帶有快速更換夾雜物去除裝置的中間包的製作方法

2023-09-22 19:07:30

專利名稱：帶有快速更換夾雜物去除裝置的中間包的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種帶有快速更換夾雜物去除裝置的中間包，屬鋼鐵冶煉技術領 域。
背景技術：
夾雜物作為獨立相存在於鋼中，破壞了鋼基體的連續性，加大了鋼中組織的不均 勻性，嚴重影響了鋼的各種性能，同時，鋼中夾雜物也容易引起連鑄坯與軋材缺陷，造成廢 品。因此，去除夾雜物、提高鋼水潔淨度是現代冶煉技術領域的一個重要目標，目前，冶金界 普遍採用的中間包中去除夾雜物的方法主要有過濾裝置過濾、中間包氣幕擋牆、電磁攪拌 離心流動等。這些方法都各自具有去除夾雜物的特點，但它們共同的缺點都是不能在高鑄 造速度下有效的去除夾雜物。如公告號為CN201186337的中國專利公布了一種中間包氣幕擋牆和具有該氣幕 擋牆的中間包。一種氣幕擋牆，包括透氣本體和設置於所述透氣本體下部用於安裝固定所 述透氣本體的凸臺，所述透氣本體中成型有氣室及使所述氣室與外界聯通的氣管。一種具 有所述氣幕擋牆的中間包，包括由永久層和設置於永久層內表面的工作層構成的中間包包 體，所述包體內設有氣幕擋牆，所述氣幕擋牆的透氣本體通過凸臺設置於所述包體的永久 層中。公開號為CN2813158的中國專利，公開了一種中間包過濾器，裝置於中間包內的擋渣 堰上；過濾件，密排固定於基板上；過濾件呈等徑順列、等徑錯列、不等徑順列或不等徑錯 列，其片狀或柱狀結構，截面形狀呈圓形、半圓形、凹弧形。鋼水通過過濾柱時被分割成許多 較細小的鋼流，靠近柱子的邊界處形成了層流流動，夾雜物進入此層流邊界時流速減慢，由 於速度差異較大，被吸附在柱體表面，隨著吸附量的增加而逐漸長大，長大後的大型夾雜物 顆粒被鋼流衝掉而上浮被覆蓋劑所吸收；鋼水易在平面或凹面形成回流，回流促進夾雜物 和鋼水分離，夾雜物聚集於凹面或平面，隨著吸附量的增加逐漸長大，大型夾雜物顆粒被鋼 水回流流衝下，上浮被覆蓋劑所吸收。但該過濾器過濾效果差，更換較麻煩。隨著新材料技術的發展和應用，陶瓷過濾器逐漸應用於鋼水過濾中，如公開號為 CN1138507的中國專利，公開了一種底部帶有過濾裝置的中間包。該中間包中裝有一可以拆 卸的大致覆蓋中間包的整個水平截面的陶瓷過濾件，該過濾件大致伸展在水平方向上，其 上有方向與流過中間包的熔化金屬的流動方向相同的大致垂直的篩孔，從而提供一種熔化 金屬淨化過濾裝置。公開號為CN101161376的中國專利，公開了一種連鑄中間包，屬冶金領 域。特點是由中間包熔池、上水口、塞棒組成，塞棒上套裝有至少一片陶瓷過濾片。本實用 新型由於將環形多孔陶瓷過濾器疊放套裝於中間包塞棒上，套裝時多孔陶瓷片之間用耐火 泥密封，這樣鋼水在進入水口之前要先流經該環形多孔陶瓷過濾器，從而起到了過濾鋼液， 吸附夾雜物的作用。公告號為CN201077859的中國專利涉及一種在線除氣過濾機構，包括 中間包、陶瓷過濾板、中間包壓蓋、旋轉除氣機、控制箱、石墨轉子，其特徵是中間包由澆注 內襯、耐火材料保溫隔層和外殼三層構成，在中間包內設有一個耐火材料隔牆，中間包壓蓋 蓋在中間包頂部，在中間包兩側的上部設有入口和出口，陶瓷過濾板設在中間包內將中間
