專利名稱：：鋼水真空溢流法澆鑄多支鋼錠的設(shè)備和工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于鋼液真空鑄錠設(shè)備和工藝的
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：現(xiàn)有鋼水模鑄法大多數(shù)是在大氣中進(jìn)行澆鑄，鋼水流股和大氣中氧、氮及水蒸汽等作用產(chǎn)生二次氧化，生成大量非金屬夾雜物，并吸收了氫和氮，鋼水受污染嚴(yán)重，影響鋼的質(zhì)量。為防止鋼水澆鑄過程中和大氣接觸，除了采用氬氣保護(hù)澆鑄措施外，最主要方法是真空室內(nèi)澆鑄鋼錠。目前方法主要有1.真空澆鑄法，又稱TD-VC法經(jīng)過LF爐精煉和VD真空脫氣或只經(jīng)LF爐精煉的鋼水包首先向坐在真空鑄錠室蓋上的塞桿式中間包中注入鋼水，當(dāng)中間包中鋼水達(dá)到規(guī)定高度時(shí)，打開塞桿使鋼水流股注入真空室內(nèi)已放好的一支鋼錠模內(nèi)，鋼水流股受真空作用，放出大量氣體使流股下落過程中噴散成有一定擴(kuò)散角的液鋼滴流，脫氣效果十分明顯。但此法缺點(diǎn)有(1)鋼水包向中間包注入鋼水時(shí)，仍受到大氣二次氧化，生成大量非金屬夾雜物和吸收大量氣體，雖然真空澆鑄過程中氫可去除，但非金屬夾雜物不能去除，影響鋼的質(zhì)量。(2)中間包襯和塞桿袖磚、塞頭磚、水口磚等沖刷也會(huì)給鋼水帶來夾雜物。(3)只能一包或多包澆鑄一支大鋼錠，限制了此法只能在重機(jī)行業(yè)大廠用來生產(chǎn)支數(shù)較少的高質(zhì)量的大鋼錠供鍛造重要鍛件使用，而貧往需求量較多的噸位較小的真空湊鑄鋼錠不易安排生產(chǎn)。2.倒包脫氣和真空鑄錠雙聯(lián)法LF精煉后塞桿式鋼水包在密封條件下向已抽真空的塞桿中間包注入鋼水進(jìn)行倒包脫氣，鋼水一定高度時(shí)再注入真空鑄錠室內(nèi)一支大鋼錠模中進(jìn)行真空澆鑄，鋼水經(jīng)過兩次滴流脫氣，沒有二次氧化，脫氣效果最好。缺點(diǎn)溫降較大，設(shè)備較復(fù)雜，投資大且只能澆鑄一支大鋼錠。另外，現(xiàn)在塞桿式鋼水包基本淘汰，因?yàn)閹麠U時(shí)爐外精煉很困難。不帶塞桿精煉時(shí)，先將水口用特殊填料填滿后精煉，精煉后再用特殊設(shè)備插入塞桿，操作復(fù)雜，延誤時(shí)間。3.真空車進(jìn)行澆鑄的方法(本說明書和權(quán)利要求書簡(jiǎn)稱為雙真空車鑄法)LF精煉后塞桿式鋼水包在密封條件下向真空室內(nèi)上部的塞桿式中間包內(nèi)注入鋼水，進(jìn)行倒包脫氣(又稱TD-SLD法)再由中間包塞桿多次開閉，配合鑄錠車上排列好的錠模向前移動(dòng)，使中間包的鋼水間歇式逐支的澆鑄各只鋼錠。此法優(yōu)點(diǎn)是完全沒有空氣的二次氧化，兩次真空滴流脫氣效果最佳，并且可以澆鑄多支高質(zhì)量的鋼錠。缺點(diǎn)是每爐鋼水總澆鑄時(shí)間過長(zhǎng)。每支鋼錠的澆鑄時(shí)間包括錠身和帽口的澆注時(shí)間及間歇時(shí)間，間歇時(shí)間包括工人觀查鋼水高度和關(guān)閉塞桿時(shí)間、鑄錠車移動(dòng)下一個(gè)澆鑄位置所需時(shí)間、打開塞桿時(shí)間。每爐鋼水總澆鑄時(shí)間=(錠身+帽口)澆鑄時(shí)間x支數(shù)+間歇時(shí)間x(支數(shù)-i)另一個(gè)缺點(diǎn)是塞桿在真空條件下開閉多次(每次停澆30秒左右)，塞桿打不開或關(guān)不上的事故可能性增加。再一個(gè)缺點(diǎn)是設(shè)備笨重，占有真空鑄錠室體積太大，所需蒸氣噴射泵抽氣能力要加大。
發(fā)明內(nèi)容1.發(fā)明目的本發(fā)明目的是克服現(xiàn)有真空鑄錠技術(shù)和方案存在的缺點(diǎn)，主要有(l)除鋼水在大氣中的二次氧化。(2)盡可能減少耐火材料對(duì)鋼水的污染。(3)縮短總的澆鑄時(shí)間，能真空澆鑄出支數(shù)較多、噸位較小供軋制或鍛造所需的優(yōu)質(zhì)鋼錠。(4)簡(jiǎn)化裝置，簡(jiǎn)化操作，降低能耗。(5)減少澆鑄過程中事故。(6)改善上鑄法中澆注多錠時(shí)鋼錠的質(zhì)量。2.技術(shù)方案2.1鋼水供應(yīng)部分名稱一爐(包)精煉后鋼水直接進(jìn)行真空澆鑄用滑動(dòng)水口鋼水包完成本發(fā)明目的(l)、(2)和(4)的任務(wù)。2.2澆鑄多支鋼錠的真空澆鑄系統(tǒng)的四種方案名稱鋼水真空溢流法澆鑄多支鋼錠的設(shè)備和工藝完成本發(fā)明目的(3)、(4)、(5)和(6)的任務(wù)。2.3方案鋼水供應(yīng)部分與真空澆鑄系統(tǒng)的四種溢流法方案分別配合，產(chǎn)生四種具體技術(shù)方案，它們共同技術(shù)特征是a.均采用可在真空條件下使用的滑動(dòng)水口鋼水包，坐在真空室蓋上直接進(jìn)行真空澆鑄。此方案遠(yuǎn)比其它將鋼水包置于真空室內(nèi)進(jìn)行澆鑄的方案簡(jiǎn)單，特別是動(dòng)作可靠。b.四種方案均采用連續(xù)式溢流上鑄法。保證澆出的鋼錠高度基本相同。a和b兩個(gè)特定的技術(shù)特征能夠保證完成發(fā)明目的。2.3.1方案一名稱鋼水真空單股單向溢流法澆鑄多錠的設(shè)備和工藝(本說明書簡(jiǎn)稱"單股單向溢流法")2.3.2方案二名稱鋼水真空雙股單向溢流法澆鑄多錠的設(shè)備和工藝(本說明書簡(jiǎn)稱"雙股單向溢流法")2,3.3方案三名稱鋼水真空多股平衡溢流法澆鑄多錠的設(shè)備和工藝(本說明書簡(jiǎn)稱"多股平衡溢流法")2.3.4方案四名稱鋼水真空多股單向加平衡溢流法澆鑄多錠的設(shè)備和工藝(本說明書簡(jiǎn)稱"多股單向加平衡溢流法")2.4設(shè)備構(gòu)成四種技術(shù)方案的設(shè)備構(gòu)成各有差別，圖l(a)和(b)、圖2(a)和(b)、圖3(a)和(b)、圖4(a)和(b)及(c)分別是方案一、方案二、方案三、和方案四的設(shè)備示意圖和真空鑄錠室內(nèi)各錠模、首支錠模即滑動(dòng)水口中心、單向溢流槽和平衡溢流槽的平面布置圖。各附圖比例均為1:40各附圖標(biāo)記內(nèi)容如下注方括號(hào)(〕中為本說明書中簡(jiǎn)稱。1-盛有精煉和真空脫氣處理后鋼水滑動(dòng)水口鋼水包(鋼包)。2-可在真空條件下使用的滑動(dòng)水口機(jī)構(gòu)(水口〕。該機(jī)構(gòu)有水冷板保護(hù)，共同安裝在鋼包底部與真空室蓋間加高了的密封空間內(nèi)。其液壓缸和水冷防護(hù)板由伸出該空間的液壓和冷卻水進(jìn)出管線上的快速接頭與大氣中的液壓源及冷卻水系統(tǒng)相連接或斷開。該空間在澆鑄前可打開伐門(13)與真空室聯(lián)通，被抽成真空。圖l(b)中是采用兩支滑動(dòng)水口。