一种利用钢包弥散环透气上水口座砖的吹氩冶金装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种利用钢包弥散环透气上水口座砖的吹氩冶金装置，包括上水口座砖本体、弥散式透气环、气室盒、进气管，钢包上水口座砖本体的中部设置有上下贯穿的流钢孔、连接孔、上水口安装孔，在连铸钢包浇注过程中，全程吹入氩气，且根据钢包内钢水净重的变化，自动调整氩气流量，氩气透过弥散式透气环形成微小氩气泡，大部分氩气泡向上运动，在钢包上水口周围形成环状气幕屏障，对即将进入钢包上水口的钢液进行气洗，且在上水口内形成稳定的、连续的环状气流，抑制上水口结瘤，并在钢包浇注后期，有效抑制汇流旋涡及排流沉坑引起的钢包下渣，应用本实用新型专利技术同比减少钢包中的钢水浇余量36％以上，同比减少连铸坯试样电解夹杂物重量35％以上。

A kind of argon blowing metallurgical device using the upper nozzle block of diffusion ring of ladle

【技术实现步骤摘要】
一种利用钢包弥散环透气上水口座砖的吹氩冶金装置
本技术涉及一种钢包弥散环透气上水口座砖及其吹氩冶金方法，属于钢铁冶金中炼钢工艺

技术介绍
钢水洁净度和可浇性是炼钢工艺过程控制的重点和难点，在连铸生产中，钢包中的熔渣流入到中间包以后，会造成钢水中铝和钛等易氧化合金元素的烧损，并产生氧化铝夹杂物，影响钢水的洁净度，并容易造成钢材表面质量问题。通常利用钢包下渣检测技术减少钢包下渣量，即在钢包浇注后期检测到钢包下渣就关闭水口、停浇，但在实际生产过程中发现存在以下问题：(1)钢包内钢水浇余量多，增加了钢铁料消耗、成本；(2)虽然在一定程度上能减少钢包下渣量，但没有去除钢液中夹杂物、净化钢液的冶金功能。中国专利文献CN201455253U(专利号：200920016943.8)公开了一种在炼钢生产过程中使用的一种新型钢水罐水口座砖，为筒状结构，由上部圆台体、中部圆柱体、下部的圆台体组成，上部圆台体通道入口直径D1为150～240mm，下部连接的圆柱体通道直径D2为80～100mm。上部圆台体的高度L1为80～200mm。该专利存在以下不足：水口座砖中无透气元件，没有去除夹杂物、净化钢液的功能，也不能抑制钢水罐水口卷渣问题，钢水浇余量多。中国专利文献CN104028739B(专利号：201410274221.8)公开了一种钢包透气上水口座砖及其控制钢包下渣的方法，包括上水口座砖本体、透气陶瓷棒、气室盒、进气管，上水口座砖本体的中部自上而下设置有流钢孔、上水口安装孔，上水口座砖本体内设置有圆环形均匀布置的透气陶瓷棒和环形的气室盒，气室盒的底部连接有进气管，在钢包内钢液处于低液位时，从进气管开始吹入氩气，控制钢包上水口发生涡流卷渣问题。该专利主要针对钢包浇注末期抑制钢包水口卷渣问题。该专利存在以下不足：氩气透过透气陶形成的氩气泡大、密集度小，且只在钢包浇注末期吹入氩气，没没有全程吹氩去除夹杂物的冶金功能。中国专利文献CN108273987A(专利申请号：201810309436.7)和CN208146911U(专利申请号：201820491055.0)公开了一种钢包透气上水口座砖及其控制钢包下渣的方法，装置包括包上水口座砖本体、透气塞、气室盒、透气塞底座、吹氩通道、流钢孔和上水口安装孔，吹氩控制方法：当钢包内钢液的高度：钢包高度＝1：(16～35)时，通过吹气通道向钢液内部吹入惰性气体，抑制汇流旋涡及排流沉坑引起的钢包下渣。该专利主要针对钢包浇注末期抑制汇流旋涡及排流沉坑引起的钢包下渣问题。该专利存在以下不足：透气塞设置为2个或4个，不能在钢包上水口周围形成连续、密集的氩气泡环形气幕屏障，抑制汇流旋涡的作用受限，且只在钢包浇注末期吹入惰性气体，没有全程吹氩及促进夹杂物上浮、去除的冶金功能；在钢包内钢液面持续降低的条件下，因吹氩流量没有自动进行线性调整，造成吹破钢渣面引发的钢水卷渣问题。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术提供一种钢包弥散环透气上水口座砖，该技术通过在钢包上水口座砖本体内设置弥散式透气环，在连铸钢包浇注过程中，全程吹入氩气，且根据钢包内钢水净重(钢包内钢液面)的变化，自动调整氩气流量，氩气透过弥散式透气环形成微小氩气泡，大部分氩气泡向上运动，在钢包上水口周围形成环状气幕屏障，对即将进入钢包上水口的钢液进行气洗，促进夹杂物上浮和去除，且有一定数量的氩气泡随钢流进入到上水口内，在上水口内形成稳定的、连续的环状气流，抑制上水口结瘤问题，并在钢包浇注后期，有效抑制汇流旋涡及排流沉坑引起的钢包下渣，同时解决了钢包内钢液面持续降低的条件下、因吹氩流量调整不及时、吹破钢渣面引发的钢水卷渣问题，应用本技术比应用对比例CN201455253U(专利号：200920016943.8)钢包中的钢水浇余量同比减少36％以上，连铸坯试样电解夹杂物重量同比减少35％以上。