3包的出口全部遮擋；在旋轉除氣機的殼體外設有密封箱，密封箱上設氣體流量計，流量計的 進氣口設在密封箱內，出氣口與旋轉除氣機連接；石墨轉子與旋轉除氣機連接，在中間包的 壓蓋上開有開口。其優點是在鋁熔體澆鑄前實現了鋁熔體的淨化，使IOOg鋁熔體的含氫 量達到0. Iml (針孔度等級1級)，去氫率在50%左右，過濾除渣效果明顯，合金元素燒損少 且鋁熔體成分均勻及溫度穩定。上述裝置採用陶瓷過濾，可以增加過濾效果，但由於陶瓷易 碎，如不及時更換，會造成過濾效果下降，但過濾裝置更換時間長，更換過程複雜，頻繁更換 不僅會嚴重影響生產時間，而且需要耗費大量人力，嚴重影響了陶瓷過濾器在鋼水過濾中 的應用。
發明內容本實用新型針對現有技術的不足，提供一種帶有快速更換夾雜物去除裝置的中間 包。帶有快速更換夾雜物去除裝置的中間包，包括中間包包體、保溫蓋、過濾器、上水 口和下水口，保溫蓋設置於中間包包體的上部，上水口設置於中間包包體的上方，下水口設 置於中間包包體的底部，過濾器設置於上水口正下方的保溫蓋上，其特徵在於，還包括快換 裝置，所述的快換裝置由旋轉升降杆和夾持器組成，夾持器的柄端固定於旋轉升降杆上。所述的旋轉升降杆上設置有2-4個夾持器，該夾持器由液壓杆裝置驅動夾持臂的 張合。所述的旋轉升降杆由託盤、齒輪箱、電機和1-4個液壓升降器組成，託盤由上託盤 和下託盤通過旋轉升降軸連接組成，液壓升降器設置於下託盤底部，上託盤上表面設置有 齒槽，齒輪箱中的齒輪與齒槽嚙合，電機通過電機軸與齒輪箱相連，夾持器的柄端固定於上 託盤上。旋轉升降杆通過升降液壓升降器實現夾持器的升降，夾持器的水平位置調整可通 過電機的轉動帶動齒輪箱調整上託盤位置，進而控制上託盤上的夾持器的位置。所述的相鄰兩個夾持器之間呈90°夾角。所述的中間包上水口和下水口之間的包體處底部還設置有氣幕發生器。該氣幕發 生器比傳統擋牆、擋壩更利於雜物的上浮。所述的氣幕發生器為1 3個。該氣幕發生器個數需要根據下水口數量、鋼水具 體溫度和雜質的多少設定。所述的過濾器金屬強化支撐環下部設置有重量檢測器。在鑄造過程中，有時需要 檢查過濾件在融化金屬流過過濾件的滲透率，以便確定在接下來的鑄造過程中是否需要更 換過濾件。當重力的影響因素不能有效抵消過濾器阻力的影響，導致滲透率降低、液面升 高，必然導致過濾器重量的增加，當重量增加到一定程度時，重量檢測器將信號傳給控制裝 置，進行過濾器更換。所述的過濾器為陶瓷過濾器，過濾器邊沿設置有過濾器金屬強化支撐環。所述的過濾器上的濾孔孔徑< 1mm。過濾器一方面可通過增加過濾器與鋼水的接 觸面積，提高過濾速度，實現高速鑄造。另一方面通過過濾器的介入改善鋼水在中間包內的 流動形態促進夾雜物上浮進而與鋼水分離實現鋼水淨化。該孔徑範圍可以達到上述兩方面 要求的最佳效果。帶有快速更換夾雜物去除裝置的中間包的工作方法如下[0016]1.未使用的過濾器放置於夾持器夾持範圍內，夾持器啟動，夾緊未使用的過濾 器；2.旋轉升降杆的液壓升降器控制與託盤相連的夾持器上升；3.中間包停止工作，中間包上水口脫離中間包；4.旋轉升降杆的電機啟動，控制託盤旋轉使另一夾持器位於要更換的過濾器的正 上方；5.旋轉升降杆的液壓升降器控制與託盤相連的夾持器下降，使要更換的過濾器位 於另一夾持器的夾持範圍內；6.另一夾持器啟動，夾緊要更換的過濾器；7.旋轉升降杆的液壓升降器控制託盤上升，旋轉升降杆的電機啟動控制託盤旋 轉，使夾持器夾持的未使用的過濾器位於過濾器工作位置的正上方；8.