3-真空室蓋(真空蓋〕。在導(dǎo)流管下部周圍吊掛有防濺罩。4-真空室蓋上對(duì)準(zhǔn)首支澆鑄(第一澆鑄周期)錠模中心的導(dǎo)流管〔導(dǎo)流管)(兩支滑動(dòng)水口時(shí)，要兩支導(dǎo)流管)。上部裝有密封圈封好的薄鋁板，供坐包前真空鑄錠室予抽真空用。方案一、二導(dǎo)流管中心不在真空室蓋中心線上，方案三兩中心重合，方案四兩中心重合，也可以不重合。5-真空鑄錠室(真空室〕。容納多支錠模，為防止室壁各處溫度不均和熱錠模距室壁太近(約300咖一500mra)本發(fā)明除室壁內(nèi)砌耐火材料外，室壁采用雙層水冷結(jié)構(gòu)，同時(shí)可以回收熱水供車間用水和采暖。6-首支澆鑄鋼錠模保溫帽〔首支帽)。在帽口規(guī)定高度上按一定位置和尺寸設(shè)有一支(方案一)或多支(方案二、方案四)單向溢流槽(或管)。方案三設(shè)有多支平衡溢流槽(或管)。各溢流槽根部加有防止飛淺鋼滴凝結(jié)在槽底上的防凝器。為防止上鑄時(shí)模內(nèi)鋼水飛濺，保溫帽溢流槽往上加高成防濺圈。和真空室蓋上導(dǎo)流孔周圍吊掛的防濺罩共同防止鋼水濺出模外。7-首、末支錠模外各錠模的保溫帽(帽〕。方案一、二中各帽上均設(shè)一支單向溢流槽(或管)。方案三首支帽與各帽間均設(shè)一個(gè)平衡溢流槽(或管)。方案四第二和第三澆鑄周期的各帽間均設(shè)一支或兩支平衡溢流槽(或管)。澆鑄過程首、末支外各帽可扣保溫蓋或罩。8-鋼錠模(錠模)。如錠身和錠尾一體時(shí)，模底帶有加工的凸起部分。錠身和錠尾分開時(shí)，其模底板下有加工的凸起部分。9-方案一和方案二的首支錠模用墊高一定值的墊鐵(墊鐵〕(或模底板〕。其余的錠模的墊鐵(或模底板)高度值按規(guī)定遞減，末支錠模不加墊鐵，或模底板不加高。方案三中各錠模均不加墊鐵或模底板不加高。方案四中只有首支錠模加一定高度的墊鐵(或模底板加高一定值)。墊鐵上表面有加工的凹槽，下表面有加工的凸起部分，(或模底板下部有加工的凸起部分)。10-全部錠模及其墊鐵或模底板的總錠盤。其上表面指定位置加工有凹槽，使錠模、墊鐵或模底板在總錠盤規(guī)定位置上對(duì)中、坐穩(wěn)。l卜真空抽氣管道。12-方案一、二、四中首支澆鑄錠模保溫帽(6)上懸臂的單支或多支單向溢流槽和首、末支外各帽(7)上懸臂的單向溢流槽(單向槽)。澆鑄過程中單向槽上可加保溫蓋。也可是多支內(nèi)徑較大的帶90。彎頭的單向溢流管。槽底向下支保溫帽有幾毫米的坡度。13-閥門，可使滑動(dòng)水口鋼包底部與真空室蓋間的空間和真空鑄錠室間連通或斷開。14-人工觀査窗，可按情況多設(shè)幾個(gè)，要求方便觀察模內(nèi)鋼水上升情況及單向槽和平衡槽中鋼水下落情況。15-方案三中首支保溫帽(6)和周圍第二澆鑄周期的各保溫帽(7)間搭砌的底標(biāo)高相同的平衡溢流槽(平衡槽)。方案四中首支保溫帽(6)外第二和第三澆鑄周期各錠模帽(7)間搭砌的底標(biāo)高相同的平衡溢流槽。也可以用一頭帶彎頭的平衡溢流管(平衡管〕2.5工藝流程四種方案的工藝流程各有區(qū)別，以下說明文字中括號(hào)()中的阿拉伯?dāng)?shù)字為說明書各附圖中附圖標(biāo)記號(hào)。(A)坐錠模(8)方案一和二中坐模前先從首支到末支的次序，將高度不等的墊鐵或模底板(9)坐到真空室(5)內(nèi)總錠盤卿的規(guī)定位置上。方案四是將首支錠模墊鐵或加高一定值的模底板(9)坐在總錠盤柳規(guī)定位置上。方案三不用墊鐵，模底板也不用加高。方案一、二和四再依首到末的次序?qū)㈠V模(8)坐到對(duì)應(yīng)的墊鐵或模底板(9)上。注意方案二的末支錠模和首支錠模一樣先坐上，方案三先坐首支錠模，再做其他錠模到規(guī)定位置上。(B)坐保溫帽()和搭砌平衡槽(或管)(15)方案一和二是先坐砌完并烘干好的不帶單向槽的一支末支帽，再依末到首的次序坐上砌完并烘干好的帶單向槽(或管)的各支帽(7)和(6)，坐好后吸風(fēng)清理各支錠模和帽及單向槽內(nèi)部。各單向槽底略有坡度，向下支錠傾斜。方案三是先坐首支帽(6)，再坐其余各帽(7)，并按規(guī)定使首支帽鐵殼上多個(gè)平衡槽用的半支鐵殼槽與其余各帽半支鐵殼槽正確相對(duì)應(yīng)，間隙不超標(biāo)。中間鋪一小薄鐵板蓋上間隙，再砌保溫層。再放上整體予制槽磚(或直徑較大的管磚)或用搗固料濕法(或干法)制成底標(biāo)高相同，中間略高出幾毫米坡向兩側(cè)的平衡槽(15)工作層。要求平衡槽(15)的保溫層、工作層與各保溫帽內(nèi)保溫層、工作層的耐火材料間緊密無縫以免漏鋼水。并要求平衡槽和帽內(nèi)工作層抗真空下鋼水的化學(xué)和機(jī)械侵蝕，減少耐火材料對(duì)鋼水的污染。值得注意的是平衡槽耐火材料是一次性使用。方案四是坐首支外各支保溫帽，并使第二澆鑄周期和第三澆鑄周期各帽鐵殼上平衡槽用的半支鐵殼槽正確相對(duì)應(yīng)，再依方案三相同工藝搭砌多支平衡槽(15)，再坐上首支帶有砌完烘干好的多支單向槽(12)的保溫帽(6)。坐好搭砌完畢后，吸風(fēng)清理各錠模內(nèi)和帽內(nèi)，單向槽(12)和平衡槽(15)。尤其注意，方案三、四中各模內(nèi)耐火材料垃圾一定清理出去。(C)扣蓋予抽真空和坐鋼水包裝好導(dǎo)流管(4)的薄鋁片后，真空蓋(3)用蓋車平移對(duì)中真空室(5)落下，啟動(dòng)蒸汽噴射泵通過真空抽氣管道(ll)予抽真空到67Pa。VD滑動(dòng)水口鋼包(l)如用固體充填料充填水口時(shí)，需先在渣罐處開水口(2)放出少量鋼水沖走充填料后關(guān)上水口(2)，立即吊包坐到真空蓋(3)規(guī)定位置上，接上水口(2)機(jī)構(gòu)的液壓管線的快速接頭及水冷件的冷卻水出入快速接頭，打開閥門(13)，使鋼包(1)底部和真空蓋(3)之間的空氣被抽走。(D)澆鑄打開水口(2)鋼水流股沖化導(dǎo)流管(3)上薄鋁板進(jìn)入真空，鋼水流股在真空條件下放出氣體，膨漲成液滴，以一定擴(kuò)散角噴淋經(jīng)過導(dǎo)流管(4)，受限制后仍以一定擴(kuò)散角經(jīng)過首支帶有防濺功能的保溫帽(6)落入模內(nèi)，要求鋼液滴流股不直接沖刷保溫帽(6)耐火材料工作層，鋼液面升到首支帽(6)內(nèi)單向槽槽底的帽口高度后方案一是鋼水經(jīng)帽(6)上單支單向槽(12)流入第二支模內(nèi)，鋼水面升到單向槽槽底高度后經(jīng)單支單向槽(12)流入第三支模內(nèi)……以此類推鋼水流入末支錠模內(nèi)，末支錠模保溫帽上不設(shè)溢流槽，鋼水上升到保溫帽中"某一高度"時(shí)，關(guān)閉水口(2)，經(jīng)很短時(shí)間，末支保溫帽前各支帽內(nèi)和多支單向槽中高出單向槽底高度的鋼水都會(huì)流入末支保溫帽內(nèi)，使末支保溫帽內(nèi)鋼水達(dá)到或少許超過帽口規(guī)定高度。