带有净化装置的倾转式钢包的制作方法

【技术领域】

本实用新型属于钢水净化技术领域，具体涉及一种带有净化装置的倾转式钢包。

背景技术：

钢水的纯净程度直接影响铸件质量，钢水中氧化物、夹杂物、气体等杂质的含量直接影响铸件材质性能。为保证钢水以纯净状态形成铸件，除在熔炼炉内进行精炼净化以外，在钢水倒入钢包过程中，会出现夹渣、夹杂、夹气、氧化等有害影响，有必要对钢包进行改进，提高钢水净化效果。目前通用的钢包内钢水净化方法有三种：(1)大型、连铸方面采用中间包进行炉外精炼，这种方法不适合于多品种小批量铸件的生产，且能耗高、占地大；(2)传统的做法大都采用钢水在包中被动静置的方法，由钢水中的钢渣、氧化物通过密度差异自动上浮，气体通过聚合形成足够压力后上浮，钢水净化效果并不理想；(3)通过钢包内插管吹氧的方法进行，存在对钢水中化学成分形成影响、增加氧化物、操作不方便等缺陷。

技术实现要素：

本实用新型提供一种带有净化装置的倾转式钢包，以解决现有技术净化钢水效果差等问题。

为解决以上技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种带有净化装置的倾转式钢包，包括包身、吊耳固定装置、吊耳、吊耳轴固定座、吊耳轴、摇动装置、透气砖、钢管、软气管、惰性气体瓶、防护安全性结构、旋转盖、包底保护触头、触头保护器、导线a、炉体保护装置；所述的包身通过吊耳轴固定座、吊耳轴连接有吊耳；所述的吊耳上设置有吊耳固定装置；所述的吊耳轴固定座一侧设有摇动装置；所述包身底部设置有透气砖，所述透气砖进气口依次通过钢管、软气管与惰性气体瓶连接；所述包身与手动柄之间设置有防护安全性结构，所述包底保护触头镶嵌于包身底部的耐火衬内，所述触头保护器与包底保护触头通过导线a相连；所述炉体保护装置由加热感应圈、温度感应器、导线b组成，所述温度感应器与加热感应圈通过导线b相连，所述加热感应圈设置有数个，每个加热感应圈设置在包身上部耐火衬内部水平方向，所述加热感应圈上设置有数个感应触点；所述包身顶部的开口处设置有旋转盖。

作为本实用新型的进一步说明：所述包身包括耐火衬和底座，所述耐火衬设置于包身的内部，所述底座设置于包身的底部。

作为本实用新型的进一步说明：所述摇动装置包括手动柄。

作为本实用新型的进一步说明：所述防护安全性结构为防护板。

作为本实用新型的进一步说明：所述防护板为耐火材料板件。

作为本实用新型的进一步说明：所述加热感应圈设置有4个。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型改进的倾转式钢包的包身与手动柄之间新增设置有防护安全性结构，可为在钢包一侧作业的工人提供遮挡，从而为作业人员起到身部遮挡作用，避免在高温钢包前进行手动操作，保障不了工人安全。本实用新型改进的倾转式钢包的包身顶部的开口处新增设置有旋转盖，可避免吹气过程中钢水液体沸腾，有利于钢水保温，减少温度损失，节约能耗；可形成微弱的正压，强化钢水液体表面的还原性熔渣反应效果；可防止钢水液体外溅，保障工人安全，避免安全事故发生。本实用新型带有净化装置的倾转式钢包通过增加设置包底感应装置，可以检测钢液纯净化处理过程中惰性气体给包身底部耐火衬的冲刷程度，从而选择较佳的惰性气体压力和流量，节约成本；另外还可保护包底，避免造成穿炉事故发生。本实用新型带有净化装置的倾转式钢包通过增加设置炉体保护装置可以精准控制包身上部耐火衬的使用寿命，当包身上部耐火衬由于高温高锰钢水造成的熔蚀点触碰到感应触头时，预警包身上部耐火衬寿命已至，需更换包身上部耐火衬；还可以有效保护包身上部耐火衬及整套带有净化装置的倾转式钢包控制系统，当熔化的高锰钢水渗出包身上部耐火衬与炉壳导通时，炉体保护装置开启，及时关闭熔体总电源，避免穿炉事故发生。本实用新型带有净化装置的倾转式钢包使用时通过注入惰性压力气体(氩气)，有助于高锰钢水中的钢渣、氧化物等杂质迅速上浮，净化充分且有效避免高锰钢水成分氧化和损失，大大降低生产出高锰钢中氢氧含量，延长钢材使用寿命。

