多孔塞、利用该多孔塞的高氮钢制造装置及方法_2

文档序号:9838736阅读:来源:国知局
48:引导管
[0042] 50:耐火物固定装置 52:上部块固定装置
[0043] 54:安装架 56:板
[0044] 60:调整键 62:安装块
[004引 66:加压箱 68:止逆阀
【具体实施方式】
[0046] 下面根据附图所示的实施例,对本发明进行具体说明,但本发明并非仅限定于图 示的实施例。
[0047] 借助于本说明书的记述及附图,本发明的上述及其之外的目的和新特征将更加明 确。
[0048] 下面参照图1至图4,详细说明本发明的实施例的多孔塞及高氮钢制造装置的构 成。
[0049] 图1是显示本发明的第1实施例的高氮钢制造装置的图,图2a及图化分别是显示本 发明的实施例所采纳的多孔塞的局部分解立体图及分解立体图。图3是显示本发明的第2实 施例的高氮钢制造装置的附图,图4是显示本发明的第2实施例的多个多孔塞的附图。
[0050] 如图1所示,本发明的第1实施例的高氮钢制造装置具备:容纳钢水10的钢水包12; 多孔塞14,其安装于所述钢水包12的下部;W及气体供应系统16,其从所述多孔塞14向钢水 10内部交替供应元素周期表上属于互不相同族的第1气体及第2气体。
[0051] 所述钢水包12W圆筒形形成,容纳钢水10,所述钢水10接触的钢水包12的内面,W 包含氧化侣(Al2〇3)及氧化儀(MgO)的耐火砖形成,W便不被约1500°C左右的钢水10烙化。就 所述钢水10上部的氛围而言,为使钢水10内氮固溶度最大化而优选W氮气氛围形成。
[0052] 在所述钢水包12的下部具备外壳18,其用于密封多孔塞14的下部,保持半真空状 态(类似真空状态)。通过利用所述外壳18密封多孔塞14的下部,从而能够把钢水10内部形 成与加压状态相同的类似加压状态。此时,所述多孔塞14把从与贯通外壳18的气体供应流 路20连接的气体供应系统16供应的第1气体或第2气体供应给钢水10的内部。
[0053] 所述气体供应系统16包括:气体供应流路20;第1气体速度调节阀22,其调节向所 述多孔塞14供应的第1气体的速度;第1气体流量调节阀24,其调节所述第1气体的流量;第2 气体速度调节阀,其调节向所述多孔塞14供应的第2气体的速度;W及第2气体流量调节阀 28,其调节向所述多孔塞14供应的第2气体的流量。在所述第2气体速度调节阀26的一侧,还 可W具备用于对向多孔塞14供应的氮气进行过滤的过滤器30。
[0054] 另外,所述气体供应系统16具备用于存储第1气体的第1储气箱32及用于存储第2 气体的第2储气箱34,具备能够把第1气体及第2气体有选择地供应给多孔塞14的控制装置 36。此时,优选所述第1气体及第2气体在元素周期表上属于互不相同的族。例如,所述第1气 体可W是作为惰性气体的氣(Ar)气,所述第2气体是属于5族元素的氮(N)气。
[0055] 另一方面,所述气体供应流路20包括第1气体流路20a及第2气体流路20b。在所述 第1气体流路20a上,依次连接有第1气体速度调节阀22、第1气体流量调节阀24及第1储气箱 32。在所述第2气体流路20b上,依次连接有第2气体速度调节阀26、第2气体流量调节阀28及 第2储气箱34。所述第1气体及第2气体可W沿W旁路形态连通的流路连接于多孔塞14,但本 发明并非限定于此,也可W通过另外的供应管,把第1气体及第2气体供应到钢水10内部。
[0056] 所述控制装置36通过控制第1气体流量调节阀24及第2气体流量调节阀28,可W有 选择地把第1气体及第2气体供应给多孔塞14,或交替地供应所述第1气体及第2气体。另外, 所述控制装置36能够控制第1气体速度调节阀22及第2气体速度调节阀26,调节向气体供应 流路20供应的第I气体及第2气体的速度。因此,本发明即使不具备用于对氮气加压的另外 的加压装置,也能够W高压和高速向钢水内部供应氮气。
[0057] 如图1至图2b所示,本发明实施例的多孔塞14安装于用于容纳钢水10的钢水包12 的下部。所述多孔塞14的上部的一部分贯通钢水包12的下部面,直接接触钢水10,从而能够 把第1气体及第2气体供应到钢水10内部。优选所述多孔塞14安装于钢水包12的下部面的中 屯、部。
[0058] 所述多孔塞14具备:上部块38,其贯通钢水包12的下部面;多孔性耐火物42,其安 装于所述上部块38所具备的开口部40;下部块44,其安装于所述上部块38的下部;W及气体 吹入构件46,其用于向所述多孔性耐火物42供应气体。
