一种超声波搅拌的吹氩装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种超声波搅拌的吹氩装置，属于冶金炉外精炼的吹氩装置技术领域。本实用新型专利技术的一种超声波搅拌的吹氩装置，包括设置在钢包底部的多孔塞和与多孔塞相连的氩气通道，多孔塞设置有两个，且对称分布在同一直径上，该多孔塞位于钢包底部1/2半径上，多孔塞中心设有圆形通孔，在多孔塞外的一侧设有超声波发生器，与氩气通道的顶端固定连接，超声波发生器内设置有变幅杆，上述变幅杆穿过多孔塞中心的圆形通孔，伸入钢包内，超声波发生器通过导线与电源相连接。本实用新型专利技术由超声波发生器输出超声波，通过变幅杆将超声波引入钢包的钢液，应用超声波去除钢液中夹杂，达到进一步去除钢液中夹杂，提高钢液纯净度的目的。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种吹氩装置，更具体地说，涉及一种超声波搅拌的吹氩装置。
技术介绍
钢材质量与钢的纯净度有关，近年来，随用户对钢材质量要求的提高，对钢水的纯 净度要求也相应提高，洁净钢冶炼工艺一直是国际上炼钢技术研究的主要课题。钢包精炼是保证钢水洁净程度必不可少的关键性环节，目前主要有RH法、LF法和VD法。其中，VD法是20世纪50年代由德国首先应用，用于生产低碳钢，可严格控制成分和温度。吹氩净化是VD法中的一道去夹杂工艺，向钢水中吹入氩气等惰性气体，这种气体本身不参与冶金反应，但从钢水中上升的每个小气泡都相当于一个“小真空室”，对H、N而言为真空室，因此向其中扩散并带走，实现净化钢液的目的。此外，吹氩利于去除夹杂、均匀成分和温度，避免钢液二次氧化。然而，采用底吹氩脱气还存在动力学条件的不足，底吹氩气流量小时，钢包中存在循环死区，不能充分均匀钢液成分、温度，若氩气流量增大，易引起钢液面裸露和翻滚，增加二次氧化机会，不能满足洁净钢冶炼要求。同时增加氩气流量还会使操作成本上升。超声波是一种压缩纵波，可在气体、液体、固体及固熔体中有效传播，具有很强的穿透性，这些固有特性使它在液体中传播时可传递很强的能量，能够在界面上产生强烈的冲击和空化作用，同时在液体中传播距离远，且同声波一样会产生反射、干涉、叠加和共振现象。超声波所具有的诸多特性使其已经广泛应用于清洗、探伤和测速等多个领域，但其在冶金行业除了探伤外应用很少。因此，应用超声波对钢液进行搅拌可以达到更好的精炼效果。中国专利授权公告号CN101307374B，授权公告日为2010年9月8日，专利技术创造名称为钢液中非金属夹杂去除方法，该申请案涉及一种钢液中非金属夹杂去除方法。该方法包括以下步骤(I)将装有钢液的钢包吊装到回转台上，通过吹氩口开始吹氩气搅拌，最多2分钟后停止吹氩气；(2)将一个或数个变幅杆浸入钢液中，并启动超声波发生器；(3)启动超声波发生器最多I分钟后，关闭超声波发生器并马上将变幅杆脱离钢液，回到待机位。该申请案的钢液中非金属夹杂去除方法可以进一步减少钢液中夹杂数量，可以生产出夹杂数量足够少或夹杂尺寸足够小的钢液，达到高纯净钢生产要求，但是该申请案的变幅杆从钢液上方浸入，而氩气从钢包底部吹入，所以搅拌存在搅拌死区，不能很好地实现对钢液的搅拌功能，还需要做进一步的改进。
技术实现思路
技术要解决的技术问题针对现有技术中底吹氩脱气存在动力学条件不足，不能很好地实现对钢液的搅拌功能的问题，提供一种超声波搅拌的吹氩装置，可以达到进一步去除钢液中夹杂，提高钢液纯净度的目的。技术方案本技术的一种超声波搅拌的吹氩装置，包括设置在钢包底部的多孔塞和与多孔塞相连的氩气通道，所述的多孔塞设置有两个，且对称分布在同一直径上，该多孔塞位于钢包底部1/2半径上，所述的多孔塞中心设有圆形通孔，在多孔塞外的一侧设有超声波发生器，与氩气通道的顶端固定连接，超声波发生器内设置有变幅杆，上述变幅杆穿过多孔塞中心的圆形通孔，伸入钢包内，所述的超声波发生器通过导线与电源相连接。超声波发生器设置在钢包底部的多孔塞上，安装简单方便，同时两个多孔塞对称分布在同一直径上，可以更好地对钢水进行搅拌，解决底吹气体搅拌存在搅拌死区问题，提高搅拌效果。更进一步地，所述的多孔塞上表面均匀设置有35 50个圆孔，该圆孔直径均为6 IOmm0更进一步地，所述的超声波发生器发出的超声波功率为1000W 2000W。更进一步地，所述的变幅杆的长度为液面深度的2/3。更进一步地，所述的多孔塞上表面均匀设置有40个圆孔，该圆孔直径均为8mm ;超声波发生器发出的超声波功率为1000W。