专利名称：一种用于连铸保护浇注的装置及保护浇注的方法
技术领域：
本发明属于钢铁冶金钢水浇注领域，尤其提供了一种浇注过程保护浇注及减少钢水二次氧化的装置及保护浇注的方法。
背景技术：
要提高钢材质量，就必须要减少钢中夹杂物，尤其是大颗粒夹杂物。而二次氧化是钢中夹杂物重要来源，因此，连铸过程中一项非常重要的措施就是采用保护浇铸，防止浇注过程的二次氧化。对于目前连铸过程中采用的保护浇注方式，其方式相对简单，但保护浇注效果较差，且拆装繁琐。钢水在浇注过程中由于空气经由水口连接处进入钢液，使钢中夹杂物含量升高，进而影响钢的质量，故需要进一步提高保护浇注效果，改进保护浇注装置，以满足扩大品种、提高质量的要求。
发明内容
发明目的在于提供一种新型用于连铸保护浇注的方法及其装置，采用该方法可以有效避免在浇注过程中空气从中间包下水口和浸入式水口之间进入钢液，可减少钢中夹杂物含量，同时可减少温度损失，降低转炉出钢温度，从而提高钢的质量。本发明采用以下技术方案一种用于连铸保护浇注的装置，该装置包括金属支架、 圆筒状套筒和氩气保护系统；
其中，所述氩气保护系统由供气装置、氩气管道和出气孔组成； 所述圆筒状套筒由第一弧形半圆柱和第二弧形半圆柱组成，第一弧形半圆柱一侧设有上电磁铁和下电磁铁，另一侧与在与第二弧形半圆柱铰接，第二弧形半圆柱另一侧设有与所述第一弧形半圆柱上的上电磁铁和下电磁铁相对的上钢片和下上钢片；
所述金属支架的一端与所述第一弧形半圆柱固结，另一端与所述供气装置连接，多个所述出气孔分两层交错均勻分布所述第一弧形半圆柱和第二弧形半圆柱内侧的上端，所述供气装置通过设置在移动支架和第一弧形半圆柱与第二弧形半圆柱内的氩气管道与所述出气孔连通。进一步，所述第一弧形半圆柱和第二弧形半圆柱的内侧材质为铝-镁-碳材质耐材，外层材质为钢。本发明的另一目的是使用上述用于连铸保护浇注装置的保护浇注的工艺，其步骤包括
步骤1 在钢水开浇前，移动金属支架使展开的第一弧形半圆柱和第二弧形半圆柱的中心正对中间包下水口与结晶器浸入式水口连接处；
步骤2:缓慢移动金属支架，使第一弧形半圆柱与水口相接触，移动第二弧形半圆柱， 使圆筒状套筒包裹中间包下水口与结晶器浸入式水口连接处；
步骤3 使第一弧形半圆柱上的上电磁铁和下电磁铁通电，产生磁性，紧紧吸住第二弧形半圆柱上的上钢片和下上钢片，从而关闭圆筒形套筒；步骤4:供气装置通过金属支架、第一弧形半圆柱和第二弧形半圆柱内的氩气管道向圆筒形套筒腔体内以流量为4NL/min供氩气，氩气出气孔向下喷吹，开始钢水开浇，吹氩气保护直到浇注结束；
步骤5 在浇注结束或需要换水口的时，关闭圆筒形套筒壁上电磁铁开关，使上电磁铁和下电磁铁与上钢片和下钢片松开，打开圆筒形套筒，移动金属支架，使其脱离水口，然后进行后续工作。本发明连铸保护浇注装置的优点在于在中间包下水口和结晶器浸入式水口连接处采用圆筒形套筒包裹，同时在圆筒形套筒采用氩气保护可以彻底避免空气从中间包下水口和结晶器浸入式水口连接处进入钢液，从而降低钢中夹杂物含量，提高钢的质量。本发明相对于现有其它连铸保护装置具有设计简单，可操作性强，拆装方便等优点。
图1是本发明用于连铸保护浇注装置结构示意图。图2是本发明保护浇注装置整体在使用中安装示意图。图中
