感應(yīng)爐鋼液覆蓋吹氬保護(hù)澆注工藝及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種感應(yīng)爐鋼液覆蓋吹氬保護(hù)澆注工藝及裝置，當(dāng)感應(yīng)爐鋼液完成脫氧處理和扒除全部脫氧熔渣后，往鋼液表面撒入渣料，完全覆蓋鋼液表面；經(jīng)過1~3分鐘靜置，形成覆蓋在鋼液表面的渣料硬殼；在渣料硬殼上開孔，將吹氬不銹鋼管出口從該孔中穿過伸入鋼液表面與渣料硬殼之間的縫隙之中，吹入氬氣，并維持正氣壓；鋼液開始澆注前，在出鋼槽附近的渣料硬殼邊緣處鑿開或捅開出鋼孔；鋼液澆注時(shí)，繼續(xù)向鋼液表面與渣料硬殼之間的縫隙之中吹入氬氣，并維持正氣壓，直至澆注結(jié)束。感應(yīng)爐鋼液澆注時(shí)通過本發(fā)明在鋼液表面形成氬氣保護(hù)層，明顯減少了爐膛內(nèi)鋼液的二次氧化，顯著提高了鑄件潔凈度和內(nèi)在質(zhì)量，而且整個(gè)過程氬氣消耗量少，生產(chǎn)成本低。
【專利說明】感應(yīng)爐鋼液覆蓋吹氬保護(hù)澆注工藝及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鑄造領(lǐng)域，具體涉及一種感應(yīng)爐鋼液覆蓋吹氬保護(hù)澆注工藝及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]感應(yīng)爐是鑄造和冶金領(lǐng)域常用的熔化和冶煉裝備，主要包括感應(yīng)器、爐膛、爐蓋、出爐傾倒液壓系統(tǒng)、水冷電纜或銅排、感應(yīng)電源、冷卻水系統(tǒng)。爐膛位于感應(yīng)器中，爐蓋放置在爐膛上口，感應(yīng)電源通過銅排或水冷電纜與感應(yīng)器接通，冷卻水與感應(yīng)電源、感應(yīng)器、水冷電纜或銅排接通。在熔化和冶煉鋼鐵時(shí)，首先開動(dòng)冷卻水系統(tǒng)，向感應(yīng)電源、水冷電纜或銅排、感應(yīng)器強(qiáng)制通水冷卻，然后再開動(dòng)感應(yīng)電源，并向感應(yīng)器送電；當(dāng)爐膛中存在固態(tài)鋼鐵爐料時(shí)，感應(yīng)器中的交變電流會(huì)在爐料中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)再轉(zhuǎn)化為渦電流，從而加熱和熔化固態(tài)鋼鐵爐料，進(jìn)而調(diào)整鋼液或鐵液的溫度和化學(xué)成分；當(dāng)鋼液或鐵液的溫度和化學(xué)成分滿足要求時(shí)，就可以移走爐蓋，將爐膛中的鋼液或鐵液傾入澆包，或者將爐膛中的鋼液或鐵液直接澆入鑄型，如熔模精密鑄造模殼等。為了保證不將爐膛中的渣料澆入鑄型，感應(yīng)爐在將爐膛中的鋼液或鐵液澆入鑄型時(shí)，必須將爐膛頂部的液態(tài)或固態(tài)渣料全部扒除干凈。但是，這樣的澆注操作又會(huì)帶來新的二次氧化，即在澆注過程中的鋼液或鐵液的氧化，增加了鑄件中的非金屬夾雜物，惡化了鑄件的性能，尤其對(duì)于易二次氧化的不銹鋼、耐熱鋼、耐熱合金鑄件更是如此。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種可明顯減少感應(yīng)爐鋼液和鐵液澆注過程中的二次氧化，顯著提高鑄件的潔凈度和內(nèi)在質(zhì)量的感應(yīng)爐鋼液覆蓋吹氬保護(hù)澆注工藝及裝置。
[0004]本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)技術(shù)目標(biāo)。
[0005]一種感應(yīng)爐鋼液覆蓋吹氬保護(hù)澆注工藝，其改進(jìn)之處在于:具有如下工藝步驟:
a.感應(yīng)爐加熱產(chǎn)生鋼液；
b.對(duì)所述鋼液完成脫氧處理，并扒除全部脫氧熔渣；
c.往所述鋼液表面撒入0.5-10kg的渣料，完全覆蓋住所述鋼液表面；
d.經(jīng)過f3分鐘的靜置，與所述鋼液接觸的下層渣料處于半熔融狀態(tài)，同時(shí)不與所述鋼液接觸的上層渣料發(fā)生燒結(jié)，渣料在所述鋼液表面形成厚度為2~30mm的渣料硬殼，完全覆蓋所述鋼液表面；