更进一步地，所述的多孔塞的上表面高于钢包底部l(Tl5mm。更进一步地，所述的多孔塞的材质为铬钢玉。有益效果采用本技术提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下有益效果(I)本技术的一种超声波搅拌的吹氩装置，超声波搅拌具有良好的空化作用，产生的大量空化泡明显增大了气液相接触面积，延长气泡上浮时间，有利于去除夹杂；(2)本技术的一种超声波搅拌的吹氩装置，由超声波发生器输出超声波，通过变幅杆将超声波引入钢包的钢液，应用超声波去除钢液中夹杂，达到进一步去除钢液中夹杂，提高钢液纯净度的目的；(3)本技术的一种超声波搅拌的吹氩装置，两个多孔塞均位于钢包底部1/2半径上，且对称分布在同一直径上，对于同样的底部送气量，本技术的两个吹氩孔对称分布在同一直径上的混匀效果整体上优于现有的吹氩孔布置；(4)本技术的一种超声波搅拌的吹氩装置，多孔塞上表面均匀设置有35飞0个圆孔，该圆孔直径均为6 10_，透气量大小适中，可以提高钢液混合效果；(5)本技术的一种超声波搅拌的吹氩装置，变幅杆穿过设置在钢包底部的多孔塞，伸入钢包内，解决底吹气体搅拌存在搅拌死区问题，提高搅拌效果，脱除钢水杂质，生产洁净钢。附图说明图I为本技术的一种超声波搅拌的吹氩装置的结构示意图；图2为本技术的一种超声波搅拌的吹氩装置的俯视图。示意图中的标号说明I、钢包；2、变幅杆；3、多孔塞；4、超声波发生器；5、氩气通道。具体实施方式为进一步了解本技术的内容，结合附图和实施例对本技术作详细描述。实施例I结合图1，本实施例的一种超声波搅拌的吹氩装置，包括设置在钢包I底部的多孔塞3和与多孔塞3相连的IS气通道5,其中，多孔塞3设置有两个,且对称分布在同一直径上，该多孔塞3位于钢包I底部1/2半径上，对于同样的底部送气量，本技术的两个吹氩孔对称分布在同一直径上的混匀效果整体上优于现有的吹氩孔布置。多孔塞3中心均设有圆形通孔，在多孔塞3外的一侧设有超声波发生器4，与氩气通道5的顶端固定连接，超声波发生器4内设置有变幅杆2。上述变幅杆2通过多孔塞3中心设置的圆形通孔穿过多孔塞3，伸入钢包I内，变幅杆2的长度可根据液面深度调节，通过实验得出，变幅杆2的长度 为液面深度的2/3处搅拌效果最佳。本实施例的变幅杆2设计为棒形，主要作用是增大超声波发生器4的振幅、提高振速比，很好地实现对钢液的搅拌功能。此外，超声波发生器4通过导线与电源相连接，本实施例的超声波发生器4发出的超声波功率为1000W。实验结果表明，当超声波功率为1000W时，均混时间明显缩短，搅拌效果最佳。同时，与仅通过底吹气体搅拌相比，超声波搅拌可明显缩短均混时间，改善钢包精炼动力学条件。进一步地，钢包I底吹氩时的透气量大小要适中，气量过大时对提高钢液混合效果贡献不大，且气量过大会产生明显的卷渣现象。而且钢包I底吹氩时的气泡大小要适中。如图2所示，本实施例的多孔塞3上表面均匀设置有40个圆孔，该圆孔直径均为8mm，氩气流稳定，且钢液混合效果好。需要说明的是，本技术的多孔塞3上设置的圆孔个数及其直径并不限于本实施例所描述的数值，其可在一定的范围内取值。为了在钢水浇完后，便于清理残留在多孔塞3工作面上的钢渣，本实施例的多孔塞3的上表面高于钢包I底部10mm，这样，倒净残钢残渣后，残留在多孔塞3工作面上的钢渣相对来说少一些，减轻了清理多孔塞3的负担，对多孔塞3的吹损程度降低，提高了多孔塞3的使用寿命。本实施例中的多孔塞3的材质采用铬钢玉，具有体积密度大，高温强度高，抗熔损冲刷能力强本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波搅拌的吹氩装置，包括设置在钢包（1）底部的多孔塞（3）和与多孔塞（3）相连的氩气通道（5），其特征在于：所述的多孔塞（3）设置有两个，且对称分布在同一直径上，该多孔塞（3）位于钢包（1）底部1/2半径上，所述的多孔塞（3）中心设有圆形通孔，在多孔塞（3）外的一侧设有超声波发生器（4），与氩气通道（5）的顶端固定连接，超声波发生器（4）内设置有变幅杆（2），上述变幅杆（2）穿过多孔塞（3）中心的圆形通孔，伸入钢包（1）内，所述的超声波发生器（4）通过导线与电源相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：汪玉，杨建，马南南，
申请(专利权)人：汪玉，
类型：实用新型
国别省市：