[发明专利]应用于中柱管浇注过程的气体保护方法及其装置

说明书

本发明提供了一种应用于中柱管浇注过程的气体保护方法及其装置，方法包括如下步骤：步骤1：钢液还没流入钢包时，即通过钢包底部的通气口向钢包内通入惰性气体，至钢液全部流入钢包，所述惰性气体的吹气方向接近钢液旋流的水平切向，步骤2：停止向通气口通入惰性气体，在钢包中经过净化的钢液通过通气口进入钢液中间包，步骤3：开启钢液中间包底部的水口，使钢液中间包中的钢液注入结晶器中进行凝固成形。本发明相比于传统的中柱管浇注过程，将钢包安装于外侧，通过气体驱动使钢液实现旋转流动，促进夹杂物的碰撞长大，有利于夹杂物的上浮去除，大大提高夹杂物的去除效率。

技术领域

本发明属于冶金工艺及其装置领域，特别涉及一种应用于中柱管浇注过程的气体保护方法及其装置。

背景技术

现有技术中，炼钢浇注时，由于浇注的钢水与空气地直接接触，会引起浇注的钢水二次氧化，从而导致炼钢的质量下降，后来出现了高速钢模具炼钢浇注用的新型氩气保护罩，其可一定程度上防止钢水二次氧化带来的质量下降问题，但其放置腔内状况无法进行观察，从而导致其使用可靠性降低；并且由于取放口的高度有限，无法更进一步与钢水浇注的装置输出口配合，从而导致其浇注时经常出现物料喷出至壳体外，影响了使用可靠性；而且其连通管的位置固定，因其无法进行旋转调节，导致其与氩气制造或储放装置的配合时需要搬动整体壳体，非常麻烦。

发明内容

为了解决现有技术的缺陷，本发明提供了一种应用于中柱管浇注过程的气体保护方法，包括如下步骤：

步骤1：钢液还没流入钢包时，即通过钢包底部的通气口向钢包内通入惰性气体，至钢液全部流入钢包，所述惰性气体的吹气方向朝向钢液旋流的水平切向，驱动钢液产生接近水平的旋转运动，利用钢液旋转运动产生的离心力，使钢液内的夹杂物向旋转中心区域迁移聚集，进而使夹杂物相互碰撞长大并上浮到钢液表面，从而被渣层吸附去除，同时使钢液中溶解的气体从钢液内部析出并上浮排除，使钢液混流产生的冲击动能转换成接近钢液旋流的水平切向的冲击流，从而驱动钢液产生接近水平的旋转运动，提前通入保护气体，使旋流过程处于保护气体的氛围，减少浇注的钢水与空气直接接触的机会，降低钢水二次氧化的面积，

步骤2：停止向通气口通入惰性气体，在钢包中经过净化的钢液通过通气口进入钢液中间包，

步骤3：开启钢液中间包底部的水口，使钢液中间包中的钢液注入结晶器中进行凝固成形。

进一步的，步骤1中所述惰性气体为氩气，通入的氩气流速为400-500L/min，且在钢液流入中柱管圆形腔时提前1-2min开始通入氩气。

应用于上述任一中柱管浇注过程的气体保护方法的装置，包括钢包与钢液中间包，所述钢包与钢液中间包之间设有通气口，所述通气口设置于钢包与钢液中间包的底部，钢包的正中心设有钢包长水口，钢包中部侧壁上沿圆周均匀设置若干个倾斜的吹气气孔，吹气气孔的水平中心线高于钢包长水口的出口位置，所述钢液中间包底部设有水口，通过控制开启所述水口使所述钢液中间包中的钢液注入结晶器中。

进一步的，所述钢包的水平截面为圆形，所述钢液中间包水平截面为正方形，且底面的正方形比顶面的正方形大，上部面积较小，整体为聚拢形，减少空气接触面，进一步降低钢水氧化概率。

进一步的，所述吹气气孔在钢包侧壁上的布置位置应满足吹气气孔的水平中心线至钢包底部的距离在150mm-200mm之间、沿圆周分布的数量为3-4个，吹气气孔的孔径在10mm-15mm之间，吹气气孔的吹气方向沿所述钢包内钢液旋流的切线方向设置，使钢液混流在所述钢包内产生的冲击动能转换成接近钢液旋流的水平切向的冲击流，从而驱动所述钢液产生接近水平的旋转运动。

进一步的，所述通气口和吹气气孔均通过输气管通入气体，所述输气管外部包裹陶瓷纤维材料，所述通气口为孔式透气砖制成。