一种钢包弥散环透气上水口座砖，包括钢包上水口座砖本体(1)、弥散式透气环(2)、气室(3)，钢包上水口座砖本体(1)的中部设置有上下贯穿的流钢孔(5)、连接孔(6)、上水口安装孔(7)，所述的钢包上水口座砖本体(1)内自上而下设置有弥散式透气环(2)和气室(3)，弥散式透气环的上部伸出水口座砖本体(1)的上表面，气室(3)设置于弥散式透气环的底部，气室(3)的侧部连接有进气管(4)，进气管的一端与气室连通，另一端从钢包上水口座砖本体(1)的侧部伸出。在连铸钢包浇注过程中，钢包弥散环透气上水口座砖全程吹氩，具有净化钢包内钢液、抑制钢包上水口结瘤和抑制钢包浇注下渣等三个吹氩冶金功能。优选的，气室(3)通过埋设胎模一次成型于弥散式透气环的底部。本技术优选的，所述钢包上水口座砖本体(1)，刚玉浇注料浇注成型，体积密度≥3.0g/cm3，高温抗折强度≥12Mpa，高温耐压强度≥80Mpa，AL2O3含量≥92％，Cr2O3含量≥2％。本技术优选的，所述弥散式透气环(2)，其横剖面呈圆环形、纵剖面呈直角梯形，圆环的下部宽度x为50～60mm，上部宽度y为46～56mm，高度h为120～220mm。本技术所述弥散式透气环(2)以高纯刚玉、莫来石等为主原料，采用等静压成型工艺生产，体积密度≥2.80g/cm3，弥散环中的透气孔均匀、弥散分布，氩气透过弥散式透气环形成连续、均匀分布的微小氩气泡(水模实验测定气泡的直径＜1mm)，优于现有机压成型生产的弥散式透气环，解决了现有机压成型生产的弥散式透气环透气性不匀、体积密度小等质量缺陷，优于中国专利文献CN108273987A(专利申请号：201810309436.7)所述的透气塞，解决了狭缝式透气塞易堵塞的技术难点，优于中国专利文献CN104028739B(专利号：201410274221.8)所述的透气陶瓷棒，解决了氩气透过透气陶瓷棒形成的氩气泡直径大、密集度小等性能不足，应用本技术比应用对比例CN104028739B(专利号：201410274221.8)钢包中的钢水浇余量同比减少19％以上，连铸坯试样电解夹杂物重量同比减少23％以上。所述等静压成型工艺，是将待压试样置于高压容器中，利用液体介质不可压缩的性质和均匀传递压力的性质从各个方向对试样进行均匀加压，当液体介质通过压力泵注入压力容器时，根据流体力学原理，其压强大小不变且均匀地传递到各个方向。此时高压容器中的粉料在各个方向上受到的压力是均匀的和大小一致的。通过上述方法使瘠性粉料成型致密坯体的方法称为等静压法。本技术所述的等静压成型工艺采用现有技术。本技术优选的，所述弥散式透气环(2)的上端伸出所述钢包上水口座砖本体(1)上表面的高度Z为5～10mm。本技术优选的，所述气室(3)整体为圆环形，圆环的中心圆直径￠为300～330mm，气室的纵剖面为半圆形，其半径R为9～10mm，气室(3)上设置进气管安装孔(8)，进气管安装孔的直径d为12～13mm。优选的，进气管安装孔的直径d为12mm。进气管安装孔(8)用于安装进气管(4)。本技术优选的，所述流钢本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用钢包弥散环透气上水口座砖的吹氩冶金装置，其特征在于，在氩气流量控制上设置一套氩气管路系统和电气控制系统；/n所述钢包弥散环透气上水口座砖，包括钢包上水口座砖本体(1)、弥散式透气环(2)、气室(3)，钢包上水口座砖本体(1)的中部设置有上下贯穿的流钢孔(5)、连接孔(6)、上水口安装孔(7)，所述的钢包上水口座砖本体(1)内自上而下设置有弥散式透气环(2)和气室(3)，弥散式透气环的上部伸出水口座砖本体(1)的上表面，气室(3)设置于弥散式透气环的底部，气室(3)的侧部连接有进气管(4)，进气管的一端与气室连通，另一端从钢包上水口座砖本体(1)的侧部伸出。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用钢包弥散环透气上水口座砖的吹氩冶金装置，其特征在于，在氩气流量控制上设置一套氩气管路系统和电气控制系统；
所述钢包弥散环透气上水口座砖，包括钢包上水口座砖本体(1)、弥散式透气环(2)、气室(3)，钢包上水口座砖本体(1)的中部设置有上下贯穿的流钢孔(5)、连接孔(6)、上水口安装孔(7)，所述的钢包上水口座砖本体(1)内自上而下设置有弥散式透气环(2)和气室(3)，弥散式透气环的上部伸出水口座砖本体(1)的上表面，气室(3)设置于弥散式透气环的底部，气室(3)的侧部连接有进气管(4)，进气管的一端与气室连通，另一端从钢包上水口座砖本体(1)的侧部伸出。