[0059] 所述上部块38W圆筒形形成,上部的一部分直接接触钢水10。所述上部块38所具 备的开口部40按照其端面为圆形、两端的直径互不相同的方式形成。即,优选所述开口部40 的宽度沿邻接钢水10的上部块38而减小。
[0060] 所述多孔性耐火物42按照安装于上部块38的开口部40的部分与开口部40形状对 应的方式形成,通过在内部形成的多个孔(未图示),向钢水10内部供应气体。优选与所述钢 水10直接接触的多孔性耐火物42的上部具有玉米山^11)的形状,W便使第1气体及第2气体 向钢水10内均匀地供应。因此,所述多孔性耐火物42因其形状而能够坚固地安装于开口部 40,当玉米的形状被钢水10烙化或磨损时,能够容易地从开口部40更换。
[0061] 在所述多孔性耐火物42的下部,连接有用于引导第1气体或第2气体的引导管48。 此时,所述下部块44W包围引导管48的方式形成,把上部块38固定于钢水包12,在所述开口 部40内支撑多孔性耐火物42, W便使多孔性耐火物42坚固地配置。所述下部块44具备耐火 物固定装置50、上部块固定装置52、安装架54及板56。
[0062] 所述耐火物固定装置50W包围引导管48的方式位于多孔性耐火物42的下部,进行 固定,使得多孔性耐火物42不会因气体的压力而旋转或摇动。所述上部块固定装置52W包 围耐火物固定装置50的方式位于上部块38的下部,支撑安装于所述钢水包12的上部块38。 此时,密封件58介于所述上部块固定装置52及上部块38之间,能够使上部块固定装置52及 上部块38之间密封。
[0063] 所述安装架54位于上部块固定装置52的下部,执行紧固耐火物固定装置50的作 用。所述板56W包围安装架54的方式位于上部块固定装置52的下部,安装于所述钢水包12, 从而在注入气体时,防止上部块38的摇动。
[0064] 另外,所述下部块44还可W具备调整键60及安装块62。所述调整键60W包围引导 管48的方式位于上部块38的下部,通过调节沿引导管48供应的气体的压力,防止多孔性耐 火物42被钢水细微地堵塞。此时,所述调整键60可W被控制装置36控制或利用螺丝刀等工 具进行调节,W便调节气体的压力。所述调整键60与W包围引导管48方式安装于耐火物固 定装置50下部的垫圈64连接在一起。
[0065] 例如,当从本发明实施例的气体供应系统16所具备的用于防止气体逆流防止逆流 系统(图中未示出)发生噪音时,使用者通过细微地调节调整键60,提高气体的压力,从而能 够通开多孔性耐火物42堵塞的孔,向钢水内供应气体。
[0066] 所述安装块62W包围引导管48的方式位于上部块38的下部,与气体吹入构件46连 接,防止气体向所述引导管48的侧面流出。所述安装块62在耐火物固定装置50的下部W包 围调整键60的方式配置。所述气体吹入构件46在内侧具备气体吹入口(图中未示出),从而 通过安装块62、引导管48及多孔性耐火物42,向钢水10内部供应气体。
[0067] 当所述气体吹入构件46W扳手形形成时,使用者在多孔性耐火物42的孔(图中未 示出)被大量堵塞或完全堵塞时,调节气体吹入构件46,通开被堵塞的孔,从而能够向钢水 10内供应气体。
[0068] 如图3及图4所示,本发明的第2实施例的高氮钢制造装置在钢水包12的下部安装 多个多孔塞14,从而使氮气的流动顺利,能够减小钢水内氮含量偏析率。本发明的第2实施 例说明的是把两个多孔塞14对称地安装于钢水包12的下部面,但是,也可W把=个W上的 多孔塞14安装于钢水包12。
[0069] 另外,本发明的第2实施例中应用的气体供应系统16具备加压箱(66),其连接于气 体供应流路20,用于对第1气体(氣气)及第2气体(氮气)加压,或者用于对所述第1气体或第 2气体加压。所述气体供应系统16还具有止逆阀68,用于防止有选择地向多孔塞14供应的第 1气体或第2气体的逆流。
[0070] 所述止逆阀68与多孔塞14个数相同地形成,可W在各个多孔塞14各连接一个。所 述止逆阀68可W是电磁阀或止回阀,也可W使用具有防止逆流功能的其它形态的阀口。在 所述加压箱66及气体供应系统16之间,还可W具备节流阀70。
[0071] 因此,本发明的第2实施例的高氮钢制造装置利用包底吹入法向钢水内吹入氮气 (纯度99.9% W上),使得具
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