但不能低于規(guī)定高度，這就在于"某一高度"的設(shè)定和操作工人關(guān)閉水口時(shí)間的判斷。最后末支錠外帽口高度均相同，末支保溫帽適當(dāng)加高。方案二是鋼水經(jīng)首支帽(6)上兩支單向槽(12)分別流入第二澆鑄周期的兩支模內(nèi)，達(dá)到單向槽槽底高度時(shí)，再流入第三澆鑄周期的兩支模內(nèi)，以此類推，澆到末支錠前兩支模內(nèi)帽口單向槽槽底高度后，通過兩支單向槽(12)—塊流入末支錠內(nèi)，當(dāng)末支錠鋼水達(dá)到"某一高度"時(shí)，關(guān)閉水口，此時(shí)首支帽(6)和其余兩列保溫帽(7)及多支單向槽(12)中高出槽底高度上的所有鋼水均流入末支錠模保溫帽(7)內(nèi)，使帽內(nèi)鋼水達(dá)到或超過帽口規(guī)定高度。但不能低于帽口規(guī)定高度，為此末支錠保溫帽適當(dāng)加高。如首支帽上兩列單向槽(12)中鋼水流量不同時(shí)(可能是同一澆鑄周期的兩支錠模的單向槽(12)底標(biāo)高不同或?qū)挾炔煌盎瑒?dòng)水口(2)中心和首支錠模中心偏離較大等原因造成的)?？赡芤涣辛髁枯^大，先期流入末支錠模內(nèi)，另一列流量較小遲些進(jìn)入末支錠模內(nèi)，只要末支錠鋼水達(dá)到帽口規(guī)定高度時(shí)，流量較小一列末支錠前的那支錠帽口已達(dá)到單向槽槽底高度，就可關(guān)閉水口(2)，此時(shí)兩列各錠帽口高度均相同。末支錠帽口高度會(huì)高出一些，為此末支錠保溫帽適當(dāng)加高。實(shí)際生產(chǎn)中兩列流量相差只要不超過一支鋼錠高度時(shí)(即末支錠模內(nèi)鋼水已達(dá)到帽口規(guī)定高度，另一列末支錠前模內(nèi)鋼水尚未達(dá)到單向槽槽底高度時(shí))，澆鑄即可正常進(jìn)行。方案三是鋼水經(jīng)首支帽(6)上和其余各帽(7)上搭砌的底標(biāo)高相同的多支平衡槽(15)同時(shí)流入多支錠模內(nèi)，此時(shí)開大水口，使流量增大為錠身要求流量X(總澆鑄支數(shù)-1)。錠身要求流量=錠身重量(公斤)/錠身要求澆鑄時(shí)間(分)首支外各錠模內(nèi)鋼水均升到帽(7)內(nèi)平衡槽(15)底標(biāo)高后，關(guān)閉水口(2)，首支帽(6)內(nèi)和多支平衡槽中高出槽底標(biāo)高的鋼水分別流向各錠保溫帽(7)內(nèi)，最后達(dá)到略高于帽口規(guī)定高度，這和方案一、二中只有末支錠高出帽口規(guī)定高度不相同。實(shí)際生產(chǎn)中由于各平衡槽(15)搭砌時(shí)標(biāo)高、寬度及首支錠模中心和水口(2)中心線不完全重合，或各支平衡槽干燥程度不同，某些槽內(nèi)受鋼水高溫作用，耐火材料放出大量氣體，也可影響流量，此時(shí)第二澆鑄周期某些錠模內(nèi)鋼水上升較慢，而某些錠帽(7)內(nèi)鋼水已到規(guī)定帽口高度后又接近或達(dá)到首支保溫帽(6)內(nèi)鋼水高度。此時(shí)由鋼水包(l)中注入的鋼水傾向于向鋼水上升還未達(dá)到帽口規(guī)定高度的帽(7)內(nèi)流入，當(dāng)最后一支帽內(nèi)鋼水面也升到帽口規(guī)定高度或之前某一高度時(shí)，關(guān)閉水口。和首支帽(6)中鋼水高度相同的幾支帽(7)中的鋼水經(jīng)平衡槽反向和首支帽(6)中鋼水一起自動(dòng)流入鋼水面較低的幾支帽(7)中，最后也會(huì)達(dá)到基本相同的高度。但都會(huì)超過帽口規(guī)定值較多，也就使各平衡槽中殘鋼較厚。因?yàn)榈诙茶T周期鋼錠支數(shù)較多，判斷保溫帽中鋼水高度比較困難，關(guān)閉水口時(shí)間更難掌握。方案四是鋼水經(jīng)首支帽(6)上多支單向槽(12)流入第二澆鑄周期的多支錠模內(nèi)，此時(shí)開大水口使鋼水流量增大為錠身要求流量X第二澆鑄周期的支數(shù)。當(dāng)?shù)诙茶T周期各錠模保溫帽(7)內(nèi)鋼水上升到第二與第三澆鑄周期各錠模保溫帽間搭砌的平衡槽(15)槽底標(biāo)高時(shí)，會(huì)流入第三澆鑄周期各支錠模內(nèi)，第三澆鑄周期鋼水流量為錠身要求流量X第三澆鑄周期的支數(shù)，鋼水上升到帽口規(guī)定標(biāo)高前某一高度時(shí)，關(guān)閉水口(2)，首支和第二澆鑄周期各帽內(nèi)高出單向槽和各平衡槽(15)槽底的鋼水會(huì)流向第三澆鑄周期各帽內(nèi)，最后第二、第三澆鑄周期各模內(nèi)鋼水面相同，可略高于平衡槽底標(biāo)高。如果各錠模和帽中鋼水上升速度不同時(shí)，最后和方案三相同的機(jī)理使首支外各錠帽口高度基本相同，并略高于規(guī)定高度。第三澆鑄周期中帽內(nèi)鋼水上升最慢一支達(dá)到帽口規(guī)定高度后，關(guān)閉水口(2)。(E)破真空、吊鋼水包和加發(fā)熱劑、保溫劑關(guān)閉水口(2)后，經(jīng)規(guī)定時(shí)間停蒸汽噴射泵并向真空鑄錠室(5)中充入氮?dú)夂笃普婵?，關(guān)上閥門(13)，拔下水口(2)液壓和冷卻水管線的快速接頭，吊走鋼包(2)。真空蓋車升起并移動(dòng)真空室蓋(3)到指定工位，立即向各保溫帽投入發(fā)熱劑，再投入碳化稻殼保溫劑等，并插入帶有爐號(hào)、澆鑄周期號(hào)、鋼種的"鐵牌"的鋼錠吊環(huán)。(F)冷卻和脫保溫帽用天車吊來水冷蓋扣在真空室(5)上，模中鋼水最后凝固前可回收大量熱水供生活和采暖用，即節(jié)能又環(huán)保，對(duì)特殊要求緩冷的鋼錠可扣上砌有保溫材料的保溫蓋。冷卻到規(guī)定時(shí)間后吊走水冷蓋或保溫蓋。方案一和二是按首到末的次序吊走帶單支或雙支單向槽(12)的保溫帽(6)和(7)，整齊小心擺放到修砌場(chǎng)地，冷卻、清理，對(duì)帽口內(nèi)襯和單向槽(12)修補(bǔ)或重砌，待用。方案三是撬斷或火焰割斷各支平衡槽(15)中殘鋼及鋼錠帽口和平衡槽根部殘鋼(如果關(guān)閉水口時(shí)間合適，平衡槽中間向兩側(cè)坡度合適，殘鋼可能很少不必火焰切割)。撬斷平衡槽體耐火材料，用天車吊走各保溫帽到清理場(chǎng)地冷卻，平衡槽(15)全部拆除、清理，對(duì)保溫帽(6)和(7)內(nèi)襯局部修砌待用。方案四是先小心吊走首支帶多支單向槽(12)的保溫帽(6)到修砌場(chǎng)地冷卻、清理、修補(bǔ)或重砌，待用。對(duì)第二、第三澆鑄周期各保溫帽(7)及平衡槽(15)的處理同方案三相同。平衡槽(15)耐火材料砌體是一次性使用。搭砌、干燥、撬斷、工作量大要求高，且占用真空鑄錠室的敞開時(shí)間。清理量也大。(G)脫模用天車按澆鑄周期次序?qū)Ъt錠的熱模吊到脫模場(chǎng)地脫模，紅錠立即熱送鍛造或軋鋼加熱爐或緩冷坑和退火爐，熱錠模吊到冷卻場(chǎng)地冷卻待用。(H)下爐真空澆鑄的準(zhǔn)備工作清理真空室(5)、各支墊鐵模底板(9)上凹坑、總錠盤卿上表面加工過的凹坑內(nèi)耐火材料垃圾等。