2.如权利要求1所述的利用钢包弥散环透气上水口座砖的吹氩冶金装置，其特征在于，气室(3)通过埋设胎模一次成型于弥散式透气环的底部。


3.如权利要求1所述的利用钢包弥散环透气上水口座砖的吹氩冶金装置，其特征在于，所述弥散式透气环(2)，其横剖面呈圆环形、纵剖面呈直角梯形，圆环的下部宽度x为50～60mm，上部宽度y为46～56mm，高度h为120～220mm。


4.如权利要求1-3任一项所述的利用钢包弥散环透气上水口座砖的吹氩冶金装置，所述弥散式透气环(2)的上端伸出所述钢包上水口座砖本体(1)上表面的高度Z为5～10mm。


5.如权利要求1所述的利用钢包弥散环透气上水口座砖的吹氩冶金装置，其特征在于，所述气室(3)整体为圆环形，圆环的中心圆直径￠为300～330mm，气室的纵剖面为半圆形，其半径R为9～10mm，气室(3)上设置进气管安装孔(8)，进气管安装孔的直径d为12～13mm。


6.如权利要求1所述的利用钢包弥散环透气上水口座砖的吹氩冶金装置，其特征在于，所述流钢孔(5)、连接孔(6)、上水口安装孔(7)的纵向中心线与钢包上水口座砖本体(1)的纵向中心线在一条直线上，所述的流钢孔(5)为圆台形，圆台的上端口直径d1为190～210mm，下端口直径d2为140～160mm，圆台的高度c为55～80mm，所述连接孔(6)为圆柱形通道，圆柱形通道的直径与圆台的下端口直径一致，圆柱高度b为250～270mm。


7.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：武光君，
申请(专利权)人：山东钢铁股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37