e.將所述鋼液表面的所述渣料硬殼鑿開或捅開比吹氬不銹鋼管外徑大的孔，將所述吹氬不銹鋼管出口從該孔中穿過所述渣料硬殼伸入所述鋼液表面與所述渣料硬殼之間的縫隙之中；
f.將氬氣通過所述吹氬不銹鋼管不斷吹入所述鋼液表面與所述渣料硬殼之間的縫隙之中，維持縫隙中的氣壓為正氣壓；g.在感應(yīng)爐出鋼槽附近的所述渣料硬殼邊緣處鑿開或捅開出鋼孔；
h.將感應(yīng)爐傾斜開始澆注，澆注時(shí)，所述鋼液從所述渣料硬殼邊緣處的出鋼孔流向出鋼槽；繼續(xù)通過所述吹氬不銹鋼管向所述鋼液表面與所述渣料硬殼之間的縫隙之中吹入氬氣，維持縫隙中的氣壓為正氣壓，直至所述鋼液澆注結(jié)束；
j.澆注完畢后，關(guān)閉氬氣瓶，撤除所述吹氬不銹鋼管，扒除所述渣料硬殼，開始下一爐鋼液的熔化和冶煉。
[0006]上述工藝中，所述渣料硬殼的組成(質(zhì)量百分比)為:Si02 60%-75%，Al2O3 20%-30%，MgO 2%-5%，CaO 1%-4%，ZrO 0.5%-1%，C〈0.001%, Fe0〈0.002%。
[0007]上述工藝中，鋼液澆注過程中，所述鋼液表面與渣料硬殼之間縫隙中的氬氣氣壓為0.0or0.0lMPa、流量為2-200升/分鐘。
[0008]上述工藝中，所述感應(yīng)爐的容量為l(Tl000kg。
[0009]上述工藝中，所述感應(yīng)爐鋼液覆蓋吹氬保護(hù)澆注的時(shí)間為f 120分鐘。
[0010]一種實(shí)施上述工藝的裝置，設(shè)置在感應(yīng)爐上部，所述感應(yīng)爐包括爐體支架、感應(yīng)器、爐膛、出鋼槽，爐膛內(nèi)有鋼液；其改進(jìn)之處在于:所述鋼液上方設(shè)有覆蓋鋼液上表面并與覆蓋鋼液上表面有一定間隙的渣料硬殼；在感應(yīng)爐出鋼槽附近的渣料硬殼邊緣處設(shè)有出鋼孔；所述實(shí)施感應(yīng)爐鋼液覆蓋吹氬保護(hù)澆注工藝的裝置包括吹氬不銹鋼管、固定螺栓、氬氣軟管、氣體流量計(jì)、氣體壓力表、氬氣瓶，所述吹氬不銹鋼管、氬氣軟管、氣體流量計(jì)、氣體調(diào)壓表、氬氣瓶依次連通；所述吹氬不銹鋼管通過固定螺栓固定連接在爐體支架外側(cè)的上部；所述渣料硬殼上設(shè)有比吹氬不銹鋼管外徑略大的孔，所述吹氬不銹鋼管的出口伸入該孔中穿過渣料硬殼伸入鋼液表面與渣料硬殼之間的縫隙之中。
[0011]上述裝置中，吹氬不銹鋼管的出口伸入渣料硬殼下表面約IOmm處。
[0012]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下積極效果:
1、感應(yīng)爐鋼液澆注時(shí)通過本發(fā)明在鋼液表面形成氬氣保護(hù)層，明顯減少了爐膛內(nèi)鋼液的二次氧顯著提高了鑄件的潔凈度和內(nèi)在質(zhì)量。
[0013]2、本發(fā)明中實(shí)施感應(yīng)爐鋼液覆蓋吹氬保護(hù)澆注工藝的裝置結(jié)構(gòu)簡單，易于實(shí)現(xiàn)。
[0014]3、感應(yīng)爐鋼液的上方設(shè)有渣料硬殼，形成了鋼液的保護(hù)層，感應(yīng)爐外的空氣難以進(jìn)入該鋼液表面處(鋼液與渣料硬殼之間縫隙在流入氬氣的過程中一直是正氣壓)，吹入鋼液與渣料硬殼之間縫隙中的氬氣也易于保留，只有從吹氬不銹鋼管與渣料硬殼上結(jié)合處的間隙、出鋼孔中少量流出，與不設(shè)置渣料硬殼相比，本發(fā)明覆蓋吹氬保護(hù)澆注工藝的氬氣消耗量大幅度減少，顯著降低了鑄鋼件或鋼錠的生產(chǎn)成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面根據(jù)附圖并結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0017]感應(yīng)爐鋼液覆蓋吹氬保護(hù)澆注工藝，具有如下工藝步驟:
a.感應(yīng)爐14加熱產(chǎn)生鋼液10 ；
b.對(duì)鋼液10完成脫氧處理，并扒除全部脫氧熔渣；c.往鋼液10表面撒入0.5-10kg的渣料，完全覆蓋住鋼液10表面；
d.經(jīng)過f3分鐘的靜置，與鋼液10接觸的下層渣料處于半熔融狀態(tài)，同時(shí)不與鋼液10接觸的上層渣料發(fā)生燒結(jié)，渣料在鋼液10表面形成厚度為2~30mm的渣料硬殼7，完全覆蓋鋼液10表面；
