CN203599517U - 金属液模铸装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种金属液模铸装置。所述金属液模铸装置包括底部带有水口的金属液容纳容器、用于形成铸件的铸件模、上端带有浇口的浇注管以及惰性气体保护单元，所述惰性气体保护单元包括柔性上保护套、硬质下保护套和惰性气体供给构件，其中，柔性上保护套的上端与所述水口连接，硬质下保护套的下端与所述浇口连接，并且柔性上保护套和硬质下保护套在所述水口和所述浇口之间形成空腔，所述空腔能够供金属液穿过并进入浇口；惰性气体供给构件用于向所述空腔中供入惰性气体。本实用新型通过对金属液容纳容器的水口与浇注管浇口之间的间隙进行惰性气氛密封保护和保护套柔性密封，减少了金属液在浇注过程中的吸气和二次氧化。
Description
技术领域
本实用新型涉及铸造技术领域，更具体地讲，涉及一种金属液的模铸装置
背景技术
钢液凝固成型有两种方法：传统的模铸法和连续铸钢法。近二十多年来，模铸所占比重不断下降，目前只占到4～6%的水平，并且还有略微下降的趋势。但是对小批量，尤其是大厚度、高强度的钢材，连铸还是无法取代的。
模铸浇注方法包括上注法和下注法。目前，下注法（或称下铸法）由于操作简便、效率高而被广泛采用。采用下注法时，模铸设备包括钢包、中注管（或称中铸管）和钢锭模，中注管通入钢锭模底部，浇注时钢包底部的水口对准中注管的浇口并且所述浇口和水口之间具有间隙。浇注过程为：钢液从钢包底部的水口浇入中注管的浇口，再通过中注管底部从钢锭模底部流入钢锭模中。由于所述间隙的存在，导致钢包底部水口与中注管浇口之间有一段与空气裸露的空间，影响钢液的纯净度。某钢厂的模铸设备建成较早、使用年限较长，加之采用的是行车浇注，从安全角度上考虑，不能在浇口上进行水口高度调整（即下调水口以减少水口与浇口之间的间隙距离），因此，亟需一种保护浇注装置，以避免钢包水口与中注管浇口之间的间隙对钢锭质量带来的不良影响。
实用新型内容
针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。
例如，本实用新型目的之一在于提供一种能实现良好的保护浇注效果的金属液模铸装置。
本实用新型提供了一种金属液模铸装置。所述金属液模铸装置包括底部带有水口的金属液容纳容器、用于形成铸件的铸件模、上端带有浇口的浇注 管以及惰性气体保护单元，所述惰性气体保护单元包括柔性上保护套、硬质下保护套和惰性气体供给构件，其中，柔性上保护套的上端与所述水口连接，硬质下保护套的下端与所述浇口连接，并且柔性上保护套和硬质下保护套在所述水口和所述浇口之间形成空腔，所述空腔能够供金属液穿过并进入浇口；惰性气体供给构件用于向所述空腔中供入惰性气体。
根据本实用新型金属液模铸装置的一个实施例，所述惰性气体供给构件包括吹气管，所述吹气管的一端延伸至所述空腔中，并且所述吹气管位于所述空腔中的部分围绕空腔的横截面周向设置且管壁上开有多个出气孔。
根据本实用新型金属液模铸装置的一个实施例，所述金属液模铸装置还包括设置在所述空腔中的导流构件（例如导流砖），所述导流构件包括导流本体和形成在所述导流本体上的导流通道。
根据本实用新型金属液模铸装置的一个实施例，所述硬质下保护套为底部开口的箱体结构（例如吹氩箱），所述箱体结构的开口围绕所述浇口设置并通过侧壁的下端固定在浇口上，并且所述箱体结构的顶壁上设置有安装孔；所述导流本体上具有向外伸出的凸缘，导流本体穿过所述安装孔后通过所述凸缘安装在箱体结构的顶壁上。
根据本实用新型金属液模铸装置的一个实施例，所述导流构件由粘土质耐火材料制成。
根据本实用新型金属液模铸装置的一个实施例，所述柔性上保护套的下端包覆在所述硬质下保护套外。
根据本实用新型金属液模铸装置的一个实施例，所述柔性上保护套由耐高温的纤维毡制成。
根据本实用新型金属液模铸装置的一个实施例，所述金属液为钢液。
根据本实用新型金属液模铸装置的一个实施例，所述惰性气体为氩气。