通过本实用新型设备的改进，新增防护安全性结构、旋转盖、包底感应装置和炉体保护装置，有效解决了生产安全和钢水净化效果差的实际技术问题，取得了良好的经济和社会效益，可大力推广应用。

【附图说明】

图1是本实用新型的带有净化装置的倾转式钢包结构示意图；

图2是炉体保护装置的结构示意图。

【具体实施方式】

下面结合具体实施方式并对照附图对本实用新型作进一步详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本实用新型的范围及其应用。

如图1、2所示，一种带有净化装置的倾转式钢包，包括包身1、吊耳固定装置2、吊耳3、吊耳轴固定座4、吊耳轴5、摇动装置6、透气砖7、不锈钢管8、pu软气管9、氩气瓶10、防护安全性结构11、旋转盖12、包底保护触头13、触头保护器14、导线a15、炉体保护装置16；所述包身1包括耐火衬1-1和底座1-2，所述耐火衬1-1设置于包身1的内部，所述底座1-2设置于包身1的底部，用于支撑整个包身1；所述的包身1通过吊耳轴固定座4、吊耳轴5连接有吊耳3；所述的吊耳3上设置有吊耳固定装置2；所述的吊耳轴固定座4一侧设有摇动装置6，所述的摇动装置6包括手动柄61；所述耐火衬1-1内部靠近底部的位置设置有透气砖7，所述透气砖7进气口依次通过不锈钢管8、pu软气管9与氩气瓶10连接；所述包身1与手动柄61之间设置有防护安全性结构11，所述防护安全性结构11为防护板，所述防护板为耐火材料板件；所述包身1顶部的开口处设置有旋转盖12；所述包底保护触头13、触头保护器14、导线a15组成包底感应装置，所述包底保护触头13镶嵌于包身1底部的耐火衬1-1内，所述触头保护器14与包底保护触头13通过导线a15相连，所述包底保护触头采用无磁钢材料制成，所述包底保护触头13设置有4个；所述炉体保护装置16由加热感应圈16-1、温度感应器16-2、导线b16-3组成，所述温度感应器16-2与加热感应圈16-1通过导线b16-3相连，所述加热感应圈16-1上设置有3个感应触点16-1-1，每个加热感应圈16-1设置在包身上部耐火衬1-1内部水平方向，且每个加热感应圈16-1隔400mm设置，所述加热感应圈16-1设置有4个。

本实用新型带有净化装置的倾转式钢包的技术原理：

本实用新型带有净化装置的倾转式钢包的包身与手动柄之间新增设置有防护安全性结构，所述防护安全性结构为防护板，所述防护板为耐火材料板件，为在带有净化装置的倾转式钢包一侧作业的工人提供遮挡。工人到本实用新型带有净化装置的倾转式钢包旁边作业前，先安装上防护板，从而为作业人员起到身部遮挡作用，避免在高温带有净化装置的倾转式钢包前进行手动操作，保障不了工人安全，工人作业结束，拆卸下防护板。

本实用新型带有净化装置的倾转式钢包的包身顶部的开口处新增设置有旋转盖，可避免吹气过程中高锰钢水沸腾，有利于高锰钢水保温，减少温度损失，节约能耗；可形成微弱的正压，强化高锰钢水表面的还原性熔渣反应效果；可防止高锰钢水外溅，保障工人安全，避免安全事故发生。

本实用新型带有净化装置的倾转式钢包通过增加设置包底感应装置，可以检测钢液纯净化处理过程中惰性气体给包身底部耐火衬的冲刷程度，从而选择较佳的惰性气体压力和流量，节约成本。

本实用新型带有净化装置的倾转式钢包通过增加设置炉体保护装置可以精准控制包身上部耐火衬的使用寿命，当包身上部耐火衬由于高温高锰钢水造成的熔蚀点触碰到感应触头时，预警包身上部耐火衬寿命已至，需更换包身上部耐火衬；可以有效保护包身上部耐火衬及整套带有净化装置的倾转式钢包控制系统，当熔化的高锰钢水渗出包身上部耐火衬与炉壳导通时，炉体保护装置开启，及时关闭熔体总电源，避免穿炉事故发生。