e.將鋼液10表面的渣料硬殼7鑿開或捅開比吹氬不銹鋼管I外徑大的孔，將吹氬不銹鋼管I出口從該孔中穿過渣料硬殼?伸入鋼液10表面與渣料硬殼7之間的縫隙之中；
f.將氬氣通過吹氬不銹鋼管I不斷吹入鋼液10表面與渣料硬殼7之間的縫隙之中，維持縫隙中的氣壓為正氣壓；
g.在感應(yīng)爐14出鋼槽9附近的渣料硬殼7邊緣處鑿開或捅開出鋼孔7.1 ；
h.將感應(yīng)爐14傾斜開始澆注，澆注時(shí)，鋼液10從渣料硬殼7邊緣處的出鋼孔7.1流向出鋼槽9 ;繼續(xù)通過吹氬不銹鋼管I向鋼液10表面與渣料硬殼7之間的縫隙之中吹入氬氣，維持縫隙中的氣壓為正氣壓，直至鋼液10澆注結(jié)束；
j.澆注完畢后，關(guān)閉氬氣瓶6，撤除吹氬不銹鋼管1，扒除渣料硬殼7，開始下一爐鋼液的熔化和冶煉。
[0018]附圖所示實(shí)施上述工藝的裝置，設(shè)置在感應(yīng)爐14上部，感應(yīng)爐14包括爐體支架
13、感應(yīng)器11、爐膛12、出鋼槽9，爐膛12內(nèi)有鋼液10 ;鋼液10上方設(shè)有覆蓋鋼液10上表面并與覆蓋鋼液10上表面有一定間隙的渣料硬殼7 ;在感應(yīng)爐14出鋼槽9附近的渣料硬殼7邊緣處設(shè)有出鋼孔7.1 ;實(shí)施感應(yīng)爐鋼液覆蓋吹氬保護(hù)澆注工藝的裝置包括吹氬不銹鋼管1、固定螺栓2、氬氣軟管3、氣體流量計(jì)4、氣體壓力表5、氬氣瓶6，吹氬不銹鋼管1、氬氣軟管3、氣體流量計(jì)4、氣體調(diào)壓表5、氬氣瓶6依次連通；吹氬不銹鋼管I通過固定螺栓2固定連接在爐體支架13外側(cè)的上部；渣料硬殼7上設(shè)有比吹氬不銹鋼管I外徑大的孔，吹氬不銹鋼管I的出口伸入該孔中穿過渣料硬殼7伸入鋼液10表面與渣料硬殼7之間的縫隙之中，下列實(shí)施例中，吹氬不銹鋼管I的出口伸入渣料硬殼7下表面約IOmm處。
[0019]當(dāng)爐體支架13傾轉(zhuǎn)時(shí)，打開氬氣瓶6，氬氣就會(huì)依次進(jìn)入氣體調(diào)壓表5、氣體流量計(jì)4、氬氣軟管3、吹氬不銹鋼管I并最后進(jìn)入感應(yīng)爐鋼液10與渣料硬殼7的上方間隙內(nèi)，爐膛12內(nèi)的鋼液10就會(huì)通過出鋼孔7.1流入出鋼槽9，最后被澆入鑄型或鋼錠模中。
[0020]實(shí)施例1:利用容量為IOOkg的感應(yīng)爐14熔化45號(hào)碳鋼液，當(dāng)45號(hào)碳鋼液10的溫度達(dá)到1580°C時(shí)，扒除爐膛12頂部的全部熔渣，再撒入0.5kg的保護(hù)渣料，渣料的組成(質(zhì)量百分比)是:Si02 7 5%, Al2O3 20%, MgO 2%, CaO 1.998%, ZrO 1%，C〈0.001%, Fe0〈0.002% ；靜置I分鐘，渣料硬殼7的厚度為2mm ;當(dāng)感應(yīng)爐14開始傾轉(zhuǎn)將45號(hào)碳鋼液10澆入熔模精密鑄造模殼時(shí)，調(diào)整氣體壓力表5的壓力為0.0OlMPa，調(diào)整氣體流量表4的流量為每分鐘2升，將氬氣導(dǎo)入到爐膛12內(nèi)的45號(hào)碳鋼液10的上表面與渣料硬殼7的間隙中，在45號(hào)碳鋼液10上表面形成一層氬氣保護(hù)氣膜，從而明顯減少45號(hào)碳鋼液10的澆注過程中的二次氧化；在長達(dá)5分鐘的覆蓋吹氬保護(hù)澆注時(shí)間內(nèi)，45號(hào)碳鋼液中殘留鋁量的二次氧化幅度降低了 70%，45號(hào)碳鋼的熔模精密鑄件的氣孔率下降90%。
[0021]實(shí)施例2:利用容量為IOOkg的感應(yīng)爐14熔化45號(hào)碳鋼液，當(dāng)45號(hào)碳鋼液10的溫度達(dá)到1580°C時(shí)，扒除爐膛12頂部的全部熔渣，再撒入5kg的保護(hù)渣料，渣料的組成(質(zhì)量百分比)是:Si02 7 5%, Al2O3 20%, MgO 2%, CaO 1.998%, ZrO 1%，C〈0.001%, Fe0〈0.002% ；靜置3分鐘，渣料硬殼7的厚度為30mm ;當(dāng)感應(yīng)爐14開始傾轉(zhuǎn)將45號(hào)碳鋼液10澆入熔模精密鑄造模殼時(shí)，調(diào)整氣體壓力表5的壓力為0.0lMPa，調(diào)整氣體流量表4的流量為每分鐘200升，將氬氣導(dǎo)入到爐膛12內(nèi)的45號(hào)碳鋼液10的上表面與渣料硬殼7的間隙中，在45號(hào)碳鋼液10上表面形成一層氬氣保護(hù)氣膜，從而明顯減少45號(hào)碳鋼液10的澆注過程中的二次氧化；在長達(dá)20分鐘的覆蓋吹氬保護(hù)澆注時(shí)間內(nèi)，45號(hào)碳鋼液中殘留鋁量的二次氧化幅度降低了 95%，45號(hào)碳鋼的熔模精密鑄件的氣孔率下降100%。