清掃或更換真空蓋上導(dǎo)流管(4)，重新裝配薄鋁板及密封圈，待用。2.6有益效果和各方案的應(yīng)用范圍2.6.1有益效果和屬于間歇式逐支上鑄法的"雙真空車鑄法"等方案比較，本發(fā)明方案一和二屬于連續(xù)式一股和雙股逐支上鑄法，方案三為連續(xù)式首支上鑄法加多支同時(shí)上鑄法，方案四連續(xù)式首支上鑄法加多支分批同時(shí)上鑄法，因此本發(fā)明方案具有如下優(yōu)點(diǎn)2.6.1.1節(jié)約總澆鑄時(shí)間2.6.1.1.1節(jié)省了間歇式澆鑄多錠時(shí)的間歇時(shí)間，設(shè)錠身澆鑄時(shí)間為TA，帽口澆鑄時(shí)間TB，每支錠澆鑄時(shí)間為Tc，TC=TA+TB。間歇式逐支上鑄法澆完一支錠后立即關(guān)閉水口，鑄錠車啟動(dòng)平移到下支錠模對(duì)中水口，再開啟水口澆鑄……。關(guān)水口和錠模平移到位及開水口這個(gè)時(shí)間停止?jié)茶T，稱為間歇時(shí)間，一般最少也要數(shù)十秒。澆鑄ni支錠，本發(fā)明節(jié)約了(m-1)X數(shù)十秒的時(shí)間。2.6.1.1.2節(jié)省澆鑄周期數(shù)，一個(gè)澆鑄周期是指一個(gè)鋼錠(或多支鋼錠同時(shí)澆鑄時(shí))的錠身帽口澆鑄過程。設(shè)總鋼錠支數(shù)為m時(shí)，各方案澆鑄周期數(shù)如表1所示表l<table>complextableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>總澆鑄時(shí)間—堯鑄周期數(shù)X(TA+TB)本方案一外各方案的澆鑄周期比現(xiàn)有間歇式逐支澆鑄法方案的澆鑄周期數(shù)大大減少，因此澆鑄時(shí)間可以大大下降。2.6.1.1.3本發(fā)明各方案尤其是方案一、二、四，除末支錠外，其余各支錠的TA和L時(shí)間可以縮短。以第一方案澆鑄GCrl5鋼5支3.36噸方錠為例，對(duì)各方案L和1時(shí)間減少的可行性進(jìn)行分析。3.36噸方錠大氣中下鑄法錠身澆鑄時(shí)間為4'-6'，帽口澆鑄時(shí)間1.5'-2.5'，我們?nèi)ト?\=5'，TB=2'。在總澆鑄過程中除末支錠外，鋼水在各帽內(nèi)單向槽底以上保持流經(jīng)的時(shí)間是第l支錠為T>(TA+TB)X4=28,是Ta的5.6倍,是Tb的14倍第2支錠為T2=(TA+TB)X3=21,是Ta的4.2倍,是Tb的10.5,第3支錠為T3=(TA+TB)X2=14,是TA的2.8倍,是L的7.0倍第4支錠為T4=(TA+TB)=7'是1\的1.4倍,是Tb的3.5倍這個(gè)保持較長(zhǎng)時(shí)間的"流經(jīng)鋼水"使帽口和錠身部分鋼水對(duì)錠身因冷卻和凝固造成的凝固收縮產(chǎn)生的空隙有很好的"熱補(bǔ)縮"作用，對(duì)防止鋼材殘佘縮孔和疏松等低倍組織缺陷大有好處。而且這個(gè)流經(jīng)時(shí)間遠(yuǎn)比錠身和帽口澆鑄時(shí)間長(zhǎng)，因此減少和取消末支錠外各支鋼錠帽口澆鑄時(shí)間TB應(yīng)該對(duì)鋼的質(zhì)量不會(huì)有影響的，以錠身的鑄速來澆鑄帽口，再擴(kuò)大一步時(shí)，有可能減少一些Ta値(當(dāng)然有待實(shí)驗(yàn)結(jié)果來驗(yàn)證)。(1)以錠身的鑄速來澆鑄帽口小鋼錠帽口占錠重10%計(jì)算，此時(shí)帽口澆鑄時(shí)間TB=1/9XTA=0.11TA，末支錠外的每支錠澆鑄時(shí)間WA+L-1.11XTA=5.55'，末支錠帽口和錠身澆鑄時(shí)間不變，仍為5'和2'。5支錠總澆鑄時(shí)間ST二4X5.55'+(5'+2')=29.2'，間歇式逐支澆鑄法(設(shè)間歇時(shí)間為30秒)總澆鑄時(shí)間2丁=(5'+2')X5+4X0.5'=37'，方案一減少了7.8'(21.08%)。(2)錠身時(shí)間由5'減少到4.5'時(shí)并以錠身的鑄速來澆鑄帽口此時(shí)2T二4X1.11X4.5'+7'=26.98'和間歇式逐支澆鑄法來比較，方案一減少10.02'(27.08%)?？偟臐茶T時(shí)間縮短，溫降小，開澆溫度也可降低，不但節(jié)能，對(duì)鋼錠質(zhì)量也有好處。本方案三的澆鑄周期是兩個(gè)，總澆鑄時(shí)間很短，沒必要縮短首支帽口和錠身的澆鑄時(shí)間，首支錠帽口仍然有一定的熱補(bǔ)縮效應(yīng)。本方案四首支錠和第二澆鑄周期各錠也有一定的熱補(bǔ)縮時(shí)間。2.6.1.2本發(fā)明各方案所澆鑄的鋼錠質(zhì)量好對(duì)間歇式逐支澆鑄的鋼錠每支的TA和TB均相同，不能減少，沒有帽口上鋼水的流經(jīng)時(shí)間，沒有熱補(bǔ)縮效應(yīng)，加上總時(shí)間最長(zhǎng)，所以前和后澆鑄的鋼錠澆鑄溫度相差較大，凝固條件有些差別，反映在鋼材低倍組織缺陷上差別也較大。本方案一、二的前幾支錠帽口內(nèi)有較強(qiáng)的"熱補(bǔ)縮"效應(yīng)，類似電渣冶煉末期的"熱封頂"的功能，因此鋼錠帽口較低平滑，錠身沒有殘余縮孔，鋼錠的成材(坯)率也可提高，低倍組織疏松等缺陷減少。本方案三、四總澆鑄時(shí)間更短，溫降小，除降低出鋼溫度節(jié)能外，更容易實(shí)現(xiàn)"低溫慢鑄(補(bǔ)縮)"的工藝，即澆鑄溫度較低，帽口澆鑄時(shí)間較長(zhǎng)。這對(duì)減少鋼材低倍組織偏析，碳化物液析等缺陷很有幫助，因此本發(fā)明各方案所澆鑄質(zhì)量應(yīng)該比間歇式逐支澆鑄法各方案所澆鑄質(zhì)量好得多。2.6.1.3澆鑄安全流暢本發(fā)明各方案均為連續(xù)式澆鑄，只開一次水口，過程中只根據(jù)鋼包中鋼水液面的下降，調(diào)整流量，澆到最后澆鑄周期錠模帽內(nèi)鋼水達(dá)到一定高度時(shí)，關(guān)閉水口，結(jié)束澆鑄?？煞乐归g歇式逐支澆鑄法中每澆一支錠開閉一次水口操作中打不開或關(guān)不上水口事故，安全流暢。2.6.1.4本發(fā)明沒有"雙真空車鑄法"等方案的錠模位移的龐大笨重設(shè)備，節(jié)省投資。也減少了真空室的總體積，所需蒸汽噴射泵的抽氣能力也可減少，有利節(jié)能。2.6.1.5可供特殊鋼廠每爐鋼水真空澆鑄多支3.3t-4.5t特殊要求高質(zhì)量合金鋼錠，供850初軋機(jī)開坯用，比如生產(chǎn)含氧、氫更低和高低倍組織要求更嚴(yán)格的軸承鋼軋材。2.6.1.6可在現(xiàn)在具有初煉、精煉、真空脫氣、真空鑄錠裝置的各大重機(jī)廠煉鋼分廠，按本發(fā)明稍加改造，即可真空澆鑄出多支不同噸位的大鋼錠，以滿足重量范圍更寬的優(yōu)質(zhì)鍛件的需要。