專(zhuān)利名稱(chēng)：無(wú)耐火磚臥式上澆注鋼錠工藝及其設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于冶金工業(yè)鋼錠澆注系統(tǒng)的工藝及其設(shè)備。
鋼錠澆注的工藝直接影響到鋼錠質(zhì)量及生產(chǎn)效率。我國(guó)長(zhǎng)期以來(lái)用于鋼錠澆注工藝及裝置有二種方法，其一為上注法，就是將鋼液通過(guò)鋼水罐，由鋼錠模上帽口直接注入模內(nèi)而形成鋼錠;其二為下注法，即將鋼液通過(guò)鋼水罐注入澆注系統(tǒng)的中注管，再經(jīng)由底部湯道分流到各鋼錠模內(nèi)，形成鋼錠。各鋼廠(chǎng)多采取下注法，下注法的澆注系統(tǒng)包括鋼水罐、中注管、湯道、底盤(pán)、鋼錠模。且鋼水罐、中注管及湯道用的各種耐火磚，如棒芯磚、棒芯頭磚、水口磚、座磚、花盆磚、中注管磚和湯道磚等。
下澆注鋼錠工藝存在下述問(wèn)題1、工藝層次多，操作技術(shù)復(fù)雜，又需配置較多的設(shè)備(如需備吊車(chē)、鋼水罐、中注管等)，耐火磚僅能一次性使用，建廠(chǎng)投資大。這些因素影響生產(chǎn)效率，使成材率降低，成本消耗加大;
2、鋼液通過(guò)鋼水罐、中注管、湯道澆注系統(tǒng)，對(duì)0.5噸的中頻感應(yīng)爐而言，每煉一爐鋼要消耗各種耐火磚80公斤以上。另外還需提高鋼液溫度50～80℃，造成熔煉時(shí)間延長(zhǎng)，浪費(fèi)能源，降低生產(chǎn)效率，鋼的成材率低，加大了成本消耗;
3、下注工藝溫度偏高，容易造成焊模，影響鋼錠模壽命，勞動(dòng)強(qiáng)度大;
4、下注鋼液經(jīng)過(guò)湯道，如果對(duì)各種耐火磚的泥口接縫操作不慎，在澆注過(guò)程中易帶入耐火材料，致使鋼中產(chǎn)生非金屬夾雜，影響鋼的質(zhì)量，有時(shí)也可能出現(xiàn)漏鋼事故。
本發(fā)明的目的是克服下注鋼錠工藝的不足，提供一種新型的無(wú)耐火磚臥式上澆注鋼錠工藝方法及為該工藝而設(shè)計(jì)的設(shè)備。它以臥置鋼錠模上澆注鋼錠工藝取代立式下注工藝，省掉了吊車(chē)、鋼水罐、中注管、下湯道設(shè)施，消除了耐火磚的消耗，提高鋼錠質(zhì)量和鋼錠的成材率及生產(chǎn)效率，具有較高的企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
本發(fā)明具有以下的優(yōu)點(diǎn)1、減少了建廠(chǎng)投資，因不用吊車(chē)、鋼水罐、中注管及下湯道，采用該設(shè)備最少可減少20萬(wàn)元的投資;
2、經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明以0.5噸中頻感應(yīng)爐為例，每煉一噸鋼錠計(jì)算，年產(chǎn)1500噸，合計(jì)效益為53.19萬(wàn)元，如下述(1)、可減少一次性耐火磚消耗169公斤，價(jià)值為182520元。
720元/噸×0.169噸＝121.68元121.68元×1500＝182520元;
(2)、每澆注一噸鋼錠，可節(jié)約80公斤鋼水，即提高成材率8%，其效益為342000(元/年)1500噸×8%＝120噸。
按2850元/噸計(jì)算，則為2850元/噸×120噸＝342000(元/年);
(3)、節(jié)約80公斤鋼水，對(duì)應(yīng)節(jié)約的重熔電能為120度，(降低出鋼溫度50～60℃，節(jié)約的電能未計(jì))，其效益為7380元0.41元/度×120度×1500＝7380元合計(jì)效益為53.19萬(wàn)元。
3、采用本設(shè)備，可簡(jiǎn)化工藝程序，降低操作難度，杜絕操作不慎而產(chǎn)生的漏鋼事故，同時(shí)改善了勞動(dòng)強(qiáng)度，促進(jìn)安全生產(chǎn);
4、提高了鋼錠的澆注質(zhì)量。采用對(duì)角線(xiàn)開(kāi)式鋼錠模結(jié)構(gòu)，合模前可均勻涂刷石墨涂料，改善鋼錠內(nèi)部質(zhì)量和表面質(zhì)量;
5、本發(fā)明由于鋼錠模底模上端頭具有凹槽，可涂耐火材料，防止焊模，從而提高鋼錠模使用壽命;
6、本發(fā)明由于采用切分傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和對(duì)角線(xiàn)開(kāi)式鋼錠模，脫模容易，改善了勞動(dòng)強(qiáng)度;