[0022]實(shí)施例3:利用容量為IOOOkg的感應(yīng)爐14熔化45號(hào)碳鋼液，當(dāng)45號(hào)碳鋼液10的溫度達(dá)到1580°C時(shí)，扒除爐膛12頂部的全部熔洛，再撒入IOkg的保護(hù)渣料，渣料的組成(質(zhì)量百分比)是:Si02 7 5%, Al2O3 20%, MgO 2%, CaO 1.998%, ZrO 1%，C〈0.001%, Fe0〈0.002% ；靜置2分鐘，渣料硬殼7的厚度為15mm ;當(dāng)感應(yīng)爐14開始傾轉(zhuǎn)將45號(hào)碳鋼液10澆入熔模精密鑄造模殼時(shí)，調(diào)整氣體壓力表5的壓力為0.005MPa，調(diào)整氣體流量表4的流量為每分鐘150升，將氬氣導(dǎo)入到爐膛12內(nèi)的45號(hào)碳鋼液10的上表面與渣料硬殼7的間隙中，在45號(hào)碳鋼液10上表面形成一層氬氣保護(hù)氣膜，從而明顯減少45號(hào)碳鋼液10的澆注過程中的二次氧化；在長達(dá)120分鐘的覆蓋吹氬保護(hù)澆注時(shí)間內(nèi)，45號(hào)碳鋼液中殘留鋁量的二次氧化幅度降低了 60%，45號(hào)碳鋼的熔模精密鑄件的氣孔率下降98%。
[0023]實(shí)施例4:利用容量為300kg的感應(yīng)爐14熔化AISI304 (美國鋼鐵協(xié)會(huì)的鋼號(hào))不銹鋼鋼液，當(dāng)AISI304不銹鋼鋼 液10的溫度達(dá)到1600°C時(shí)，扒除爐膛12頂部的全部熔渣，再撒入3kg的保護(hù)渣料，渣料的組成(質(zhì)量百分比)是:SiO2 60%, Al2O3 30%, MgO 5%, CaO 4%，ZrO 0.998%, C〈0.001%, Fe0〈0.002% ;靜置2分鐘，渣料硬殼7的厚度為20mm ;當(dāng)感應(yīng)爐14開始傾轉(zhuǎn)將AISI304不銹鋼鋼液10澆入熔模精密鑄造模殼時(shí)，調(diào)整氣體壓力表5的壓力為
0.005MPa,調(diào)整氣體流量表4的流量為每分鐘50升，將氬氣導(dǎo)入到爐膛12內(nèi)的AISI304不銹鋼鋼液10的上表面與渣料硬殼7的間隙中，在AISI304不銹鋼鋼液10上表面形成一層氬氣保護(hù)氣膜，從而明顯減少AISI304不銹鋼鋼液10的澆注過程中的二次氧化；在長達(dá)20分鐘的覆蓋吹氬保護(hù)澆注時(shí)間內(nèi)，AISI304不銹鋼鋼液中合金元素的二次氧化幅度降低了90%，可明顯提高AISI304不銹鋼熔模精密鑄件的潔凈度和內(nèi)在質(zhì)量。
[0024]實(shí)施例5:利用容量為250kg的感應(yīng)爐14熔化AISI304 (美國鋼鐵協(xié)會(huì)的鋼號(hào))不銹鋼鋼液，當(dāng)AISI304不銹鋼鋼液10的溫度達(dá)到1600°C時(shí)，扒除爐膛12頂部的全部熔渣，再撒入1.5kg的保護(hù)渣料，渣料的組成(質(zhì)量百分比)是=SiO2 60%, Al2O3 30%, MgO 5%，CaO4%, ZrO 0.998%, C〈0.001%, Fe0〈0.002% ;靜置2分鐘，渣料硬殼7的厚度為15mm ;當(dāng)感應(yīng)爐14開始傾轉(zhuǎn)將AISI304不銹鋼鋼液10澆入熔模精密鑄造模殼時(shí)，調(diào)整氣體壓力表5的壓力為0.005MPa，調(diào)整氣體流量表4的流量為每分鐘30升，將氬氣導(dǎo)入到爐膛12內(nèi)的AISI304不銹鋼鋼液10的上表面與渣料硬殼7的間隙中，在AISI304不銹鋼鋼液10上表面形成一層氬氣保護(hù)氣膜，從而明顯減少AISI304不銹鋼鋼液10的澆注過程中的二次氧化；在長達(dá)10分鐘的覆蓋吹氬保護(hù)澆注時(shí)間內(nèi)，AISI304不銹鋼鋼液中合金元素的二次氧化幅度降低了 90%，可明顯提高AISI304不銹鋼熔模精密鑄件的潔凈度和內(nèi)在質(zhì)量。