2.6.2本發(fā)明四個(gè)方案的應(yīng)用范圍2.6.2.l前言本發(fā)明四個(gè)方案各有特長(zhǎng)，在具體應(yīng)用時(shí)應(yīng)根據(jù)所澆鋼錠的噸位及其大氣中和真空澆鑄時(shí)不同鋼種的錠身和帽口澆鑄時(shí)間、支數(shù)、錠模形狀(方、圓、扁、八角或十二角)錠身高和錠身大頭寬比值、錠模及保溫帽、模底板、吊耳等具體尺寸和精煉用滑動(dòng)水口鋼水包鋼水噸位及其允許的最大澆鑄時(shí)間等具體條件來進(jìn)行澆鑄總時(shí)間、單向槽和平衡槽支數(shù)與長(zhǎng)度、各澆鑄周期鋼水流量的計(jì)算和真空鑄錠室內(nèi)錠模的平面布置及室內(nèi)徑和高度的計(jì)算最后選用一個(gè)最佳方案。應(yīng)該注意的是單向溢流槽的砌筑、拆除、修砌及烘干可在澆鑄前在修砌場(chǎng)地進(jìn)行。勞動(dòng)條件好且少占用真空鑄錠室內(nèi)作業(yè)時(shí)間，槽中無殘鋼，可多次使用。一次性使用平衡溢流槽的搭砌、干燥和脫帽前撬殘鋼和槽體均在真空室敞開時(shí)進(jìn)行，勞動(dòng)條件差、搭砌時(shí)耐火材料易落入模內(nèi)清除困難，有可能混入鋼中，撬斷并吊走保溫帽時(shí)，也會(huì)有耐火材料落入模底板上或總錠盤上，增加了清理工作量。2.6.2.2原則選取方案應(yīng)根據(jù)如下原則(a)平衡槽和單向槽各有優(yōu)缺點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)具體條件來分別選用或混合選用。(b)盡可能減少澆鑄周期數(shù)和總的澆鑄時(shí)間(c)平立面布置設(shè)計(jì)時(shí)真空室高度和內(nèi)徑要選得小些，尤其是內(nèi)徑值應(yīng)取小些好，減少真空室總體積。以節(jié)約蒸汽噴射泵所耗能源。當(dāng)然在已有真空室內(nèi)徑固定，應(yīng)以此來進(jìn)行平面設(shè)計(jì)。(d)最后澆鑄周期幾支錠帽內(nèi)鋼水上升時(shí)，通過人工觀察窗觀看要方便，以便及時(shí)關(guān)閉水□。(e)鋼水澆入首支(第一澆鑄周期)帽(6)內(nèi)時(shí)，飛濺應(yīng)盡可能小，以防止鋼水飛濺和帽內(nèi)鋼水過度攪動(dòng)沖刷保溫帽耐火材料內(nèi)襯，造成鋼水污染。(f)應(yīng)該根據(jù)初煉爐、LF爐、VD或RH裝置的容量、軋鋼或鍛造能力及用戶要求等綜合考慮真空鑄錠方案。(g)本發(fā)明是一爐鋼水真空澆鑄多支鋼錠，真空室高度和內(nèi)徑不應(yīng)過大，滑動(dòng)水口鋼包容量應(yīng)控制在150噸以下，一包鋼水澆鑄10噸以上大鋼錠時(shí)，總支數(shù)不宜超過7支。澆鑄供軋制的3.36-4.5噸小鋼錠應(yīng)控制在12支以內(nèi)，滑動(dòng)水口鋼包鋼水應(yīng)在42-56噸左右。附圖1(a)為本發(fā)明技術(shù)方案一設(shè)備和工藝的示意圖。也是附圖1(b)的A-A剖的面圖。附圖1(b)是真空室內(nèi)8支3.36噸錠模及保溫帽和單向槽及兩個(gè)滑動(dòng)水口中心的工藝平面布置圖。也給出了真空室內(nèi)耐火材料層的內(nèi)徑。附圖2(a)為本發(fā)明技術(shù)方案二設(shè)備和工藝的示意圖。也是附圖2(b)的A-A的剖面圖。附圖2(b)是真空室內(nèi)10支3.36噸錠模及保溫帽和單向槽及一個(gè)滑動(dòng)水口中心的工藝平面布置圖。也給出了真空室內(nèi)耐火材料層的內(nèi)徑。附圖3(a)為本發(fā)明技術(shù)方案三設(shè)備和工藝的示意圖。也是附圖3(b)的A-A的剖面圖。附圖3(b)是真空室內(nèi)5支10噸錠模及保溫帽和平衡槽及一個(gè)滑動(dòng)水口中心的工藝平面布置圖。也給出了真空室內(nèi)耐火材料層的內(nèi)徑。附圖4(a)為本發(fā)明技術(shù)方案四設(shè)備和工藝的示意圖。也是附圖4(b)的A-A剖的面圖。附圖4(b)是真空室內(nèi)9支3.36噸錠模及保溫帽和單向槽、平衡槽及滑動(dòng)水口中心的工藝平面布置圖。也給出了真空室內(nèi)耐火材料層的內(nèi)徑。附圖4(c)也是附圖4(b)的B-B剖的面圖，反映了單向槽和平衡槽與保溫帽間的關(guān)系。以上附圖比例均為l:40。附圖5-附圖9是實(shí)施例1-5中在相同內(nèi)徑的真空室內(nèi)各種方案澆鑄不同噸位、支數(shù)的鋼錠時(shí)，各錠模、保溫帽、單向槽、平衡槽及滑動(dòng)水口中心的工藝平面布置圖。比例均為1:60附圖10(a)和10(b)是實(shí)施例6中方案一或方案二澆鑄4支大型扁錠時(shí)真空室內(nèi)錠模、保溫帽、單向槽和滑動(dòng)水口中心的工藝平面布置圖。比例均為l:40。附圖5-附圖10中新增附圖標(biāo)記如下16-以真空室室壁上所砌的耐火材料最小內(nèi)徑畫出的圓周線。17-以八角或十二角大型鋼錠中心到外部凸棱的距離為半徑畫出的錠模所占用的圓周面積的界限?；虼笮捅忮V所占用的面積的界限。18-八角或十二角大型鋼錠保溫帽上部耐火材料層內(nèi)徑的圓周線?；虼笮捅忮V保溫帽上部耐火材料層內(nèi)層輪廓線。另注+為首支澆鑄錠模的中心線。具體實(shí)施方案下面結(jié)合對(duì)真空鑄錠具體要求，即鋼錠的噸位、支數(shù)結(jié)合現(xiàn)有的初煉、LF精煉和真空脫氣(VD或RH等)設(shè)備噸位等具體情況進(jìn)一步對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明。以下實(shí)施例是本發(fā)明的一部分而不是全部。實(shí)施例1-5中在真空室內(nèi)砌磚層內(nèi)徑約為5.8米左右時(shí)，生產(chǎn)2支、3支、4支、5支、7支不同噸位大鋼錠時(shí)，不同方案時(shí)錠模、保溫帽及單向槽、平衡槽的工藝平面布置圖。當(dāng)然初煉爐和LF精煉爐及真空脫氣設(shè)備噸位固定時(shí)，生產(chǎn)不同噸位、支數(shù)大鋼錠時(shí)，真空室內(nèi)砌磚層內(nèi)徑、滑動(dòng)水口即真空蓋導(dǎo)流管中心線位置均要重新設(shè)計(jì)計(jì)算。實(shí)施例6是方案一或方案二澆鑄4支12噸扁錠時(shí)真空室內(nèi)錠模、保溫帽、單向槽、滑動(dòng)水口中心的工藝平面布置圖。實(shí)施例1:如說明書附圖5所示用方案一是單股單向溢流法澆鑄2支60-80噸左右大鋼錠，首支錠模保溫帽上設(shè)一支單向槽，用125-165噸左右鋼水的VD滑動(dòng)水口鋼水包連續(xù)澆鑄2支大鋼錠，第2支鋼錠帽口達(dá)到規(guī)定高度前某一高度時(shí)，關(guān)閉滑動(dòng)水口，用2個(gè)澆鑄周期。如VD鋼水包較小。也很方便澆鑄2支較小的鋼錠，當(dāng)然真空鑄錠室的內(nèi)徑和高度也可小些。