[发明专利]钢铁浇注方法及下水口砖

说明书

技术领域

本发明是对钢铁铸模浇注方法及所用滑动下水口砖的改进，尤其涉及一种能够实现“雨淋式”浇铸，以进一步净化钢液、排出钢液中有害气体，减少有害气体残留在钢锭中形成缩孔缺陷的钢铁浇注方法及所用下水口砖。

背景技术

为了获得高质量的洁净钢液，通常做法是向真空炉内加入复合精炼剂，使钢液中的脱氧产物和夹杂物形成液相上浮和去除。另外采用真空炉外精炼，不采用中间包和保护渣，使耐火材料和液渣等对钢液的污染降低到最低程度等等。但是所有措施都不能解决有害气体的夹杂对钢锭质量产生的影响，钢液中存在有害气体残留，会导致在钢锭中形成缩孔缺陷。此外，为防止钢水浇铸过程中的二次氧化，还采用真空浇铸，真空浇铸仅是与外界空气隔绝，并不能排除钢液中有害气体。

人们为减少钢液中有害气体，同样较多采用类似脱杂方法。通过添加助剂予以去除，例如：

中国专利CN1693487脱氧钢液净化剂，加入可有效去除钢液中的有害气体，可使钢中含氧量可降至20ppm以下，可有效地净化钢液提高产品的合格率。

中国专利CN1786202钢铁冶炼用含碳球团，加入钢液中不仅能增碳，而且能减少钢中夹杂物，去除有害气体，并能净化晶界，细化晶粒，从而提高钢的韧性。

中国专利CN1329174钢液净化剂及净化钢液方法，用钟罩压入法或包底冲入法将制成的净化剂熔块，加入到钢液下面，实现自下而上脱氧、脱硫、除气、去除非金属夹杂物。

采用加入各种净化剂、脱氧剂化学处理方法去除气体杂质方法，虽然能够去除一些有害气体杂质，然而由于净化剂、脱氧剂的加入，在净化去除气体杂质的同时，必然产生化学反应产物，这些反应产物存在也必然影响钢液的质量，同时此法还增加了成本。

中国专利CN1434135铸造浇注用小钢包吹气净化方法和装置。通过设置在钢液包底部吹气装置向包内钢液中吹入惰性气体，以此减少液体金属内的有害气体和杂质。通过钢包底部吹入惰性气体，其作用是使钢液形成“翻腾”效应从而使包底渣浮至液面去除，同时“翻腾”附带释出部分气体，因此排气难以彻底。

中国专利CN101602104中间包及使用该中间包去除非金属杂物方法，在中间包内设置一气幕挡墙，通过气幕挡墙往钢液中吹入氩气弥散成气泡，吸附钢液中的N、O等有害气体，降低钢液中这些元素的含量；同时气泡上浮，起搅拌钢液作用，带起钢液中氧化物、氮化物、硫化物、硅酸盐等无机非金属夹杂物，使得它们被钢液面的渣料吸附，钢液的洁净度进一步提高。此法同前一样，向钢液中吹入氩气排气难以彻底，其次，采用中间包和保护渣增加了耐火材料和液渣对钢液污染，并且易产生二次杂质。

上述不足仍有值得改进的地方。

发明内容

本发明目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种通过物理手段，不产生任何副产物，能简便有效高质量排除熔融钢液中有害气体的钢铁浇注方法。

本发明另一目的在于提供一种简便实现上述方法所用下水口砖。

本发明第一目的实现，主要改进是在钢液浇铸下流过程中，通过向下流钢液喷吹对钢液无害的惰性气体将钢液吹散，使浇铸下流钢液实现“雨淋式”散淋下落浇铸，使钢液中有害气体溢出得到排除，钢液的洁净度进一步的提高，从而克服了现有技术的不足，实现本发明目的。具体说，本发明钢铁浇注方法，包括在真空室内钢液下流浇注，其特征在于钢液下流浇注过程中，通过向下流钢液喷吹对钢液无害惰性气体，使下流钢液呈雨淋状下落。

本发明向下流钢液喷吹对钢液无害惰性气体，使浇铸下流钢液呈雨淋状下落，从而使得钢液中所含有害气体得到释放溢出，达到降低和排除目的。喷吹惰性气体使下流钢液呈雨淋状下落，其中一种较好喷吹惰性气体，是在下水口中进行，由于下水口与铸模间存在一定空间，从而有利于溢出有害气体的散出，此外，下水口接近铸模不易造成新的卷吸外界气体；其中更好为下水口周面同时向下落钢液喷吹对钢液无害惰性气体，可以使下落浇铸钢液充分发散实现全截面雨淋状下落，使钢液中有害气体彻底散出。

考虑到下落钢液因喷吹形成发散，为方便使发散钢液收缩注入铸模模口，一种较好方式是下水口下方、铸模口上方(下水口与铸模口间)设置有耐钢液、且对钢液基本无污染的汇流环，例如石墨汇流环，使雨淋发散钢液收敛。由于浇铸是在真空室内进行，通过调节真空度、钢液下流量等，也可以省略汇流环。

本发明所说对钢液无害惰性气体，为技术人员所知，例如氩气、氮气、氖气，此属于现有技术。