[0025]實(shí)施例6:利用容量為IOkg的感應(yīng)爐14熔化AISI304 (美國鋼鐵協(xié)會(huì)的鋼號(hào))不銹鋼鋼液，當(dāng)AISI304不銹鋼鋼液10的溫度達(dá)到1600°C時(shí)，扒除爐膛12頂部的全部熔渣，再撒入0.5kg的保護(hù)渣料，渣料的組成(質(zhì)量百分比)是=SiO2 60%, Al2O3 30%, MgO 5%，CaO4%, ZrO 0.998%, C〈0.001%, Fe0〈0.002% ;靜置1.5分鐘，渣料硬殼7的厚度為20mm ;當(dāng)感應(yīng)爐14開始傾轉(zhuǎn)將AISI304不銹鋼鋼液10澆入熔模精密鑄造模殼時(shí)，調(diào)整氣體壓力表5的壓力為0.005MPa，調(diào)整氣體流量表4的流量為每分鐘5升，將氬氣導(dǎo)入到爐膛12內(nèi)的AISI304不銹鋼鋼液10的上表面與渣料硬殼7的間隙中，在AISI304不銹鋼鋼液10上表面形成一層氬氣保護(hù)氣膜，從而明顯減少AISI304不銹鋼鋼液10的澆注過程中的二次氧化；在長達(dá)I分鐘的覆蓋吹氬保護(hù)澆注時(shí)間內(nèi)，AISI304不銹鋼鋼液中合金元素的二次氧化幅度降低了 99%，可明顯提高AISI304不銹鋼熔模精密鑄件的潔凈度和內(nèi)在質(zhì)量。
[0026]實(shí)施例7:利用容量為150kg的感應(yīng)爐14熔化AISI304 (美國鋼鐵協(xié)會(huì)的鋼號(hào))不銹鋼鋼液，當(dāng)AISI304不銹鋼鋼液10的溫度達(dá)到1600°C時(shí)，扒除爐膛12頂部的全部熔渣，再撒入2kg的保護(hù)渣料，渣料的組成(質(zhì)量百分比)是:SiO2 70%, Al2O3 24.498%,MgO 4%, CaO1%, ZrO 0.5%，C〈0.001%，F(xiàn)e0〈0.002% ;靜置2分鐘，渣料硬殼7的厚度為15mm ;當(dāng)感應(yīng)爐14開始傾轉(zhuǎn)將AISI304不銹鋼鋼液10澆入熔模精密鑄造模殼時(shí)，調(diào)整氣體壓力表5的壓力為
0.0OlMPa,調(diào)整氣體流量表4的流量為每分鐘20升，將氬氣導(dǎo)入到爐膛12內(nèi)的AISI304不銹鋼鋼液10的上表面與渣料硬殼7的間隙中，在AISI304不銹鋼鋼液10上表面形成一層氬氣保護(hù)氣膜，從而明顯減少AISI304不銹鋼鋼液10的澆注過程中的二次氧化；在長達(dá)7分鐘的覆蓋吹氬保護(hù)澆注時(shí)間內(nèi)，AISI304不銹鋼鋼液中合金元素的二次氧化幅度降低了90%，可明顯提高AISI304不銹 鋼熔模精密鑄件的潔凈度和內(nèi)在質(zhì)量。
[0027]實(shí)施例8:利用容量為150kg的感應(yīng)爐熔化0Crl7 (德國標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)為1.4016)不銹鋼鋼液，當(dāng)0Crl7不銹鋼鋼液10的溫度達(dá)到1600°C時(shí)，扒除爐膛12頂部的全部熔渣，再撒入2kg的保護(hù)渣料，渣料的組成(質(zhì)量百分比)是=SiO2 70%, Al2O3 24.498%，MgO 4%，CaO1%, ZrO 0.5%，C〈0.001%，F(xiàn)e0〈0.002% ;靜置2分鐘，渣料硬殼7的厚度為15mm ;當(dāng)感應(yīng)爐14開始傾轉(zhuǎn)將0Crl7不銹鋼鋼液10澆入熔模精密鑄造模殼時(shí)，調(diào)整氣體壓力表5的壓力為
0.0OlMPa，調(diào)整氣體流量表4的流量為每分鐘25升，將氬氣導(dǎo)入到爐膛12內(nèi)的0Crl7不銹鋼鋼液10的上表面與渣料硬殼7的間隙中，在0Crl7不銹鋼鋼液10上表面形成一層氬氣保護(hù)氣膜，從而明顯減少0Crl7不銹鋼鋼液10的澆注過程中的二次氧化；在長達(dá)7分鐘的覆蓋吹氬保護(hù)澆注時(shí)間內(nèi)，0Crl7不銹鋼鋼液中合金元素的二次氧化幅度降低了 90%，可明顯提高0Crl7不銹鋼熔模精密鑄件的潔凈度和內(nèi)在質(zhì)量。