本例適合重機(jī)行業(yè)使用。實(shí)施例2:如說明書附圖7(a)和7(b)所示附圖7(a)為第三方案雙股平衡溢流法澆鑄3支45噸左右大鋼錠，首支錠模保溫帽上設(shè)夾角為60°的2支平衡槽，用140噸左右鋼水的VD滑動(dòng)水口鋼水包連續(xù)澆鑄3支大鋼錠，第一澆鑄周期澆l支，第二澆鑄周期鋼水流量增加一倍，同時(shí)澆鑄2支大鋼錠，第2、3支錠帽口達(dá)到規(guī)定高度前某一時(shí)刻，關(guān)閉滑動(dòng)水口。不用墊鐵。附圖7(b)是方案一單股單向溢流法澆鑄3支45噸左右大鋼錠，首支和第二支錠模保溫帽上各設(shè)1支單向槽，兩個(gè)單向槽夾角為60°,同樣用140噸左右鋼水的VD滑動(dòng)水口鋼水包連續(xù)澆鑄3支大鋼錠，三個(gè)澆鑄周期，總澆鑄時(shí)間比方案三多了一個(gè)周期。用2支不同高度的墊鐵如果VD鋼水包容量較小，需要一包鋼水澆鑄3支大鋼錠，可按本例布置方式根據(jù)錠模最大占用外徑和錠模、保溫帽、墊鐵總高度來選取真空鑄錠室最小內(nèi)徑和高度。實(shí)施例3:如說明書附圖6所示用方案二雙股單向溢流法澆鑄4支25噸左右大錠，首支錠模保溫帽上設(shè)夾角為90°的2支單向槽，另2支錠模保溫帽各設(shè)1支單向槽伸向末支錠，用105噸左右鋼水的VD滑動(dòng)水口鋼水包連續(xù)澆鑄4支大鋼錠，首支為第一澆鑄周期，第二澆鑄周期澆鑄2支，第三澆鑄周期澆鑄1支，末支錠帽口達(dá)到規(guī)定高度前某一時(shí)刻，關(guān)閉滑動(dòng)水口。用3支墊鐵或用3支模底板(其中2支高度相同)。實(shí)施例4:如說明書附圖8所示方案四雙股單向加平衡溢流法，用95噸左右鋼水的VD滑動(dòng)水口鋼水包澆鑄5支18噸左右大錠，首支錠模保溫帽上設(shè)夾角為108°的2支單向槽，伸向第二澆鑄周期2支模內(nèi)，第二澆鑄周期2支帽上各設(shè)1支單向槽伸向第三澆鑄周期2支模內(nèi)，最后兩支錠模帽上搭砌有一支平衡槽，鋼水升到平衡槽后，兩支錠模帽內(nèi)鋼水高度相同時(shí)，關(guān)閉滑動(dòng)水口。注實(shí)施例2、3、4中可選擇一個(gè)合適的首支錠模中心位置和合適的真空鑄錠室的內(nèi)徑，這樣用一個(gè)不需更換導(dǎo)流管中心位置的真空蓋，可以分別澆鑄3、4、5支大鋼錠。實(shí)施例5:如說明書附圖9所示第三方案用六股平衡溢流法，用74噸左右鋼水的VD滑動(dòng)水口鋼水包澆鑄1支25噸左右大鋼錠和6支7.36噸左右鋼錠，首支25噸左右大鋼錠位于真空鑄錠室中心，首支保溫帽和其余六支帽間搭砌有六支夾角為60°平衡槽，6支錠模保溫帽內(nèi)鋼水達(dá)到帽口規(guī)定高度時(shí)，關(guān)閉滑動(dòng)水口。本實(shí)施例是最佳實(shí)施例，也是最佳試驗(yàn)方案。因本例的平面工藝布置中首支澆鑄錠模的中心線和真空鑄錠室的中心線重合，這和現(xiàn)有真空澆鑄一支大鋼錠的成熟技術(shù)是相同的?，F(xiàn)國(guó)內(nèi)多家大型重機(jī)企業(yè)煉鋼分廠均建有澆鑄1支100-300噸大鋼錠(甚至更大噸位)的真空鑄錠設(shè)備，用80噸左右(或更大噸位)的塞桿式中間包使用多爐鋼水依順序澆鑄1支大鋼錠，并建有同一軸線上多個(gè)真空室桶體和一套真空蓋、真空蓋車及蒸汽噴射泵等設(shè)備，對(duì)原有設(shè)備稍加改造，即可實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例，具體改造部分如下1.74噸滑動(dòng)水口鋼包下部與真空蓋間密封法蘭位置和尺寸應(yīng)按照原來80噸塞桿式中間包與真空蓋間密封法蘭的尺寸設(shè)計(jì)制造，同時(shí)保證滑動(dòng)水口中心也在真空蓋中心線上。2.兩法蘭間的空間高度應(yīng)加高，滿足在包底與真空蓋之間的空間內(nèi)能夠安裝滑動(dòng)水口機(jī)構(gòu)。3.取現(xiàn)有一個(gè)真空室桶體，供澆鑄多支鋼錠用，由于原來大鋼錠高度尺寸大，桶體內(nèi)可加墊鐵或填砂，使高度滿足多支小錠需要。當(dāng)然也可在原來數(shù)個(gè)桶體的同一軸線向外延長(zhǎng)線上再建一個(gè)新桶體，來滿足本實(shí)施例的需要，原來真空蓋車軌道也要延長(zhǎng)，新建一段真空抽氣管道和閥門，蒸汽噴射泵等仍然共用。這樣即可用原真空蓋和蓋車及桶體，用74噸VD鋼水包來澆鑄多錠，又可以多爐鋼水用原來80噸塞桿式中間包和原真空蓋和蓋車及真空室原來桶體澆鑄一支特大鋼錠。本實(shí)施例又是新發(fā)明的最佳試驗(yàn)方案，第一步現(xiàn)有真空鑄錠設(shè)備不變，試驗(yàn)時(shí)只將一支桶體墊高或填砂，桶內(nèi)按本實(shí)施例要求布置各錠模、保溫帽及6支平衡槽，扣蓋抽真空后坐上80噸塞桿式中間包，用裝74噸鋼水的VD滑動(dòng)水口鋼包向中間包注入鋼水，到規(guī)定高度時(shí)打開中間包塞桿開始澆鑄，直到最后6支錠達(dá)到帽口高度要求時(shí)，關(guān)閉塞桿，結(jié)束澆鑄。此試驗(yàn)方案是塞桿式中間包用六股平衡溢流法澆鑄7支鋼錠，檢驗(yàn)本發(fā)明方案三是否成功，是最簡(jiǎn)單可行的試驗(yàn)方案，成功后再用74噸VD滑動(dòng)水口鋼包取代塞桿式中間包。實(shí)施例6:如說明書附圖10(a)和10(b)所示附圖10(a)是方案一單股單向溢流法澆鑄4支12噸扁錠，使用50噸VD滑動(dòng)水口鋼包，前三支保溫帽各有一支單向槽，第四支保溫帽內(nèi)鋼水達(dá)到帽口規(guī)定高度前某一高度時(shí)，關(guān)閉滑動(dòng)水口，四個(gè)澆鑄周期。所澆扁錠供特殊鋼廠4)1150板坯初軋機(jī)開坯用，生產(chǎn)特殊要求的合金鋼中厚板材。附圖10(b)方案二是雙股單向溢流法，也澆鑄4支12噸扁錠，仍使用50噸VD滑動(dòng)水口鋼包，首支保溫帽上設(shè)兩支單向槽，第二澆鑄周期兩支保溫帽各有一支單向槽伸向第三澆鑄周期的一支錠模，第三澆鑄周期末支錠模帽內(nèi)鋼水達(dá)到規(guī)定高度前某一高度時(shí)，關(guān)閉水口，真空鑄錠室的內(nèi)徑比方案一略有增加。權(quán)利要求1.一爐(包)精煉后鋼水直接進(jìn)行真空澆鑄用滑動(dòng)水口鋼水包和現(xiàn)有的真空澆鑄一支大鋼錠(TD-VC法)有共同的技術(shù)特征是和塞桿式中間包下部有水冷法蘭一樣，滑動(dòng)水口鋼水包下部有水冷法蘭與真空室蓋上部帶密封圈的法蘭聯(lián)接，進(jìn)行密封；其特征是滑動(dòng)水口機(jī)構(gòu)(2)及其水冷保護(hù)設(shè)施安裝在鋼包(1)底部和真空室蓋(3)之間加高了的密封空間內(nèi)，該機(jī)構(gòu)的液壓缸和水冷件由伸出該空間的管線通過快速接頭與大氣中液壓源及冷卻水系統(tǒng)相連接或斷開，該空間開澆前可抽成真空；區(qū)別于使用塞桿式中間包的TD-VC法a.