1.中间包、2.中间包下水口、3.密封垫圈、4.圆筒状套筒、4a.第一弧形半圆柱、4b. 第二弧形半圆柱、5.氩气管道、6.可移动金属支架、7.浸入式水口、8.结晶器、9.出气孔、10.上钢片、11.下上钢片、12.上电磁铁、13.下电磁铁、14.供气装置。具体实施方法
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。如图1所示为本发明一种用于连铸保护浇注的装置的结构示意图，该装置包括可移动金属支架6、圆筒状套筒4和氩气保护系统；其中，氩气保护系统由氩气管道5和多个出气孔9组成，圆筒状套筒4由第一弧形半圆柱如和第二弧形半圆柱4b组成，第一弧形半圆柱如的一侧设有上电磁铁12和下电磁铁13，另一侧与第二弧形半圆柱4b的一侧铰接， 第二弧形半圆柱4b的另一侧设有与第一弧形半圆柱如上的上电磁铁12和下电磁铁13相对的上钢片10和下上钢片11 ；金属支架6的一端与第一弧形半圆柱如固结，另一端与供气装置14连接，多个出气孔9分两层交错均勻分布第一弧形半圆柱如和第二弧形半圆柱 4b内侧的上端，供气装置14通过设置在移动支架6和第一弧形半圆柱如与第二弧形半圆柱4b内的氩气管道5与出气孔9连通。如图2所示，中间包1的中间包下水口 2与结晶器8的浸入式水口 7对接，通过密封垫圈3密封，圆筒状套筒4套接在连接处，圆筒状套筒4上端尺寸与中包下水口 2尺寸相配，圆筒状套筒4下端尺寸与浸入式水口 7尺寸相配，圆筒状套筒4固定在可移动金属支架 6末端，圆筒状套筒4内设有两排向下喷射的出气孔9，出气孔9分两层交错均勻分布，出气孔9设置在可移动金属支架6内氩气管道5连通，喷出的氩气流量，对浇注过程起到保护作用。本发明使用该保护浇注装置的工艺方法
步骤1 在钢水开浇前，移动金属支架6使展开的第一弧形半圆柱如和第二弧形半圆柱4b的中心正对中间包下水口 2与结晶器浸入式水口 7的连接处；
步骤2 缓慢移动金属支架6，使第一弧形半圆柱如两端与水口的管壁接触，移动第二弧形半圆柱4b，使圆筒状套筒4包裹中间包下水口 2与结晶器浸入式水口 7连接处；
步骤3 使第一弧形半圆柱如上的上电磁铁12和下电磁铁13通电，产生磁性，紧紧吸住第二弧形半圆柱4b上的上钢片10和下上钢片11，从而关闭圆筒形套筒4;
步骤4 供气装置14通过金属支架6、第一弧形半圆柱如和第二弧形半圆柱4b内的氩气管道5向圆筒形套筒4腔体内以流量为4NL/min供氩气，氩气通过出气孔9向下喷吹，开始钢水开浇，吹氩气保护直到浇注结束；
步骤5:在浇注结束或需要换水口的时，关闭圆筒形套筒壁4上电磁铁开关，使上电磁铁12和下电磁铁13与上钢片10和下钢片11松开，打开圆筒形套筒4，移动金属支架6，使其脱离水口，然后进行后续工作。 本发明一种新型用于连铸保护浇注的方法及其装置通过中间包下水口 2与结晶器浸入式水口 7连接处设有密封垫圈3，加上圆筒形套筒4腔体内的氩气保护，可以有效隔绝钢水与空气的接触，防止高温钢水在浇注过程由于负压而吸入空气，有利于减少钢中氧含量、氮含量以及钢中的非金属夹杂，提高钢水质量；同时在浇注过程中水口处于一定的封闭状态，可以减少一定的热量损失，减少钢水温降，降低转炉出钢温度。
权利要求