[0028]實(shí)施例9:利用容量為150kg的感應(yīng)爐14熔化06Cr25Ni20 (美國鋼鐵協(xié)會(huì)的鋼號(hào)為AISI310S)不銹鋼鋼液，當(dāng)06Cr25Ni20不銹鋼鋼液10的溫度達(dá)到1600°C時(shí)，扒除爐膛12頂部的全部熔渣，再撒入2kg的保護(hù)渣料，渣料的組成(質(zhì)量百分比)是=SiO2 70%, Al2O324.498%, MgO 4%, CaO 1%, ZrO 0.5%，C〈0.001%，F(xiàn)e0〈0.002% ;靜置 2 分鐘，渣料硬殼 7 的厚度為15mm ;當(dāng)感應(yīng)爐14開始傾轉(zhuǎn)將06Cr25Ni20不銹鋼鋼液10澆入熔模精密鑄造模殼時(shí)，調(diào)整氣體壓力表5的壓力為0.0OlMPa，調(diào)整氣體流量表4的流量為每分鐘25升，將氬氣導(dǎo)入到爐膛12內(nèi)的06Cr25Ni20不銹鋼鋼液10的上表面與渣料硬殼7的間隙中，在06Cr25Ni20不銹鋼鋼液10上表面形成一層氬氣保護(hù)氣膜，從而明顯減少06Cr25Ni20不銹鋼鋼液10的澆注過程中的二次氧化；在長達(dá)7分鐘的覆蓋吹氬保護(hù)澆注時(shí)間內(nèi)，06Cr25Ni20不銹鋼鋼液中合金元素的二次氧化幅度降低了 90%，可明顯提高06Cr25Ni20不銹鋼熔模精密鑄件的潔凈度和內(nèi)在質(zhì)量。
[0029]實(shí)施例10:利用容量為150kg的感應(yīng)爐14熔化06Cr25Ni20 (美國鋼鐵協(xié)會(huì)的鋼號(hào)為AISI310S)不銹鋼鋼液，當(dāng)06Cr25Ni20不銹鋼鋼液10的溫度達(dá)到1600°C時(shí)，扒除爐膛12頂部的全部熔渣，再撒入2kg的保護(hù)渣料，渣料的組成(質(zhì)量百分比)是=SiO2 70%, Al2O324.498%, MgO 4%, CaO 1%, ZrO 0.5%，C〈0.001%，F(xiàn)e0〈0.002% ;靜置 2 分鐘，渣料硬殼 7 的厚度為15mm ;當(dāng)感應(yīng)爐14開始傾轉(zhuǎn)將06Cr25Ni20不銹鋼鋼液10澆入熔模精密鑄造模殼時(shí)，調(diào)整氣體壓力表5的壓力為0.0OlMPa，調(diào)整氣體流量表4的流量為每分鐘25升，將氬氣導(dǎo)入到爐膛12內(nèi)的06Cr25Ni20不銹鋼鋼液10的上表面與渣料硬殼7的間隙中，在06Cr25Ni20不銹鋼鋼液10上表面形成一層氬氣保護(hù)氣膜，從而明顯減少06Cr25Ni20不銹鋼鋼液10的澆注過程中的二次氧化；在長達(dá)3分鐘的覆蓋吹氬保護(hù)澆注時(shí)間內(nèi)，06Cr25Ni20不銹鋼鋼液中合金元素的二次氧化幅度降低了 90%，可明顯提高06Cr25Ni20不銹鋼鋼錠的潔凈度和內(nèi)在質(zhì)量。
[0030]實(shí)施例11:利用容量為150kg的感應(yīng)爐14熔化25Cr20Nil4Si2 (歐盟標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)為1.4832)耐熱鋼鋼液，當(dāng)25Cr20Nil4Si2耐熱鋼鋼液10的溫度達(dá)到1600°C時(shí)，扒除爐膛12頂部的全部熔渣，再撒入2kg的保護(hù)渣料，渣料的組成(質(zhì)量百分比)是=SiO2 70%,Al2O3 24.498%, MgO 4%, CaO 1%, ZrO 0.5%，C〈0.001%，F(xiàn)e0〈0.002% ;靜置 2 分鐘，渣料硬殼7的厚度為15mm ;當(dāng)感應(yīng)爐14開始傾轉(zhuǎn)將25Cr20Nil4Si2耐熱鋼鋼液10澆入熔模精密鑄造模殼時(shí)，調(diào)整氣體壓力表5的壓力為0.0OlMPa，調(diào)整氣體流量表4的流量為每分鐘25升，將氬氣導(dǎo)入到爐膛12內(nèi)的25Cr20Nil4Si2耐熱鋼鋼液10的上表面與渣料硬殼7的間隙中，在25Cr20Nil4Si2耐熱鋼鋼液10上表面形成一層氬氣保護(hù)氣膜，從而明顯減少25Cr20Nil4Si2耐熱鋼鋼液10的澆注過程中的二次氧化；在長達(dá)7分鐘的覆蓋吹氬保護(hù)澆注時(shí)間內(nèi)，25Cr20Nil4Si2耐熱鋼鋼液中合金元素的二次氧化幅度降低了 90%，可明顯提高25Cr20Nil4Si2耐熱鋼熔模精密鑄件的潔凈度和內(nèi)在質(zhì)量。
