專利名稱：真空-負(fù)壓連鑄法的制作方法
真空一負(fù)壓連鑄法 本真空一負(fù)壓連鑄法屬于澆鑄方法，同時(shí)又是一種真空脫氣方法。
在連鑄過(guò)程中，為防止鋼液二次氧化，在大包至中包及中包至結(jié)晶器間國(guó)內(nèi)外廣泛采用大 包長(zhǎng)水口及結(jié)晶器浸入式水口配合保護(hù)渣保護(hù)澆鑄，對(duì)大包長(zhǎng)水口接逢吹氬保護(hù)，并開發(fā)了以 密封劑代替吹氬保護(hù)，但這些都不能解決連鑄工藝存在的以下四個(gè)重要問(wèn)題。
1. 鋼液流入結(jié)晶器的驅(qū)動(dòng)力大，造成結(jié)晶器內(nèi)鋼液紊流嚴(yán)重，液面波動(dòng)，液穴深，氣體及 夾雜及乎不能上浮，出現(xiàn)鑄坯質(zhì)量缺陷甚至漏鋼。
2. 生產(chǎn)低碳鋼終脫氧鋁加少了鑄坯就會(huì)出現(xiàn)大量多種廢品，尤其是生產(chǎn)低碳低硅鋼時(shí)甚至 會(huì)出現(xiàn)鋼液在結(jié)晶器內(nèi)沸騰的現(xiàn)象，被迫停澆；鋁加多了水口結(jié)瘤堵塞。
3. 鋼液中含有較多的氣體及夾雜物，使鋼產(chǎn)生種種缺陷。
4. 鋼液溫度波動(dòng)影響可澆性及鑄坯質(zhì)量。
為解決第一個(gè)問(wèn)題，英國(guó)鋼鐵公司特賽徳[Teesside]鋼廠開發(fā)了真空中間包工藝(《第十屆全 國(guó)煉鋼學(xué)術(shù)會(huì)議論文集》第28頁(yè)1998.11中國(guó)金屬學(xué)會(huì)煉鋼學(xué)會(huì)編)，中間包水口上方做成封閉 的真空室。真空室浸在鋼液中浸蝕嚴(yán)重污染鋼液。為解決第2個(gè)問(wèn)題，目前廣泛采用硅鈣合金 替代部分鋁對(duì)鋼水脫氧。但只有在Ca/Al等于0.1% 0.28%時(shí)才能改善鋼水流動(dòng)性，否則反而加 劇水口結(jié)瘤堵塞；而且鋁和鈣的收得率又難以控制，即使以喂線的方法加入也常常發(fā)生水口堵 塞，被迫停產(chǎn)。為解決第三個(gè)問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外開發(fā)了許多真空脫氣方法，目前與連鑄配合的主要 有DH、 RH和ASEA—SKF法。這些方法都必須在專用場(chǎng)地處理后再運(yùn)到連鑄，投資大，操作 麻煩，占用場(chǎng)地和時(shí)間，而且增加了生產(chǎn)環(huán)節(jié)，組織協(xié)調(diào)困難。針對(duì)上述缺點(diǎn)前蘇聯(lián)新利別茨 克鋼鐵公司開發(fā)了連鑄在線鋼流真空處理裝置(《連續(xù)鑄鋼》第118頁(yè)冶金工業(yè)出版社第1版)。 在線處理的真空室安放在鋼包和中間包間，依靠?jī)蓚?cè)的液壓缸控制升降，使真空室與鋼包結(jié)合 在一起，真空室上有導(dǎo)出管以抽真空。為解決第4個(gè)問(wèn)題，比利時(shí)冶金研究中心(CRM)研制 了水冷水口 (《連續(xù)鑄鋼》第139頁(yè)同上)。在這個(gè)水口中，中間包鋼水沿一水冷的鋼板流動(dòng)， 然后經(jīng)過(guò)一個(gè)由耐火材料制成的管子流入結(jié)晶器，該工藝只能降溫。為提高鋼水溫度國(guó)內(nèi)外開 發(fā)了多種方法，有物理方法，也有化學(xué)方法，成本都比較高，而且化學(xué)法還會(huì)污染鋼液。顯而 易見，以上方法都投資大，比較復(fù)雜。至今國(guó)內(nèi)外沒有一個(gè)方案可以同時(shí)解決上述四個(gè)問(wèn)題， 本發(fā)明的目的是用一個(gè)簡(jiǎn)單易行的方法，不僅解決鋼流防氧化問(wèn)題，同時(shí)解決上述四個(gè)問(wèn)題。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的使鋼流保護(hù)水口上端與容器緊固密封，下端浸入覆蓋著保護(hù) 渣的鋼液；在該水口上方容器的底部安裝一根管道與抽氣設(shè)備相通。