7、本發(fā)明由于采用底盤(pán)升降和水平位移傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，確保鋼液始終注入帽口內(nèi)，減少了澆注工藝層次，投資少，成本低，改善勞動(dòng)條件，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率;
8、本發(fā)明由于采用了特殊的無(wú)耐火磚裝置進(jìn)行澆注，因此節(jié)省大量的耐火磚，具有顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
本發(fā)明為“無(wú)耐火磚臥式上澆注鋼錠工藝”，其工藝流程如下鎮(zhèn)靜鋼液→注入分流器超大帽口→經(jīng)過(guò)凈化器流入主湯道→分流湯道→到鋼錠模內(nèi)形成鋼錠→取出鋼錠。
其具體工藝方法如下1、首先，鋼液在爐內(nèi)鎮(zhèn)靜3～5分鐘;
2、在不用吊車(chē)、中間鋼水罐、中注管等設(shè)施的情況下，通過(guò)底盤(pán)升降和水平位移傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，使底盤(pán)上的分流器的超大帽口準(zhǔn)確無(wú)誤地對(duì)準(zhǔn)煉鋼爐傾動(dòng)出鋼時(shí)的鋼液流，鋼液倒入超大帽口內(nèi)并經(jīng)過(guò)凈化器凈化，然后流入分流器主湯道;
3、鋼液再經(jīng)過(guò)主湯道兩側(cè)的分流湯道流入對(duì)稱(chēng)臥置排列在與水平線(xiàn)成15°夾角的、八字形底盤(pán)上的對(duì)角線(xiàn)開(kāi)式鋼錠模內(nèi)。鋼錠模由壓模裝置、頂模裝置及底板固定。改變了傳統(tǒng)的下注湯道為上注湯道。鋼液沿著底模角壁流入模底，鋼液面隨著鋼液逐漸地流入而緩緩地平穩(wěn)上升，鋼錠模內(nèi)的空氣也隨鋼液面的上升被排擠到上模腔，經(jīng)由分流器上的排氣孔排出，鋼液直至充滿(mǎn)整個(gè)模腔，形成鋼錠;
4、為便于脫模，待鋼錠冷卻到1400℃時(shí)，分流孔中的鋼液處于似凝非凝狀態(tài)時(shí)，旋轉(zhuǎn)切分機(jī)構(gòu)的絲杠，使分流器與底盤(pán)產(chǎn)生相對(duì)位移，利用燒結(jié)后的分流孔與鋼錠模位錯(cuò)的剪切作用，切斷分流器分流湯道內(nèi)與鋼錠相連接的鋼棒;
5、當(dāng)鋼錠冷卻到800℃時(shí)，松開(kāi)壓模和頂模機(jī)構(gòu)及底板，打開(kāi)開(kāi)式鋼錠模的上模，取出鋼錠。為提高鋼錠表面質(zhì)量和改善鋼錠結(jié)晶狀態(tài)及延長(zhǎng)鋼錠模使用壽命，可在模內(nèi)壁涂刷一層由60%鉛粉和40%粘土粉均勻混合的泥漿涂料。按重量100%計(jì)。
分流器帽口和湯道及鋼錠模底模上端頭凹槽，均采用耐火材料搗筑成整體結(jié)構(gòu)，取代下注各種耐火磚，構(gòu)成上澆注湯道系統(tǒng)。由于分流器置于最高位置，在澆注過(guò)程中呈現(xiàn)出液面位差壓力澆注;又由于耐火材料具有良好的保溫性能，使帽口和湯道的鋼液始終最后凝固，因此在鋼錠冷卻凝固過(guò)程中，分流器中的鋼液具有隨時(shí)填充和補(bǔ)縮的能力。
耐火材料配方利用拆出坩堝的廢石英砂料經(jīng)破碎，篩選成粒度＜3mm的混合料67-78%，耐火粘土粉20-30%，硼酸粘結(jié)劑2-3%，均按重量100%計(jì)，并與適量的水均勻混合而成。
為實(shí)現(xiàn)上述方法而設(shè)計(jì)的設(shè)備實(shí)施如下本發(fā)明設(shè)備為“無(wú)耐火磚臥式鋼錠澆注機(jī)”，它是由分流器、底盤(pán)、底盤(pán)升降和水平位移傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、壓模裝置、鋼錠與分流湯道中凝固棒的切分機(jī)構(gòu)、泡沫陶瓷鋼液凈化器等構(gòu)成。
在分流器的超大帽口底部具有泡沫陶瓷鋼液凈化器，分流器座落在底盤(pán)的分流槽中，分流器的兩側(cè)對(duì)稱(chēng)臥置四個(gè)鋼錠模，其座落在與水平線(xiàn)成為15°夾角的八字形底盤(pán)的仿模V型槽中，鋼錠模的大頭端面與分流器側(cè)面的每個(gè)分流湯道通過(guò)鋼錠模小端頭處的頂模機(jī)構(gòu)頂緊形成對(duì)接密封，頂模機(jī)構(gòu)通過(guò)螺栓緊固在底盤(pán)仿模V型槽的下端部。每個(gè)對(duì)角線(xiàn)開(kāi)式鋼錠模通過(guò)底盤(pán)上方的壓模裝置壓緊定位。在底盤(pán)左端具有旋轉(zhuǎn)切分機(jī)構(gòu)，它是通過(guò)螺栓緊固在底盤(pán)上。底盤(pán)座落在能夠升降和水平位移傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的上橫梁上，從而實(shí)現(xiàn)底盤(pán)在高度方向720毫米升降運(yùn)動(dòng)和通過(guò)人工移動(dòng)實(shí)現(xiàn)水平位移，滿(mǎn)足鋼錠澆注工藝的技術(shù)要求。