[0031]實(shí)施例12:利用容量為150kg的感應(yīng)爐14熔化含Nb的ZG40Cr25Ni20Si2 (歐盟標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)為1.4848+Nb)耐熱鋼鋼液，當(dāng)含Nb的ZG40Cr25Ni20Si2耐熱鋼鋼液10的溫度達(dá)到1600°C時(shí)，扒除爐膛12頂部的全部熔渣，再撒入2kg的保護(hù)渣料，渣料的組成(質(zhì)量百分比)是:Si02 71%, Al2O3 24.498%, MgO 3%, CaO 1%，ZrO 0.5%, C〈0.001%, Fe0〈0.002% ;靜置2分鐘，渣料硬殼7的厚度為15mm ;當(dāng)感應(yīng)爐14開始傾轉(zhuǎn)將含Nb的ZG40Cr25Ni20Si2耐熱鋼鋼液10澆入熔模精密鑄造模殼時(shí)，調(diào)整氣體壓力表5的壓力為0.0OlMPa，調(diào)整氣體流量表4的流量為每分鐘25升，將氬氣導(dǎo)入到爐膛12內(nèi)的含Nb的ZG40Cr25Ni20Si2耐熱鋼鋼液10的上表面與渣料硬殼7的間隙中，在含Nb的ZG40Cr25Ni20Si2耐熱鋼鋼液10上表面形成一層氬氣保護(hù)氣膜，從而明顯減少含Nb的ZG40Cr25Ni20Si2耐熱鋼鋼液10的澆注過程中的二次氧化；在長達(dá)7分鐘的覆蓋吹氬保護(hù)澆注時(shí)間內(nèi)，含Nb的ZG40Cr25Ni20Si2耐熱鋼鋼液中合金元素的二次氧化幅度降低了 90%，可明顯提高含Nb的ZG40Cr25Ni20Si2耐熱鋼熔模精密鑄件的潔凈度和內(nèi)在質(zhì)量。
[0032]實(shí)施例13:利用容量為150kg的感應(yīng)爐14熔化W6Mo5Cr4V2 (美國實(shí)驗(yàn)材料學(xué)會(huì)ASTM的牌號(hào)為M2)高速鋼鋼液，當(dāng)W6Mo5Cr4V2高速鋼鋼液10的溫度達(dá)到1600°C時(shí)，扒除爐膛12頂部的全部熔渣，再撒入2kg的保護(hù)渣料，渣料的組成(質(zhì)量百分比)是=SiO2 71%，Al2O3 24.498%, MgO 3%, CaO 1%，ZrO 0.5%, C〈0.001%, Fe0〈0.002% ;靜置 2 分鐘，渣料硬殼7的厚度為15mm ;當(dāng)感應(yīng)爐14開始傾轉(zhuǎn)將W6Mo5Cr4V2高速鋼鋼液10澆入熔模精密鑄造模殼時(shí)，調(diào)整氣體壓力表5的壓力為0.0OlMPa，調(diào)整氣體流量表4的流量為每分鐘25升，將氬氣導(dǎo)入到爐膛12內(nèi)的W6Mo5Cr4V2高速鋼鋼液10的上表面與渣料硬殼7的間隙中，在W6Mo5Cr4V2高速鋼鋼液10上表面形成一層氬氣保護(hù)氣膜，從而明顯減少W6Mo5Cr4V2高速鋼鋼液10的澆注過程中的二次氧化；在長達(dá)7分鐘的覆蓋吹氬保護(hù)澆注時(shí)間內(nèi)，W6Mo5Cr4V2高速鋼鋼液中合金元素的二次氧化幅度降低了 90%，可明顯提高W6Mo5Cr4V2高速鋼熔模精密鑄件的潔凈 度和內(nèi)在質(zhì)量。
【權(quán)利要求】
1.一種感應(yīng)爐鋼液覆蓋吹氬保護(hù)澆注工藝，其特征在于:具有如下工藝步驟: a.感應(yīng)爐(14)加熱產(chǎn)生鋼液(10); b.對(duì)所述鋼液(10)完成脫氧處理，并扒除全部脫氧熔渣； c.往所述鋼液(10)表面撒入0.5^10kg的渣料，完全覆蓋住所述鋼液(10)表面； d.經(jīng)過廣3分鐘的靜置，與所述鋼液(10)接觸的下層渣料處于半熔融狀態(tài)，同時(shí)不與所述鋼液(10)接觸的上層渣料發(fā)生燒結(jié)，渣料在所述鋼液(10)表面形成厚度為2~30mm的渣料硬殼(7)，完全覆蓋所述鋼液(10)表面； e.