旋轉升降杆的液壓升降器控制託盤下降，使未使用的過濾器位於工作位置，關 閉夾持器，夾持器張開，未使用的過濾器與夾持器分離；9.旋轉升降杆的液壓升降器控制託盤上升、旋轉升降杆的電機啟動控制託盤旋轉 到起始工作位置；10.中間包上水口回位，中間包開始工作；11.旋轉升降杆的液壓升降器控制託盤下降至起始位置；12.另一夾持器關閉，另一夾持器與要更換的過濾器分離，要更換的過濾器掉入過 濾器回收容器內。本實用新型具有如下優點1、本實用新型可快速更換過濾器，使過濾器在實際的使用過程中始終保持過濾通 暢狀態。2、在中間包中放置一可以快速替換並與中間包中鋼液大面積接觸的陶瓷過濾件， 在充分清除雜質或爐渣的同時對中間包中的鋼液流動產生有利影響，使鋼液中液體流動減 弱更有利於雜質上浮，而現有技術必須佔用很長的時間充分去除中間包中熔化金屬裡的夾 雜物。3、由於所使用的陶瓷材料密度遠低於鋼液，當陶瓷過濾件意外破碎時，碎片能夠 在鋼液中快速上浮，較現有技術可有效避免二次汙染，提高中間包工作可靠性。4、本實用新型在更換過濾器時，夾持器將需要更換的過濾器夾持出中間包，旋轉 升降杆將未使用的過濾器同步移入，不會發生節奏偏差，因而可以確保簡便、準確、迅速的 更換過濾器，縮短更換過濾件而中斷中間包工作的時間。5、本實用新型中間包的有效工作時間與便宜的過濾件的有效工作時間相比，顯著 提高資源利用率、節約生產成本。特別是在把本實用新型過濾器及其快速更換裝置用於連 續鑄造時，現有技術需要把漂浮的雜質和爐渣清除乾淨。而本實用新型，由於漂浮的雜質和 爐渣主要在中間包過濾器內部，因而更換過濾器的動作等同於同時進行了一部分清除漂浮 的雜質和爐渣的工作，減少了後續除雜工作的負擔。6、本實用新型可通過過濾器的滲透率來輔助檢測是否需要更換，當鋼水重力的影 響因素不能有效抵消過濾器阻力的影響時，過濾器中的鋼水量增加，當到達一定重量時，重 量檢測器將信號傳給控制裝置，更換過濾器，可減少檢測人員，有利於降低成本，提高安全
5係數。7、本實用新型設置的發生器更有利於殘餘夾雜物的二次上浮。
圖1為本實用新型的結構示意圖。圖2為本實用新型中旋轉升降杆的結構示意圖。圖3為本實用新型中夾持器結構示意圖。其中1、上水口，2、過濾器，3、過濾器金屬強化支撐環，4、中間包包體，5、快換裝 置，6、保溫蓋，7、氣幕發生器，8、重量檢測器，9、液壓升降器，10、旋轉升降軸，11、電機，12、 齒輪箱，13、託盤，14、夾持器，15、夾持器。
具體實施方案
以下結合附圖和實施例對本實用新型做進一步說明，但不限於此。實施例1如圖1、圖2、圖3所述的帶有快速更換夾雜物去除裝置的中間包，包括中間包包體 4、保溫蓋6、過濾器2、上水口 1和下水口，保溫蓋設置於中間包包體4的上部，上水口 1設 置於中間包包體4的上方，下水口設置於中間包包體4的底部，過濾器2設置於上水口 1正 下方的保溫蓋6上，該中間包還包括快換裝置5，所述的快換裝置5由旋轉升降杆和夾持器 14、夾持器15組成，夾持器15的柄端固定於旋轉升降杆上，夾持器15由液壓杆裝置驅動夾 持臂的張合。旋轉升降杆由2個液壓升降器9、託盤13、齒輪箱12和電機11組成，託盤13 由上託盤和下託盤通過旋轉升降軸10連接組成，液壓升降器9設置於下託盤底部，上託盤 上表面設置有齒槽，齒輪箱12中的齒輪與齒槽嚙合，電機11通過電機軸與齒輪箱相連，夾 持器的柄端固定於上託盤上。