一种用于钢锭浇注的氩气保护装置的制作方法

本实用新型涉及一种氩气保护装置，特别是涉及一种用于钢锭浇注的氩气保护装置。

背景技术：

冶炼已完全合格的钢水在浇注钢锭过程中会发生钢流与空气长时间接触，造成钢液大量吸气和二次氧化，增加钢的气体含量和内生夹杂物，严重影响钢锭的纯净度和内在质量，造成钢锭质量不稳，甚至会造成钢锭报废，特别是冶炼高锰高铝钢时更为严重。因此，为了减少钢水的二次污染，降低钢的气体和夹杂物含量，钢锭浇注过程中需要使用一种氩气保护装置。

公告号为CN204075107U的中国专利文件公开了“一种钢锭浇注氩气保护装置”，它包括一个环形套管，环形套管套在钢包水口圆周，环形套管与钢包水口固定连接，环形套管的下部沿着环形套管圆周均布有排气孔，排气孔向下喷射氩气。但是这个装置有一个缺点：为了使水口隔绝外界空气，需要从排气孔喷射足够流量的氩气以形成气幕，但是高流量的氩气向下喷射容易在下方的浇注模内造成钢液翻滚从而影响生产。

因此需要对氩气保护装置进行改进，使其不会造成模内钢液翻滚。

技术实现要素：

本实用新型目的是要提供一种用于钢锭浇注的氩气保护装置，解决了如何在喷射的氩气时不造成模内钢液翻滚的问题。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型提供了一种用于钢锭浇注的氩气保护装置，它包括：

保护罩，所述保护罩环设在钢包下水口四周且下端搭置在浇口上；

氩气环管，所述氩气环管设置在所述保护罩上端，所述氩气环管上开设有围绕钢包下水口一周的多个出气孔，所述出气孔的开口方向为水平面向上，所述氩气环管上还设置有进气口；

密封圈，所述密封圈设置在所述保护罩下部；

所述保护罩和浇口之间通过所述密封圈密封。

优化地，所述出气孔的开孔方向为竖直向上朝内偏转一定角度。

进一步地，所述出气孔的开孔方向为竖直向上朝内偏转10°~15°。

优化地，所述出气孔的开孔方向为正向上方。

优化地，所述密封圈包括设置在所述保护罩下端的一圈石棉。

进一步地，所述密封圈还包括设置在所述保护罩下端的钢圈，所述钢圈表面包裹有所述石棉。

优化地，所述保护罩下部外侧具有一个与浇口相接的置放平面，在所述置放平面表面设置有所述密封圈。

进一步地，所述密封圈包括设置在所述置放平面和浇口之间的一圈石棉毡，所述石棉毡固定在所述置放平面上。

优化地，所述保护罩由钢壳制成。

优化地，所述保护罩的高度是150mm~200mm。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

本实用新型的用于钢锭浇注的氩气保护装置，设置了一个保护罩，保护罩环设在钢包下水口四周，保护罩的下端搭置在浇口上，且保护罩与浇口之间通过密封圈密封，这时只有保护罩的上端和钢包下水口之间是开放的；由于保护罩上端设置氩气环管，氩气环管上开设有围绕钢包下水口的出气孔，出气孔的开口方向水平向上，因此通过出气孔喷射出氩气可以在钢包下水口上部分四周形成环形氩气气幕从而使钢包下水口与空气之间隔离；并且由于出气孔的开口方向是水平向上的，因此氩气不会喷射到浇注模内从而避免了引起浇注模内钢液翻滚，使得浇注顺利进行。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本实用新型实施例一的一种用于钢锭浇注的氩气保护装置的应用中立体示意图；

图2是图1所示实施例的立体示意图；

图3是实施例二的应用中立体示意图；

其中，附图标记说明如下：

1、保护罩；11、置放平面；

2、氩气环管；21、出气孔；22、进气口；

3、密封圈；31、石棉；31’、石棉毡；32、钢圈；

4、钢包；41、钢包下水口；

5、浇口；

6、气源管；61、流量阀。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1所示，一种用于钢锭浇注的氩气保护装置套设在钢包4下方钢包下水口41四周且搭置在浇口5上。

如图1和图2所示，一种用于钢锭浇注的氩气保护装置包括保护罩1、氩气环管2和密封圈3。保护罩1本体可以隔离钢包下水口41与空气，氩气环管2向水平向上的方向喷射氩气形成气幕使钢包下水口41与空气隔离，密封圈3用于使保护罩1下端与浇口之间密封。

保护罩1由钢壳制成，耐高温，本身能隔离空气。保护罩1的上端、下端均具有一个开口供钢包下水口41穿过。保护罩1上端开口小于下端开口从而使保护罩1呈喇叭状，下端开口大有利于下端平稳置放在浇口5（见下述）上，上端开口小有利于钢包下水口41与空气之间隔离。保护罩1环设在钢包下水口41四周，保护罩1的下端搭置在浇口5上。保护罩1的高度是150mm。在本实用新型的其它技术方案中，保护罩1的高度还可以是200mm或者150mm与200mm之间的任一值，这刚好适应钢包下水口41的长度以及钢包4与浇口5之间的距离。