1.一种用于连铸保护浇注的装置，其特征在于，该装置包括金属支架(6)、圆筒状套筒 (4)和氩气保护系统；其中，所述氩气保护系统由供气装置(14)、氩气管道(5)和多个出气孔(9)组成， 所述圆筒状套筒(4)由第一弧形半圆柱(4a)和第二弧形半圆柱Gb)组成，所述第一弧形半圆柱(4a)的一侧设有上电磁铁(12)和下电磁铁(13)，另一侧与所述第二弧形半圆柱 (4b)的一侧铰接，所述第二弧形半圆柱(4b)的另一侧设有与所述第一弧形半圆柱(4a)上的上电磁铁(12)和下电磁铁(13)相对的上钢片(10)和下上钢片(11)；所述金属支架(6)的一端与所述第一弧形半圆柱(4a)固结，另一端与所述供气装置 (14)连接，多个所述出气孔(9)分两层交错均勻分布所述第一弧形半圆柱(4a)和第二弧形半圆柱(4b)内侧的上端，所述供气装置(14)通过设置在所述移动支架(6)和第一弧形半圆柱与(4a)第二弧形半圆柱Gb)内的氩气管道(5)与所述出气孔(9)连通。
2.根据权要求1所述的用于连铸保护浇注的装置，其特征在于，所述第一弧形半圆柱 (4a)和第二弧形半圆柱Gb)的内侧材质为铝-镁-碳材质，外层材质为钢。
3.运用权利要求1所述的用于连铸保护浇注装置的保护浇注的工艺，其特征在于，包括以下步骤步骤1 在钢水开浇前，移动金属支架(6)使展开的第一弧形半圆柱(4a)和第二弧形半圆柱Gb)的中心正对中间包下水口(2)与结晶器浸入式水口(7)的连接处；步骤2 缓慢所述移动金属支架(6)，使所述第一弧形半圆柱(4a)的两端与所述中间包下水口( 与结晶器浸入式水口(7)的管壁相接触，移动第二弧形半圆柱(4b)，使圆筒状套筒(4)包裹所述中间包下水口( 与结晶器浸入式水口(7)连接处；步骤3 使所述第一弧形半圆柱(4a)上的上电磁铁(1 和下电磁铁(1 通电，产生磁性，紧紧吸住所述第二弧形半圆柱Gb)上的上钢片(10)和下上钢片(11)，从而关闭所述圆筒状套筒⑷；步骤4:供气装置(14)通过所述金属支架(6)、第一弧形半圆柱(4a)和第二弧形半圆柱 (4b)内的氩气管道(5)向圆筒状套筒(4)的腔体内以流量为4NL/min供氩气，氩气通过出气孔(9)向下喷吹，开始钢水开浇，吹氩气保护直到浇注结束；步骤5 在浇注结束或需要换水口的时，关闭电磁铁开关，使所述上电磁铁(12)和下电磁铁(13)与上钢片(10)和下钢片(11)松开，打开圆筒状套筒(4)，移动金属支架(6)，使其脱离水口，然后进行后续工作。
全文摘要
本发明一种用于连铸保护浇注的装置及保护浇注的方法，该装置包括金属支架、圆筒状套筒和氩气保护系统；其中，氩气保护系统由供气装置、氩气管道和出气孔组成；圆筒状套筒由第一弧形半圆柱和第二弧形半圆柱组成，圆柱形套筒固定在可移动的金属支架端部；与氩气管道相连的出气孔均分布在套筒内腔上部，且呈上下两层交错均匀排列。工作时，移动金属支架使圆筒状套筒包裹在中间包下水口和浸入式水口连接处，打开氩气开关，吹入氩气，在套筒内形成氩气保护层。本发明装置设计简单合理，操作方便，可以避免在浇注过程中空气从中间包下水口和浸入式水口之间进入钢液，减少钢中夹杂物含量，同时可减少温度损失，降低转炉出钢温度，从而提高钢的质量。
文档编号B22D11/10GK102416452SQ20111041449
公开日2012年4月18日 申请日期2011年12月13日 优先权日2011年12月13日
发明者包燕平, 张立强, 彭尊, 李怡宏, 林路, 王敏 申请人:北京科技大学