允許經(jīng)LF爐精煉和真空脫氣處理后的滑動(dòng)水口鋼水包(1)直接坐在真空蓋(3)上進(jìn)行真空澆鑄，避免了精煉后滑動(dòng)水口鋼水包在大氣中向塞桿式中間包中注入鋼水時(shí)發(fā)生的“二次氧化”造成的污染；b.消除了中間包襯和塞桿袖磚與塞頭磚、水口磚等耐火材料對(duì)鋼水的污染，有效的提高了鋼水的質(zhì)量；c.簡(jiǎn)化了工藝，減少了部分倒包時(shí)間和倒包時(shí)的溫降；2."鋼水真空溢流法澆鑄多錠的設(shè)備和工藝"的技術(shù)方案一"鋼水真空單股單向溢流法澆鑄多錠的設(shè)備和工藝"和現(xiàn)有的真空澆鑄技術(shù)(TD-VC法)共同的必要技術(shù)特征是澆鑄過程是在真空鑄錠室內(nèi)進(jìn)行，并且各錠模位置固定不動(dòng)；本發(fā)明方案一屬于單股連續(xù)式逐支上鑄法;是精煉和真空脫氣處理后的滑動(dòng)水口鋼水包(1)坐到予抽真空后的真空室(5)的真空蓋(3)上后，打開滑動(dòng)水口(2)，鋼水澆入首支錠模內(nèi)，當(dāng)鋼水升到首支帽(6)內(nèi)的單向槽槽底高度后，鋼水會(huì)自動(dòng)經(jīng)一支單向槽(或單向溢流管)(12)溢流落入第二支模內(nèi)，鋼水升到保溫帽(7)內(nèi)的單向槽槽底高度時(shí)，再經(jīng)第二支帽(7)上一支單向槽(12)溢流落入第三支模內(nèi)……以此類推鋼水溢流落入末支模內(nèi)(其保溫帽不帶單向槽)，鋼水升到末支錠保溫帽內(nèi)一定高度時(shí)，關(guān)閉滑動(dòng)水口(2),此后末支錠前各錠單向槽(12)槽底標(biāo)高以上的各帽口內(nèi)和各槽內(nèi)鋼水會(huì)全部溢流入末支錠帽內(nèi)，末支錠外各錠帽口高度均相同,控制好末支錠帽口高度正好達(dá)到或略超過規(guī)定高度，但不準(zhǔn)過早關(guān)閉水口，以免末支錠帽口高度低于規(guī)定高度；本發(fā)明方案一區(qū)別于屬于間歇式逐支上鑄法的真空澆鑄多錠的"雙真空車鑄法"等方案的設(shè)備和工藝有a.沒有笨重龐大的錠模位移設(shè)備;b.沒有各錠澆鑄的間歇時(shí)間，節(jié)省總澆鑄時(shí)間；c.開水口后連續(xù)澆鑄(只有調(diào)節(jié)水口大小的操作)，關(guān)一次水口；d.除末支錠外各錠保溫帽均有不同程度的"熱補(bǔ)縮"作用，可提高鋼錠質(zhì)量，減少鋼材殘余縮孔、疏松等缺陷，提高鋼錠收得率;e.還可以節(jié)省真空室(5)的體積，減少蒸汽噴射泵的抽氣能力，節(jié)省能源；發(fā)明方案一達(dá)到了本發(fā)明的要求，但總澆鑄周期數(shù)和間歇式逐支上鑄法相同；引用權(quán)利要求2名稱"鋼水真空單股單向溢流法澆鑄多錠的設(shè)備和工藝"a.首支錠模保溫帽(6)上的防濺圈，真空蓋內(nèi)導(dǎo)流管周圍吊掛的防濺罩,其附加技術(shù)特征是防止鋼水澆到錠模上部時(shí)鋼水濺出模外；b.末支外各錠保溫帽上單向槽(或管)(12)上放置的防凝器，其附加技術(shù)特征是防止鋼水濺到單向槽(12)底上凝結(jié)成塊不利鋼水溢流，飛濺鋼滴可凝結(jié)在防凝器上，鋼水上升到單向槽(12)后，隨鋼流落入下支模內(nèi)，凝鋼熔入鋼水內(nèi)；c.各錠帽上單向槽(12)或單向溢流管尺寸、工作層、絕熱層厚度及槽底坡度的確定，各錠保溫帽內(nèi)襯工作層及絕熱層厚度的確定，其附加技術(shù)特征是單向槽(12)或單向管及保溫帽(6)或(7)工作時(shí)不漏鋼，抗真空條件下化學(xué)和機(jī)械侵蝕，減少耐火材料對(duì)鋼水的污染:經(jīng)必要修補(bǔ)后可多次使用，經(jīng)濟(jì)的使用工作層耐火材料,并且使鋼水不致直接沖刷錠模內(nèi)壁及保溫帽內(nèi)襯耐火材料，保證單向槽(12)底不留殘鋼；d.單向槽上保溫蓋(或罩)，首、末支外各保溫帽(7)上的保溫蓋(或罩)，其附加技術(shù)特征-是減少澆鑄過程中的溫降；3."股鋼水真空溢流法澆鑄多錠的設(shè)備和工藝"的技術(shù)方案二"鋼水真空雙股單向溢流法澆鑄多錠的設(shè)備和工藝"和現(xiàn)有的真空澆鑄技術(shù)(TD-VC法)共同的必要技術(shù)特征是澆鑄過程是在真空鑄錠室內(nèi)進(jìn)行，并且各錠模位置固定不動(dòng)本發(fā)明方案二屬于雙股連續(xù)式逐支上鑄法，是精煉和真空脫氣處理后的滑動(dòng)水口鋼水包(1)坐到予抽真空后的真空室(5)的真空蓋(3)上后，打開滑動(dòng)水口(2)，鋼水澆入首支錠模內(nèi)，當(dāng)鋼水升到首支帽(6)內(nèi)的單向槽槽底高度后，鋼水會(huì)自動(dòng)經(jīng)兩支單向槽(或管)(12)分別流向兩個(gè)第二澆鑄周期的錠模內(nèi)，鋼水升到保溫帽(7)內(nèi)的單向槽(或管)槽底高度時(shí)，又各經(jīng)一支單向槽(12)流入第三澆鑄周期的兩支錠模內(nèi)……以此類推兩支末支前錠模鋼水達(dá)到保溫帽(7)內(nèi)的單向槽槽底高度后，分別經(jīng)兩支單向槽(12)共同流入末支錠模內(nèi)，當(dāng)末支錠模內(nèi)鋼水上升到"一定高度"時(shí)，關(guān)閉滑動(dòng)水口(2),此時(shí)末支錠前各單向槽(12)槽底標(biāo)高以上的各保溫帽內(nèi)和各單向槽(12)內(nèi)鋼水會(huì)全部溢入末支錠內(nèi)，控制好末支錠帽口高度正好達(dá)到或略超過規(guī)定高度,但不準(zhǔn)過早關(guān)閉水口，以免末支錠帽口高度低于規(guī)定高度；本發(fā)明方案二區(qū)別于屬于間歇式逐支上鑄法的"雙真空車鑄法"等方案是a.沒有笨重龐大的錠模位移設(shè)備;b.沒有各錠澆鑄的間歇時(shí)間；c.開水口后連續(xù)澆鑄(只有調(diào)節(jié)水口大小的操作)，關(guān)一次水口；d.比方案一節(jié)省較多的總澆鑄時(shí)間，因?yàn)槠錆茶T周期數(shù)=m/2+1011是所澆鑄鋼錠的支數(shù)，m為偶數(shù))e.當(dāng)然除最后澆鑄鋼錠外，首支和其余各澆鑄周期的各錠保溫帽仍有不同程度的"熱補(bǔ)縮"作用，只是比方案一效果少一些，但鋼錠質(zhì)量、減少鋼材殘余縮孔、疏松等缺陷、提高鋼錠收得率等方面仍比"雙真空車鑄法"等方案要好;f.也可以節(jié)省真空室(5)的體積，減少蒸汽噴射泵的抽氣能力，節(jié)省能源;g.更重要的是本方案二可以比方案一澆鑄的鋼錠支數(shù)大大提高(以一個(gè)滑動(dòng)水口來比較)；4."