根据本实用新型金属液模铸装置的一个实施例，所述带有水口的金属液容纳容器为钢包，所述上端带有浇口的浇注管为中注管。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果包括：通过对金属液容纳容器的水口与浇注管浇口之间的间隙进行惰性气氛密封保护和保护套柔性密封，减少了金属液在浇注过程中的吸气和二次氧化。
附图说明
通过下面结合附图进行的描述，本实用新型的上述和其他目的及特点将会变得更加清楚，其中：
图1示出了根据本实用新型示例性实施例的钢液模铸装置的装配示意图；
图2示出了根据本实用新型示例性实施例的钢液模铸装置的吹氩箱和吹氩管的主视图；
图3示出了根据本实用新型示例性实施例的钢液模铸装置的导流砖的主视图；
图4示出了根据本实用新型示例性实施例的钢液模铸装置的导流砖与吹氩箱配合结构的主视图；
图5A示出了根据本实用新型示例性实施例的钢液模铸装置的柔性上保护套的结构示意图；
图5B为图5A的展开图。
附图标记说明如下：
1-钢包、2-中注管、3-吹氩箱、4-柔性上保护套、5-吹氩管、6-导流砖、6a-砖本体、6b-导流通道、6c-连接卡。
具体实施方式
在下文中，将结合附图和示例性实施例来详细说明本实用新型的金属液模铸装置。
图1是根据本实用新型示例性实施例的钢液模铸装置的装配示意图；图2是根据本实用新型示例性实施例的钢液模铸装置的吹氩箱和吹氩管的主视图；图3是根据本实用新型示例性实施例的钢液模铸装置的导流砖的结构示意图；图4是根据本实用新型示例性实施例的钢液模铸装置的导流砖与吹氩箱配合结构的主视图；图5A是根据本实用新型示例性实施例的钢液模铸装置的柔性上保护套的结构示意图；图5B为图5A的展开图。
如图1所示，钢液模铸装置包括钢包1、中注管2和钢锭模（未示出），中注管2通入钢锭模底部，浇注时钢包1底部的水口对准中注管2的浇口，由于采用行车进行浇注，在钢包对包开浇后水口与浇口之间存在较大间隙，无论是从设备还是人员操作水平要求上都很难避免间隙的产生，并且从安全角度上考虑，不能在浇口上进行水口高度调整（例如，下降操作）。为了对水 口和浇口之间的间隙形成保护，根据本实用新型示例性实施例的钢液模铸装置还包括氩气保护单元，氩气保护单元包括柔性上保护套4、吹氩箱3、导流砖6和吹氩管5。
其中，如图2所示，吹氩箱3具有顶壁、侧壁以及由顶壁和侧壁围成的底部具有开口的内腔。吹氩箱3的开口围绕中注管2的浇口设置并通过侧壁的下端固定在中注管2的浇口上；吹氩箱3的顶壁上设置安装孔。吹氩管5通过吹氩箱3的侧壁与吹氩箱3的内腔连通。优选地，吹氩管5与吹氩箱3侧壁连接的一端延伸至吹氩箱3的内腔内，吹氩管5位于吹氩箱3内腔中的部分围绕吹氩箱内腔的横截面周向设置并且管壁上开有多个出气孔，以实现周向均匀布气。但本实用新型不限于此，吹氩管5主要起到用于向吹氩箱内腔中通入氩气（Ar）的作用，从而在浇口上方形成一个充满氩气的气室，以对中注管浇口和钢包水口之间的间隙形成氩气密封，对钢流起到保护的作用。另外，在本实施例中，吹氩箱11由钢板制成，在使用过程中，固定放置在中注管2浇口上，与钢流有较大间距不直接接触，因而是一个不易损耗件。
如图3和图4所示，导流砖6包括砖本体6a和连接卡6c，砖本体6a穿过吹氩箱3顶壁上的安装孔进入吹氩箱3的内腔内并通过连接卡6c安装在吹氩箱3的顶壁上，砖本体6a的上部延伸至钢包1底部的水口下方，砖本体6a的下部延伸至吹氩箱3与中注管2浇口的连接处，并且砖本体6a上形成有用于将从钢包水口流出的钢液导流至中注管浇口的导流通道6b。在本实施例中，连接卡6c为形成在砖本体6a上并向外伸出的凸缘，砖本体6a穿过安装孔后通过该凸缘安装在吹氩箱3的顶壁上。另外，导流砖6由粘土质耐火材料制成。设置导流砖6之后能够起到钢液导流作用，并可以在发生粘钢后快速更换。但本实用新型不限于采用导流砖6，还可以采用其他能够起到导流砖的功能的导流构件。此外，甚至可以不设置导流构件，而直接通过柔性上保护套4和吹氩箱3在水口和浇口之间形成空腔，所述空腔的尺寸满足使钢液液穿过该空腔并进入浇口。