氩气环管2固定在保护罩1上端，氩气环管2上表面开设有多个出气孔21，出气孔21密集分布在氩气环管2一圈，出气孔21的开孔方向是斜向上方，具体的是竖直向上朝内偏转10°，使得氩气朝向上方向内偏转10°喷射，氩气喷射方向如图2中箭头所指方向所示，由于氩气的摩尔质量大于空气，这样的喷射角度能够很好地在保护罩1上端朝上空间中形成氩气气幕，从而使钢包下水口41与空气之间隔离，有效地阻止了钢流的大量吸气和二次氧化，保证了钢水的纯净度，提高钢锭内部质量。在本实用新型的其它技术方案中，出气孔21的开口方向还可以是竖直向上朝内偏转15°，或者是竖直向上，这些角度均能很好地形成气幕使得钢包下水口41隔离空气。不管出气孔21的开口方向是竖直向上、竖直向上朝内偏转10°还是竖直向上朝内偏转15°，均可将之概括为出气孔21的开口方向为水平面向上。另外，本实用新型的其它技术方案中，出气孔21还可以开设在氩气环管2的内侧面，这时出气孔21开口方向仍然可以是水平面向上。出气孔21在氩气环管2上的开口位置并不是重点，出气孔21的开口方向才是重点。本实施例中，设置了一圈出气孔21在氩气环管2上，在本实用新型的其它技术方案中，还可以设置两圈或多圈出气孔21，只要出气孔21围绕钢包下水口41一周即可形成密闭的气幕。本实施例中，设置有一个氩气环管2，在本实用新型的其它技术方案中，为了使氩气气幕更为浓厚，还可以在保护罩1上端设置两个或多个氩气环管2。氩气环管2上还设置有进气口22，进气口22与气源管6相连接，气源管6向氩气环管2中源源不断地输入氩气。在气源管6上还设置有流量阀61，流量阀61用于灵活控制氩气的流量。

密封圈3设置在保护罩1下部，本实施例中，密封圈3设置在保护罩1下端（实施例二中，密封圈3设置在保护罩1临近下端的外侧）。保护罩1和浇口5之间通过密封圈3密封。密封圈3包括固定在保护罩1下端的钢圈32，钢圈32沿保护罩1下端设置一周，钢圈32表面包裹有石棉31用于密封。石棉31有三个好处：第一，因为石棉是柔性的，可以很好地使保护罩1和浇口5之间密封；第二，因为石棉是柔性的，可以很好地保护浇口5不被保护罩1划伤；第三，石棉耐高温。当然，本实施例中的钢圈32并不是必需的，在本实用新型的其它技术方案中，还可以不设置钢圈32，而是直接将石棉31包裹在保护罩1下端，设置钢圈32的好处是易于制造，可以先将石棉31包裹到钢圈32上，然后将钢圈32焊接到保护罩1上。

在本实用新型的其它技术方案中，石棉还可以由其它材料代替，比如耐高温的陶瓷纤维棉。

实施例二

如图3所示，本实施例与实施例一的区别有两点：一，保护罩1的下端收缩，使得保护罩1具有一个与浇口5相接的置放平面11；二，密封圈3设置在保护罩1临近下端的外侧。本实施例中，置放平面11大致与浇口5的斜度相匹配以使保护罩1能够更为平稳地搭置在浇口5上。在置放平面11表面固定有密封圈3，也即密封圈3设置在保护罩1临近下端的外侧，密封圈3包括一圈石棉毡31’（图3中去除了部分石棉毡31’以露出石棉毡31’所覆盖的置放平面11，方便于从图中理解技术方案），石棉毡31’覆盖并固定于置放平面11，当保护罩1置放在浇口5上时石棉毡31’位于置放平面11和浇口5之间使得保护罩1和浇口5之间密封。石棉毡31’能够使得保护罩1和浇口5之间的密封面积更大，从而产生了更好的密封效果。

在钢锭浇注过程中使用本实用新型的氩气保护装置时，将装配好的氩气保护装置安放在浇口5上，对好钢包下水口41后，钢包下水口41穿过保护罩1，在钢锭开始浇注时快速打开气源控制部件比如流量阀61，使氩气从氩气环管2中的出气孔21向上吹出，源源不断的氩气形成密集的环形气幕，环形气幕填实在上端的水口空隙部位从而有效地隔绝了空气，防止钢液吸气和二次氧化，保证了钢水纯净度，提高钢质量，减少了质量损失。

本实用新型的氩气保护装置，还可以在装置中通入其它惰性气体，这时同样能够达到保证浇注钢锭纯净度的效果。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。