所述的中間包上水口 1和下水口之間的中間包包體4處底部 還設置有氣幕發生器7。所述的過濾器2為濾孔孔徑Imm的陶瓷過濾器，過濾器2邊沿設置 有過濾器金屬強化支撐環3。所述的過濾器金屬強化支撐環3下部設置有重量檢測器8。經試驗使用檢測，平均每次更換過濾器消耗時間3分鐘，雜質去除率為72% 97%，試驗結果表明，耐腐蝕鋼鋼坯的淨化程度較傳統淨化方法提高16%，尺寸小於6μπι 的夾雜物的分布得到明顯改善。實施例2如實施例1所述的帶有快速更換夾雜物去除裝置的中間包，不同之處在於，液壓 升降器為4個，夾持器為4個。經實際使用檢測，平均每次更換過濾器速度為2分鐘，過濾器更換所用時間進一 步縮短。雜質去除率為72% 97%，試驗結果表明，耐腐蝕鋼鋼坯的淨化程度較傳統淨化 方法提高16%，尺寸小於6μπι的夾雜物的分布得到明顯改善。
權利要求帶有快速更換夾雜物去除裝置的中間包，包括中間包包體、保溫蓋、過濾器、上水口和下水口，保溫蓋設置於中間包包體的上部，上水口設置於中間包包體的上方，下水口設置於中間包包體的底部，過濾器設置於上水口正下方的保溫蓋上，其特徵在於，還包括快換裝置，所述的快換裝置由旋轉升降杆和夾持器組成，夾持器的柄端固定於旋轉升降杆上。
2.如權利要求1所述的中間包，其特徵在於，所述的旋轉升降杆上設置有2-4個夾持 器，該夾持器由液壓杆裝置驅動夾持臂的張合。
3.如權利要求1所述的中間包，其特徵在於，所述的旋轉升降杆由託盤、齒輪箱、電機 和1-4個液壓升降器組成，託盤由上託盤和下託盤通過旋轉升降軸連接組成，液壓升降器 設置於下託盤底部，上託盤上表面設置有齒槽，齒輪箱中的齒輪與齒槽嚙合，電機通過電機 軸與齒輪箱相連，夾持器的柄端固定於上託盤上。
4.如權利要求1所述的中間包，其特徵在於，所述的相鄰兩個夾持器之間呈90°夾角。
5.如權利要求1所述的中間包，其特徵在於，所述的中間包上水口和下水口之間的包 體處底部還設置有氣幕發生器。
6.如權利要求5所述的中間包，其特徵在於，所述的氣幕發生器為1 3個。
7.如權利要求1所述的中間包，其特徵在於，所述的過濾器為陶瓷過濾器，過濾器邊沿 設置有過濾器金屬強化支撐環。
8.如權利要求7所述的中間包，其特徵在於，過濾器金屬強化支撐環下部設置有重量 檢測器。
9.如權利要求1所述的中間包，其特徵在於，所述的過濾器上的濾孔孔徑<1mm。
專利摘要本實用新型涉及一種帶有快速更換夾雜物去除裝置的中間包，屬鋼鐵冶煉技術領域。帶有快速更換夾雜物去除裝置的中間包，包括中間包包體、保溫蓋、過濾器、上水口和下水口，保溫蓋設置於中間包包體的上部，上水口設置於中間包包體的上方，下水口設置於中間包包體的底部，過濾器設置於上水口正下方的保溫蓋上，其特徵在於，還包括快換裝置，所述的快換裝置由旋轉升降杆和夾持器組成，夾持器的柄端固定於旋轉升降杆上。本實用新型可快速更換過濾器，不僅可以節約更換過濾器的時間，而且可以提高雜質去除率。
文檔編號B22D41/00GK201644771SQ20102014412
公開日2010年11月24日 申請日期2010年3月30日 優先權日2010年3月30日
發明者孫慶亮, 孫進, 張冠鋒, 李猛, 許榮昌, 陳學琴 申請人:萊蕪鋼鐵集團有限公司