鋼水真空溢流法澆鑄多錠的設(shè)備和工藝"的技術(shù)方案三"鋼水真空多股平衡溢流法澆鑄多錠的設(shè)備和工藝"和現(xiàn)有的真空澆鑄技術(shù)(TD-VC法)共同的必要技術(shù)特征是澆鑄過程是在真空鑄錠室內(nèi)進(jìn)行，并且各錠模位置固定不動(dòng)本發(fā)明方案三是屬于連續(xù)式首支上鑄法加多支同時(shí)上鑄法，是精煉和真空脫氣處理后的滑動(dòng)水口鋼水包(1)坐到予抽真空后的真空室(5)的真空蓋(3)上后，打開滑動(dòng)水口(2)，鋼水澆入首支錠模內(nèi)，當(dāng)鋼水升到首支帽(6)內(nèi)的多支平衡槽(或管)槽底高度后，開大水口，鋼水會(huì)自動(dòng)經(jīng)首支帽(6)和第二澆鑄周期各錠模保溫帽(7)間搭砌的相同底標(biāo)高的多支平衡槽(15)同時(shí)流入各支錠模內(nèi)，第二澆鑄周期各錠保溫帽(7)內(nèi)鋼水達(dá)到平衡槽(15)底標(biāo)高時(shí)，關(guān)閉水口(2);此時(shí)首支帽(6)內(nèi)和各平衡槽(15)內(nèi)高出槽底標(biāo)高的鋼水會(huì)分別流向各模內(nèi)，少量鋼水留在平衡槽(15)內(nèi)，最后各錠保溫帽內(nèi)鋼水高度基本相同，冷卻時(shí)平衡槽(15)內(nèi)鋼水會(huì)分別流向兩側(cè)保溫帽內(nèi)，凝固后使平衡槽(15)內(nèi)殘鋼中間斷開或不斷開，和帽口凝在一起的殘鋼也較短較??；本發(fā)明方案三區(qū)別于屬于間歇式逐支上鑄法的"雙真空車鑄法"等方案有a.沒有笨重龐大的錠模位移設(shè)備;b.澆鑄過程中只開、閉一次水口c.本方案最大特征是澆鑄周期只有兩個(gè)，總澆鑄時(shí)間最短，和錠模支數(shù)無關(guān);d.最利于"低溫慢鑄"，對(duì)改善鋼材低倍組織缺陷如偏析、液析等均大有好處;e.鋼水和耐火材料接觸時(shí)間最短，也可減少對(duì)鋼水的污染;f.各錠模下均不需要加墊鐵，節(jié)省了真空鑄錠室(5)的體積，減少蒸汽噴射泵的抽氣能力，節(jié)省能源；引用權(quán)利要求4名稱"鋼水真空多股平衡溢流法澆鑄多錠的設(shè)備和工藝"a.首支帽(6)鐵殼上多個(gè)半支鐵殼槽和第二澆鑄周期各帽(7)鐵殼上相對(duì)應(yīng)的半支鐵殼槽間搭砌的相同底標(biāo)高的多支平衡槽(或管)(15)、平衡槽(或管)(15)尺寸、工作層及絕熱層厚度的確定，首支帽(6)內(nèi)鋼水達(dá)到平衡槽底標(biāo)高后，開大水口鋼水流量增大數(shù)倍，鋼水在首支帽(6)內(nèi)攪動(dòng)更為劇烈，對(duì)工作層的沖刷也要大些，因此工作層對(duì)耐火材料要求更高，各平衡槽(15)與首支帽(6)及其余帽(7)的工作層及絕熱層間整體緊密砌筑(注意這項(xiàng)工作是坐好錠模和保溫帽后，在真空鑄錠室敞開的現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行的)；其附加技術(shù)特征是要保證首支帽(6)內(nèi)工作層不致被強(qiáng)烈沖刷以免污染鋼水，還要保證各平衡槽(15)正常工作，不漏鋼水，溢入各模內(nèi)鋼水不致沖刷錠模內(nèi)壁和保溫帽(7)的耐火材料工作層；5."鋼水真空溢流法澆鑄多錠的設(shè)備和工藝"的技術(shù)方案四"鋼水真空多股單向加平衡溢流法澆鑄多錠的設(shè)備和工藝"和現(xiàn)有的真空澆鑄技術(shù)(TD-VC法)共同的必要技術(shù)特征是澆鑄過程是在真空鑄錠室內(nèi)進(jìn)行，并且各錠模位置固定不動(dòng)；本發(fā)明方案四是屬于連續(xù)式首支上鑄法加多支分批同時(shí)上鑄法；精煉和真空脫氣處理后的滑動(dòng)水口鋼水包(1)坐到予抽真空后的真空室(5)的真空蓋(3)上后，打開滑動(dòng)水口(2)，鋼水澆入首支錠模內(nèi)，當(dāng)鋼水升到首支帽(6)內(nèi)各單向槽(或管)底高度后，鋼水會(huì)經(jīng)多支單向槽(12)溢流落入第二澆鑄周期的多支模內(nèi)，同時(shí)上鑄多支鋼錠;當(dāng)鋼水升到各錠保溫帽(7)內(nèi)平衡槽槽底高度時(shí)，鋼水會(huì)經(jīng)第二澆鑄周期各錠模保溫帽(7)與第三澆鑄周期各錠模保溫帽(7)間搭砌的相同底標(biāo)高的多支平衡槽(15)溢入第三澆鑄周期各模內(nèi)，再同時(shí)上鑄多支鋼錠；當(dāng)?shù)谌凉茶T周期各模保溫帽(7)內(nèi)鋼水達(dá)到帽口規(guī)定高度前"某一高度"時(shí)，關(guān)閉水口(2)，此時(shí)首支帽(6)內(nèi)高出單向槽(12)底標(biāo)高部分鋼水及多支單向槽(12)內(nèi)鋼水均流入第二澆鑄周期各錠模保溫帽中，由于高出多支平衡槽(15)槽底，所以鋼水會(huì)再溢流到第三澆鑄周期各模保溫帽內(nèi)，最后第二和第三澆鑄周期由于有相同槽底標(biāo)高的多支平衡槽(15)的相互聯(lián)接，會(huì)使它們的帽口高度相同并略超過規(guī)定高度；本發(fā)明方案四區(qū)別于屬于間歇式逐支上鑄法的"雙真空車鑄法"等方案有a.沒有笨重龐大的錠模位移設(shè)備;b.澆鑄過程中只開、閉一次水口;c.本方案四澆鑄周期數(shù)界于方案二和方案三之間，總澆鑄時(shí)間較短;d.首支和第二澆鑄周期各錠保溫帽內(nèi)也有"熱補(bǔ)縮"作用，也利于提高鋼錠澆鑄質(zhì)量，減少耐火材料對(duì)鋼水的污染;e.只在首支模下加墊鐵，可減少真空室(5)的體積，節(jié)省能源;f.由于第二和第三澆鑄周期鋼水流量比方案三的第二澆鑄周期時(shí)少些，因此首支錠模保溫帽(6)內(nèi)鋼水飛濺和對(duì)保溫帽內(nèi)襯工作層沖刷也會(huì)較小。全文摘要鋼水真空溢流法澆鑄多錠的設(shè)備和工藝。屬于真空鑄錠
技術(shù)領(lǐng)域：
。解決現(xiàn)有真空澆鑄向中間包注入鋼水時(shí)的二次氧化，只澆一支錠和真空澆鑄多錠各方案澆鑄時(shí)間長(zhǎng)和設(shè)備龐大等缺點(diǎn)。本發(fā)明用脫氣后滑動(dòng)水口鋼水包直接澆鑄，鋼水澆到首支模帽口規(guī)定高度后方案一和二是經(jīng)帽上單或雙支單向溢流槽流入下支或下兩支模內(nèi)，以此澆完所有鋼錠。方案三經(jīng)首支帽與各帽上多支相同底標(biāo)高的平衡溢流槽澆完各鋼錠。方案四經(jīng)首支帽上多支單向溢流槽和其余各帽間多支相同底標(biāo)高的平衡溢流槽澆完各鋼錠。各方案均能使各錠帽口高度基本相同。本發(fā)明總澆鑄時(shí)間短安全流暢，鋼錠質(zhì)量好，設(shè)備簡(jiǎn)單投資少，并節(jié)能。適用于特鋼和重機(jī)行業(yè)真空澆鑄多支供軋鍛用優(yōu)質(zhì)鋼錠。文檔編號(hào)B22D37/00GK101342586SQ20071015611公開日2009年1月14日申請(qǐng)日期2007年10月22日優(yōu)先權(quán)日2007年10月22日發(fā)明者燕冬申請(qǐng)人:燕冬