將所述鋼液(10)表面的所述渣料硬殼(7)鑿開或捅開比吹氬不銹鋼管(I)外徑大的孔，將所述吹氬不銹鋼管(I)出口從該孔中穿過所述渣料硬殼(7)伸入所述鋼液(10)表面與所述渣料硬殼(7)之 間的縫隙之中； f.將氬氣通過所述吹氬不銹鋼管(I)不斷吹入所述鋼液(10)表面與所述渣料硬殼(7)之間的縫隙之中，維持縫隙中的氣壓為正氣壓； g.在感應(yīng)爐(14)出鋼槽(9)附近的所述渣料硬殼(7)邊緣處鑿開或捅開出鋼孔(7.1)； h.將感應(yīng)爐(14)傾斜開始澆注，澆注時(shí)，所述鋼液(10)從所述渣料硬殼(7)邊緣處的出鋼孔(7.1)流向出鋼槽(9);繼續(xù)通過所述吹氬不銹鋼管(I)向所述鋼液(10)表面與所述渣料硬殼(7)之間的縫隙之中吹入氬氣，維持縫隙中的氣壓為正氣壓，直至所述鋼液(10)澆注結(jié)束； j.澆注完畢后，關(guān)閉氬氣瓶(6)，撤除所述吹氬不銹鋼管(1)，扒除所述渣料硬殼(7)，開始下一爐鋼液的熔化和冶煉。
2.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的感應(yīng)爐鋼液覆蓋吹氬保護(hù)澆注工藝，其特征在于:所述渣料硬殼(7)的組成(質(zhì)量百分比)為:Si02 60%~75%，Al2O3 20%~30%，MgO 2%~5%，CaO 1%~4%，ZrO 0.5%~1%，C<0.001%, Fe0<0.002%。
3.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的感應(yīng)爐鋼液覆蓋吹氬保護(hù)澆注工藝，其特征在于:鋼液澆注過程中，所述鋼液(10)表面與渣料硬殼(7)之間縫隙中的氬氣氣壓為0.0Of0.0lMPa、流量為2~200升/分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的感應(yīng)爐鋼液覆蓋吹氬保護(hù)澆注工藝，其特征在于:所述感應(yīng)爐(14)的容量為l(Tl000kg。
5.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的感應(yīng)爐鋼液覆蓋吹氬保護(hù)澆注工藝，其特征在于:所述感應(yīng)爐鋼液覆蓋吹氬保護(hù)澆注的時(shí)間為廣120分鐘。
6.一種實(shí)施權(quán)利要求1~5之一所述工藝的裝置，設(shè)置在感應(yīng)爐(14)上部，所述感應(yīng)爐(14)包括爐體支架(13)、感應(yīng)器(11)、爐膛(12)、出鋼槽(9)，爐膛(12)內(nèi)有鋼液(10)；其特征在于:所述鋼液(10)上方設(shè)有覆蓋鋼液(10)上表面并與覆蓋鋼液(10)上表面有一定間隙的渣料硬殼(7);在感應(yīng)爐(14)出鋼槽(9)附近的渣料硬殼(7)邊緣處設(shè)有出鋼孔(7.1);所述實(shí)施感應(yīng)爐鋼液覆蓋吹氬保護(hù)澆注工藝的裝置包括吹氬不銹鋼管(I)、固定螺栓(2)、氬氣軟管(3)、氣體流量計(jì)(4)、氣體壓力表(5)、氬氣瓶(6)，所述吹氬不銹鋼管(I)、氬氣軟管(3)、氣體流量計(jì)(4)、氣體調(diào)壓表(5)、氬氣瓶(6)依次連通；所述吹氬不銹鋼管(I)通過固定螺栓(2)固定連接在爐體支架(13)外側(cè)的上部；所述渣料硬殼(7)上設(shè)有比吹氬不銹鋼管(I)外徑大的孔，所述吹氬不銹鋼管(I)的出口伸入該孔中穿過渣料硬殼(7)伸入鋼液(10)表面與渣料硬殼(7)之間的縫隙之中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于:吹氬不銹鋼管(I)的出口伸入渣料硬殼(7)下表面約IOmm處 。
【文檔編號(hào)】C21C7/072GK103451371SQ201310408547
【公開日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2013年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月10日
【發(fā)明者】毛衛(wèi)民, 荊劍, 王小東, 康燕, 許杜生, 顏平 申請(qǐng)人:泰州鑫宇精密鑄造有限公司, 北京科技大學(xué)