[发明专利]多个滑动水口包和特殊导流管间断性真空浇注大钢锭的设备

说明书

技术领域

本发明属于真空铸锭技术领域

技术背景

现有真空铸锭技术在我国已有近四十年的历史，是已坐好的大钢锭模和保温冒的真空室扣上真空盖，抽真空后，吊来塞杆式中间包，将水口对准导流管中心后坐在真空盖上，再吊来盛有LF精炼后钢水的滑动水口钢包，打开水口对中间包进行大气中倒包，中间包钢水升到规定高度时提升塞杆，钢水流股冲化密封铝片，进入真空，大量放出气体，经过导流管呈一定扩散角的滴状钢水喷淋落入大锭模内，最后浇注成大钢锭，也可多包钢水依次向中间包倒包补充钢水，连续真空浇注成一支更大的大钢锭。(注1)

该法设备和工艺看似简单实用，但其最大缺点是：

1.大气中倒包时，钢水流股紧密接触大气吸收大气中氧、氮和水分中氢和氧，使钢水中增加[H]含量并形成金属氧化物和氮化物，钢水流股由中间包中进行真空浇注时，钢水中增加的[H]可以大量放出，而氧化物和氮化物十分稳定，不易分解，以较大颗粒有害夹杂物状态残留在钢中，另外，中间包衬塞杆袖砖和塞头砖因钢水的机械冲刷和化学侵蚀也会给钢水带来较大颗粒的有害的非金属夹杂物。

2.塞杆袖砖厚度有限，塞头冲刷太快，尤其多包钢水依次倒包时使浇注总时间倍增，很容易造成塞杆熔断和塞头脱落的重大事故。

3.为了减少倒包时“二次氧化”和耐火材料污染钢水，以及塞杆、赛头造成的重大事故的缺陷，特意限制了每包钢水倒包时间，现一般130吨左右的滑动水口钢包的允许浇注时间在60分钟左右，而真空浇注时，向中间包大气倒包时，每包倒包时间限制在20-30分钟左右，这样就在多包真空浇注一支大钢锭时造成很多困难，现在各大重机厂因年需大型铸锻件数量有限，不能建多台百吨级高功率电弧炉，对需要每半小时内供应一包精炼钢水的组织调度工作要求极高。

另外，现有技术使用大吨位铸锭天车长时间吊着钢包在固定位置上进行大气中倒包作业，对整个浇注跨其它天车正常工作也有影响，即使现有双层天车也不能完全克服上述缺点。

注1：供实审用资料：真空工程技术 化学工业出版社2006年8月第一版

第467页 表16-38中TD-VC法

第484页 图16-147 图16-148 图16-149

第485页 图16-150

注2：连续铸锭装置 徐宝升 著 冶金工业出版社 1959年11月北京第一版 第一次印刷 统一书号：15062.1003 第66页第二节

发明内容：

(一).目的：克服现有钢水真空铸锭技术上述缺点

1.避免钢水接触大气；

2.尽可能减少钢水和耐火材料接触时间；

3.简化设备和工艺流程，降低成本；

4.减少浇注过程中设备事故；

5.每包钢水在工艺合理条件下允许有较长的浇注时间，便于组织多包钢水依次间断性真空浇注一支大钢锭，取消铸锭天车长时间吊包在固定位置上真空浇注作业，解放天车，使浇注跨生产流畅，提高生产能力。

(二).设备组成 []内是本发明申请文件中的简称

1-盛有精炼后钢水的滑动水口钢水包。[钢包]

2-钢包(1)壳下部加高了的水冷上法兰A和真空盖上部加高了的水冷下法兰A及密封圈。[上、下法兰A]

3-在钢包(1)壳底上法兰A(2)内安装有真空条件下使用的带吹Ar透气塞的滑动水口及其开闭机构和液压缸及水冷防热装置，其液压、供Ar、冷却水等管线伸出上法兰A(2)外后通过快速接头接上源头。[水口]

在真空室盖上部下法兰A(2)内设有和真空室同中心布置的以下装置：

4-可升降和180°往返旋转的上部导流管。[上导流管]

其中包括有：上部水冷环A，其下表面需加工平整，外侧面设有吹Ar喷嘴，用于升起和旋转时对下导流管上表面进行吹Ar清扫。

还包括有环形导流管砖及其与上水冷环A焊成一体的耐热钢筒状外壳。

5-固定导流管。[下导流管]

其中包括有：中部水冷环，其上、下表面需加工平整，与其耐热钢制筒状外壳焊成一体，下导流管(5)内砌有多节环形导流管砖和绝热耐火层。

6-下部水冷环。[下水冷环]

其中包括有：其上表面需加工平整，装有密封圈用于下导流管(5)和真空室密封用，下水冷环与真空盖中心安装圆孔焊接在一起，和下导流管(5)的耐热钢制筒状外壳间留有规定的间隙，便于安装和更换。

7-真空室盖。[真空盖]

8-下导流管(5)的真空密封盖。[小真空盖]