分流器由耐火材料搗制成型的超大帽口、主湯道、分流湯道和排氣孔構(gòu)成。鋼錠模是帶有止口對(duì)角線(xiàn)兩開(kāi)模，分上模和底模，底模上端頭具有凹槽，其內(nèi)填充耐火材料。
泡沫陶瓷鋼液凈化器是裝配在分流器超大帽口底部，當(dāng)鋼液流過(guò)凈化器時(shí)，對(duì)鋼液中的非金屬夾雜物具有過(guò)濾作用，有利于提高鋼錠的澆注質(zhì)量。
權(quán)利要求
1.一種涉及冶金工業(yè)鋼錠澆注系統(tǒng)的無(wú)耐火磚臥式上澆注鋼錠工藝，本發(fā)明的特征是上澆注鋼錠工藝方法鎮(zhèn)靜的鋼液→由爐內(nèi)直接注入分流器超大帽口→經(jīng)過(guò)凈化器流入分流器主湯道→分流湯道→流入對(duì)稱(chēng)臥置排列在與水平線(xiàn)成15°夾角的、八字形底盤(pán)上的對(duì)角線(xiàn)開(kāi)式鋼錠模內(nèi)，形成鋼錠→待鋼液冷卻到1400℃時(shí)，通過(guò)運(yùn)動(dòng)切分機(jī)構(gòu)，切斷分流湯道內(nèi)與鋼錠相連接的鋼棒→當(dāng)鋼液冷卻到800℃時(shí)，打開(kāi)兩開(kāi)模的上模，取出鋼錠。
2.一種無(wú)耐火磚臥式鋼錠澆注機(jī)，其特征是由分流器、底盤(pán)、底盤(pán)升降和水平位移傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、壓模裝置、鋼錠與分流湯道中凝固棒的切分機(jī)構(gòu)、泡沫陶瓷鋼液凈化器構(gòu)成。
3.按權(quán)利要求2所述的工藝設(shè)備，其特征是無(wú)耐火磚臥式鋼錠澆注機(jī)的分流器帽口和湯道及鋼錠模底模上端頭凹槽，均采用耐火材料搗筑成整體結(jié)構(gòu)，取代下注各種耐火磚，構(gòu)成上澆注湯道系統(tǒng)，由于分流器置于最高位置，呈現(xiàn)液面位差壓力澆注;又由于耐火材料的保溫性能，使帽口和湯道的鋼液最后凝固，因此分流器中的鋼液具有隨時(shí)填充和補(bǔ)縮的能力。
4.按權(quán)利要求2所述的工藝設(shè)備，其特征是耐火材料配方利用拆出坩堝的廢石英砂料經(jīng)破碎，篩選成粒度＜3mm的混合料67-78%，耐火粘土粉20-30%，硼酸粘結(jié)劑2-3%，均按重量100%計(jì)，并與適量的水均勻混合而成。
5.按權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征是鋼錠模是帶有止口對(duì)角線(xiàn)兩開(kāi)模，分上模和底模，底模上端頭具有凹槽，其內(nèi)填充耐火材料。
6.按權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征是底盤(pán)座落在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上，從而實(shí)現(xiàn)底盤(pán)升降運(yùn)動(dòng)和水平位移。
全文摘要
一種涉及冶金工業(yè)鋼錠澆注系統(tǒng)的無(wú)耐火磚臥式上澆注鋼錠工藝及其設(shè)備，其工藝是將鎮(zhèn)靜的鋼液由爐內(nèi)直接注入分流器超大冒口，經(jīng)過(guò)凈化器流入分流器主湯道和分流湯道及對(duì)角線(xiàn)開(kāi)式鋼錠模內(nèi)，形成鋼錠；為實(shí)現(xiàn)上述方法設(shè)計(jì)了無(wú)耐火磚臥式鋼錠澆注機(jī)，該機(jī)具有液面位差壓力澆注作用，因而可使鋼液填充補(bǔ)縮。以上注鋼錠工藝取代立式下注工藝，消除耐火磚消耗，提高鋼錠質(zhì)量和成材率及生產(chǎn)效率，具有較高社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)B22D7/00GK1087563SQ9311593
公開(kāi)日1994年6月8日 申請(qǐng)日期1993年12月1日 優(yōu)先權(quán)日1993年12月1日
發(fā)明者呂德喜, 胡嘉第, 于福呂, 薄顯祿, 漆德虎 申請(qǐng)人:呂德喜