將水口內(nèi)抽真空，鋼水進(jìn) 入后由于壓力突然降低，鋼中氣體膨脹析出，鋼水成滴狀落下，因表面積特別大，所以脫氣效 率高，故可以少加鋁。又由于真空吸吮，中包水口鋼液流速加大，故避免水口結(jié)瘤堵塞。水口 外圍的鋼液受大氣的壓力內(nèi)部真空故液面上升，而且鋼水成滴狀落下，鋼液流入結(jié)晶器的驅(qū)動(dòng) 力小，氣體及夾雜易上浮。鋼液在長(zhǎng)水口內(nèi)降溫，也可以通過(guò)煤氣加熱器[5]對(duì)水口保溫或加熱， 在一定的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)溫度。本發(fā)明只是在容器的底部安裝一根導(dǎo)管，簡(jiǎn)單，抽氣設(shè)備小，占用場(chǎng)地小，設(shè)備及操作簡(jiǎn) 單，投資費(fèi)用少， 一技多能、高效與連鑄同時(shí)同地同速進(jìn)行。目前國(guó)內(nèi)外連鑄所釆用的各種真 空脫氣方法都不是在澆鑄的最后時(shí)刻對(duì)鋼液脫氣，在之后的過(guò)程中鋼液還會(huì)從周圍吸收氣體， 尤其是澆鑄時(shí)，高速鑄流在其周圍造成負(fù)壓將氣體帶入鑄件，而本方法是在鋼液凝固前的最后 時(shí)刻，能保住鋼液處理后的純潔狀態(tài)。
附圖
為本發(fā)明的實(shí)施例。圖中[l]為中間包，[2]為抽氣管道，[6]為結(jié)晶器。管道與中間包下 水口[7]周圍的環(huán)形管相通，環(huán)形管內(nèi)弧開孔，周圍焊上與浸入式水口托架[3]配合的掛鉤，浸入 式水口[4]由托架3]上的掛翹旋緊結(jié)構(gòu)(氧槍快速接頭結(jié)構(gòu))牢牢固定在中間包水口下方。浸入 式水口上端面有環(huán)形槽，槽內(nèi)填充密封劑[槽的外延可有小溝]。[5]為環(huán)形煤氣加熱器，對(duì)浸入水 口預(yù)熱使其上端接縫密封，即可開始澆鑄。
本發(fā)明方法不僅可用于中間包至結(jié)晶器間也可用于大包至中間包間，還可以在兩處同時(shí)采 用。使用時(shí)可視不同目的為了避免堵水口，還是為了降低注流驅(qū)動(dòng)力，還是為了對(duì)鋼液真空 脫氣處理確定使用位置并根據(jù)具體要求確定采用的真空度。真空澆注液穴深度小，可以使連鑄 機(jī)冶金長(zhǎng)度降低。
為防止連鑄操作不當(dāng)下渣，可根據(jù)設(shè)計(jì)的真空度計(jì)算出鋼液在浸入式水口內(nèi)上升的高度， 在液面上方留孔與真空儲(chǔ)渣器相通。
本發(fā)明方法不僅適用于鋼液連鑄而且適用于所有液體澆鑄。
權(quán)利要求
1.真空-負(fù)壓連鑄法屬于澆鑄方法同時(shí)也屬于真空脫氣方法，它包括保護(hù)渣及上端與容器密封配合下端浸入鋼液的長(zhǎng)水口，其特征在于浸入式長(zhǎng)水口通過(guò)設(shè)置的管道與抽氣設(shè)備相通。
全文摘要
本真空—負(fù)壓連鑄法是澆鑄方法也是真空脫氣方法。它包括保護(hù)渣及上端與容器密封配合下端浸入鋼液的長(zhǎng)水口；為了減小鑄流對(duì)結(jié)晶器內(nèi)鋼液的沖擊力，避免堵水口和出脫氧不良廢品，使脫氣與連鑄同時(shí)同地同速進(jìn)行杜絕組織協(xié)調(diào)等困難，本發(fā)明通過(guò)在中間包底部設(shè)置管道使鋼液在長(zhǎng)水口內(nèi)脫氣。本發(fā)明雖然十分簡(jiǎn)單，投入少，卻解決了上述諸多問(wèn)題，連鑄順行，降低脫氧劑和合金料消耗，提高鑄坯質(zhì)量和性能，并可方便地在一定范圍內(nèi)調(diào)溫。
文檔編號(hào)B22D18/06GK101596586SQ200910003298
公開日2009年12月9日 申請(qǐng)日期2009年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月25日
發(fā)明者張沙泉 申請(qǐng)人:張沙泉