如图1、图5A和图5B所示，柔性上保护套4为柔性结构且呈上下开口的中空筒状，其上端套装在钢包1的水口上，下端包覆在吹氩箱3外，以对中注管浇口和钢包水口之间的间隙进一步形成柔性密封。在一个实施例中，柔性上保护套4由耐高温的纤维毡制成，不仅能承受1600℃左后的高温烘烤，而且具备较好的气密性。
使用时，将吹氩箱3和导流砖6按图1示意方式安装在中铸管2上方后，将高温纤维毡质柔性上保护套4固定在钢包水口下方（由于是柔性结构，为方便对包及开浇操作，可实现向上进行折叠）。对包开浇后，迅速放下高温纤维毡质柔性上保护套4，并立即通过吹氩管5对吹氩箱3进行充氩，以对中注管浇口和钢包水口之间的间隙形成完全密封的吹氩保护气氛。
可以看出，本实用新型的钢液模铸装置通过对钢包水口与中铸管浇口之间的间隙进行氩气气氛密封和保护套柔性密封，减少了钢液在浇注过程中的吸气和二次氧化，提高钢锭纯净度，改善钢锭锻轧制成材的表面质量，提高成材率。
此外，本实用新型的钢液模铸装置的惰性气体保护单元采用了分体设计，一方面大大降低了工人在准备操作过程中安装的劳动强度，另一方面其使用和维护都极为方便，并且具有维护周期短、使用成本低的显著特点。
以上结合附图和示例性实施例描述了钢液模铸装置，但本实用新型不限于此，本申请的模铸装置不限用于钢液模铸，还可以推广应用于其他金属液的浇注。并且，本申请的模铸装置主要是在金属液容纳容器的水口和浇注管的浇口之间形成空腔并且该空腔中能够填充保护气体（例如，氩气、氮气等，根据待浇注金属液确定），而该空腔由柔性上保护套、硬质下保护套共同配合构成。其中，硬质下保护套可以采用但不限于上述吹氩箱的结构形式，柔性上保护套和硬质下保护套的配合方式也不限于将柔性上保护套的下端包覆在硬质下保护套外的形式，例如，硬质下保护套也可以为上下开口的筒状结构，并且柔性上保护套的下端放置于硬质下保护套的上端中。
尽管上面已经通过结合示例性实施例描述了本实用新型，但是本领域技术人员应该清楚，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可对本实用新型的示例性实施例进行各种修改和改变。
Claims (10)
1.一种金属液模铸装置，包括底部带有水口的金属液容纳容器、用于形成铸件的铸件模和上端带有浇口的浇注管，其特征在于，所述金属液模铸装置还包括惰性气体保护单元，所述惰性气体保护单元包括柔性上保护套、硬质下保护套和惰性气体供给构件，其中，柔性上保护套的上端与所述水口连接，硬质下保护套的下端与所述浇口连接，并且柔性上保护套和硬质下保护套在所述水口和所述浇口之间形成空腔，所述空腔能够供金属液穿过并进入浇口；惰性气体供给构件用于向所述空腔中供入惰性气体。
2.根据权利要求1所述的金属液模铸装置，其特征在于，所述惰性气体供给构件包括吹气管，所述吹气管的一端延伸至所述空腔中，并且所述吹气管位于所述空腔中的部分围绕所述空腔的横截面周向设置且管壁上开有多个出气孔。
3.根据权利要求1所述的金属液模铸装置，其特征在于，所述金属液模铸装置还包括设置在所述空腔中的导流构件，所述导流构件包括导流本体和形成在所述导流本体上的导流通道。
4.根据权利要求3所述的金属液模铸装置，其特征在于，所述硬质下保护套为底部开口的箱体结构，所述箱体结构的开口围绕所述浇口设置并通过侧壁的下端固定在浇口上，并且所述箱体结构的顶壁上设置有安装孔；所述导流本体具有向外伸出的凸缘，导流本体穿过所述安装孔后通过所述凸缘安装在箱体结构的顶壁上。
5.根据权利要求3所述的金属液模铸装置，其特征在于，所述导流构件由粘土质耐火材料制成。
6.根据权利要求1所述的金属液模铸装置，其特征在于，所述柔性上保护套的下端包覆在所述硬质下保护套外。
7.根据权利要求1所述的金属液模铸装置，其特征在于，所述柔性上保护套由耐高温的纤维毡制成。
8.根据权利要求1所述的金属液模铸装置，其特征在于，所述金属液为钢液。
9.根据权利要求1所述的金属液模铸装置，其特征在于，所述惰性气体为氩气。
10.根据权利要求1所述的金属液模铸装置，其特征在于，所述带有水口的金属液容纳容器为钢包，所述上端带有浇口的浇注管为中注管。
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