一隔板、第二隔板上均布有多个通气孔，第一隔板、第二隔板将外壳的内部分隔为氩气增压区、缓冲区、烟尘减压区；氩气增压区位于第一隔板、接口法兰之间，缓冲区位于第一隔板、第二隔板之间，烟尘减压区位于第二隔板、外壳的内壁之间；烟尘出口管连通烟尘减压区，氩气吹管上端连通氩气增压区。

3.如权利要求2所述的结晶器氩气保护装置，其特征在于，烟尘出口管上设置有除尘量调节阀。

4.如权利要求2所述的结晶器氩气保护装置，其特征在于，第一隔板、第二隔板水平横向布置。

5.如权利要求2所述的结晶器氩气保护装置，其特征在于，第一隔板、接口法兰之间纵向连接有第一连接板，第二隔板、外壳的内壁之间纵向连接有第二连接板。