本实用新型带有净化装置的倾转式钢包的包身的底部设置有底座，可支撑整个包身，防止倾倒，避免发生安全事故。

本实用新型带有净化装置的倾转式钢包的摇动装置可采用高锰钢水包减速箱等装置，所述的摇动装置包括手动柄，手动柄为旋转型手动柄，可以任意角度倾斜包身，利于倾倒高锰钢水。

所述透气砖下方的进气口安装在包身底部，使用方便，安全，且更利于杂质和惰性气体上浮，且达到温度、成分均匀，气体充分与高锰钢水中气体聚合，形成足够压力上浮，净化高锰钢水充分。

透气设备的安装、使用方法及目的：

(1)在带有净化装置的倾转式钢包(商品，型号可选择)砌筑过程中选择适当的位置，(根据带有净化装置的倾转式钢包容量的直径大小，以不影响出钢口的安装为准)；

(2)砌筑带有净化装置的倾转式钢包耐火衬底部时，将透气砖(商品，型号可选择)固定安装在适当的位置；

(3)带有净化装置的倾转式钢包砌筑完成后，将透气砖进气口用无鏠不锈钢管及接头从带有净化装置的倾转式钢包底部引出到侧外壁，设置快速接头备用；

(4)带有净化装置的倾转式钢包砌筑完成后，对带有净化装置的倾转式钢包耐火衬料(含透气砖)通过加热方式进行烘烤，烘烤按工艺要求进行；

(5)氩气来源使用氩气瓶(商品，13kg、15mpa)提供；

(6)气瓶上使用带流量计的减压装置，使用时出口使用pu软气管与快速接头连接；

(7)高锰钢水从熔炼炉倒入带有净化装置的倾转式钢包前，预加小流量和压力氩气，后随高锰钢水量的增加而调节，吹氩气精炼能均匀钢液化学成份和高锰钢水温度；由于氩气比重大，熔清后在高锰钢水中析出，在高锰钢水面上形成一层保护膜覆盖高锰钢水；

(8)带有净化装置的倾转式钢包使用冷却后，对带有净化装置的倾转式钢包耐火衬清理的同时，需要对透气砖通气表面进行清理，并对不锈钢管和pu软气管进行检查。透气砖严重损坏或出现不通气情况，需及时更换，更换时需对安装缝隙进行修补，并做局部烘干处理。(通常情况是和砌筑包衬一起进行)

本实用新型带有净化装置的倾转式钢包的应用：

对采用本实用新型的带有净化装置的倾转式钢包进行生产高锰钢，其中实施例采用吹氩气生产高锰钢，对照例通过带有净化装置的倾转式钢包内插管吹氧的方法(仅吹氧且不吹氩气)生产高锰钢，实施例和对照例均进行采用同样原料配方进行1次生产，原料包括：废钢、高碳锰铁、电解锰、微碳铬铁、钼铁、镍铁、铜，对所得高锰钢的抗拉强度、延伸率及氧、氢含量进行检测，其中抗拉强度、延伸率采用gb/t5680-2010的相关规定检测；氧、氢含量采用光谱分析检测，结果如下：

由上表可知：采用本实用新型的带有净化装置的倾转式钢包生产的高锰钢加料熔炼过程中不进行吹氩气除杂，将会影响高锰钢的抗拉强度、延伸率及氧、氢含量，这是：

氩气是一种惰性气体，它不溶解于高锰钢水，也不与钢中的元素发生化学反应而形成夹杂物，不污染高锰钢水；氩气通过本实用新型的带有净化装置的倾转式钢包的透气砖吹入高锰钢水中，透气砖使氩气泡细小而充分均匀分散，当氩气穿过高锰钢水时，高锰钢水中溶解的氢和氧等会自动扩散，进入氩气泡内随气泡上升而自高锰钢水排除，非金属夹杂物则粘附在惰性气体上，其结合物浮至高锰钢水表面，然后粘到造渣材料内，从而净化高锰钢水，降低氧、氢含量，提高钢的抗拉强度、延伸率，其中拉伸强度提高22.2％，延伸率提高21.8％，高锰钢中氧含量大大降低，可提高钢材的延性、冲击韧性、抗疲劳破坏性能，还可降低钢的韧-脆转换温度，提高钢材的耐腐蚀性能；高锰钢中氢含量大大降低，可极大降低钢的内应力，使其远远低于钢的强度极限，避免钢破裂形成裂纹，从而提高高锰钢产品质量和延长使用寿命。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明，对于所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。