铸造浇注用小钢包吹气净化方法
阅读：630发布：2020-05-13
专利汇可以提供铸造浇注用小钢包吹气净化方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种 铸造 浇注用小 钢 包吹气 净化 方法和装置。该方法有效减少液体金属内的有害气体和杂质。使浇注用钢( 铁 )包内孕育、变质、微 合金 化进行得更加充分，同时可以更有效地发挥净化剂的作用。从而提高铸件的 力 学性能，冷热疲劳性能和使用寿命。该装置是由设置在 钢 水 包底部的透气塞7和压力气瓶1所组成，压力气瓶依序通过压力表2、气体流量计3、过滤脱水剂4、5及快换接头6与透气塞气路连接。本方法是通过设置在浇注用钢(铁)水包底部的吹气装置向包内钢水中吹入惰性气体，其气体压力为0.05MPa～0.5MPa，流量为5L/min～100L/min，吹气时间为1～10min，然后静止1～5min，即行浇注。，下面是铸造浇注用小钢包吹气净化方法专利的具体信息内容。
技术领域
本发明涉及铸造工艺，具体涉及一种铸造浇注用小钢包吹气净化方法。
背景技术
目前，在铸造行业的传统工艺过程中，是将出炉的钢(铁)水注入浇注用钢(铁)水 包中后，冲入一定的脱氧、孕育剂等后进行浇注，常常存在粘包、结底及钢(铁)水不能 净化、合金成分均匀化较差的问题，因而易出现铸造成分偏析、杂质含量偏高等质量缺陷， 浇注用钢(铁)水包使用寿命短。
发明内容
本发明的目的是提出一种铸造浇注用小钢包吹气净化方法和装置。可有效减少液体金 属内的有害气体和杂质。使钢(铁)水孕育、变质、微合金化进行得更加充分，同时可以 更有效地发挥净化剂的作用。从而提高铸件的力学性能，冷热疲劳性能和使用寿命。
本发明方法是通过设置在浇注用钢(铁)水浇注包底部的吹气装置向包内钢(铁)水 中吹入惰性气体，其气体压力为0.05MPa～0.5MPa，流量为5L/min～100L/min，吹气时间为 1～10min，然后静止1～5min，即行浇注。
本发明的技术方案，是通过加在钢(铁)水浇注包底部吹气装置的透气塞向钢(铁) 液中吹入惰性气体，因为惰性气体不与钢(铁)液发生反应，钢(铁)液的O、N、H的 分压在惰性气泡内的分压为零，有利于排除上述有害气体与各种杂质颗粒(液粒)。在吹入 氩(氮)惰性气体的搅拌混合下，增加了杂质颗粒碰撞的概率，促进其聚合长大，增加了 上浮速度，有利于去除。
一种用于上述钢(铁)水净化方法的吹气装置是由设置在钢(铁)水浇注包底部的透 气塞7和压力气瓶1所组成，压力气瓶1依序通过压力表2、气体流量计3、过滤脱水剂4、 5及快换接头6与透气塞气路连接。
本发明铸造钢(铁)浇注用包吹气净化方法和设备与传统的铸造钢(铁)浇注包相比， 具有如下优点。
1)钢(铁)浇注包由于采用了吹氩(氮)气净化方法，使其温度上下均匀，不易粘包， 不易结底，浇注工艺性好，浇包寿命长。
2)钢(铁)浇注用包吹气体净化，可有效促进包内冲入的孕育剂、变质剂、净化剂等 快速、均匀溶解、充分发挥其作用，从而有效减少S、P等杂质的含量。
3)钢(铁)浇注用包内钢铁液的化学成分均匀，浇注铸件不易产生偏析。
4)在钢(铁)浇注用包内吹气净化，可有效减少O、N、H气体含量。
5)由于钢(铁)浇注用包内吹气净化，浇注的铸件内在质量高，不易产生铸造缺陷， 综合力学性能好，与同一成分未经吹气净化的试样相比，其抗拉强度σb可提高 30％，冲击韧性可提高50％以上。
附图说明
图1是用于本发明方法的吹气装置示意图。
图2是图1中透气塞7装置在钢(铁)水包8底部的结构剖视示意图。
本发明方法是通过设置在浇注用钢(铁)水浇注包底部的吹气装置向包内钢(铁)水 中吹入惰性气体，其气体压力为0.05MPa～0.5MPa，流量为5L/min～100L/min，吹气时间为 1～10min，然后静止1～5min，即行浇注。
本发明的技术方案，是通过加在钢(铁)水浇注包底部吹气装置的透气塞向钢(铁) 液中吹入惰性气体，因为惰性气体不与钢(铁)液发生反应，钢(铁)液的O、N、H的 分压在惰性气泡内的分压为零，有利于排除上述有害气体与各种杂质颗粒(液粒)。在吹入 氩(氮)惰性气体的搅拌混合下，增加了杂质颗粒碰撞的概率，促进其聚合长大，增加了 上浮速度，有利于去除。
一种用于上述钢(铁)水净化方法的吹气装置是由设置在钢(铁)水浇注包底部的透 气塞7和压力气瓶1所组成，压力气瓶1依序通过压力表2、气体流量计3、过滤脱水剂4、 5及快换接头6与透气塞气路连接。
本发明铸造钢(铁)浇注用包吹气净化方法和设备与传统的铸造钢(铁)浇注包相比， 具有如下优点。
1)钢(铁)浇注包由于采用了吹氩(氮)气净化方法，使其温度上下均匀，不易粘包， 不易结底，浇注工艺性好，浇包寿命长。
2)钢(铁)浇注用包吹气体净化，可有效促进包内冲入的孕育剂、变质剂、净化剂等 快速、均匀溶解、充分发挥其作用，从而有效减少S、P等杂质的含量。
3)钢(铁)浇注用包内钢铁液的化学成分均匀，浇注铸件不易产生偏析。
4)在钢(铁)浇注用包内吹气净化，可有效减少O、N、H气体含量。
5)由于钢(铁)浇注用包内吹气净化，浇注的铸件内在质量高，不易产生铸造缺陷， 综合力学性能好，与同一成分未经吹气净化的试样相比，其抗拉强度σb可提高 30％，冲击韧性可提高50％以上。
附图说明
图1是用于本发明方法的吹气装置示意图。
图2是图1中透气塞7装置在钢(铁)水包8底部的结构剖视示意图。
具体实施方式
实施例1：在中国第一汽车集团公司铸造有限公司铸造研究所，用300kg浇注用钢包， 通过安装在包底的吹气装置中的透气塞向包内铸造热锻模具钢钢液吹氩气，进行钢液净化 处理。
吹氩气的压力(相对压力)：0.11PMa
吹氩气的流量：15L/min.
吹气时钢液温度：1680℃
吹氩气的时间：3.5min.
吹氩气后静止：1min.
吹气净化与未净化相比，S含量平均降低50％，P含量平均降低30％，H、O含量下降 30％
实施例2：在中国第一汽车集团公司铸造有限公司一铸厂铸钢车间，用3t浇注钢包， 通过安装在包底的吹气装置中的透气塞向包内铸造热锻模具钢钢液吹氩气进行钢液净化 处理。
吹氩气的压力(相对压力)：0.2PMa
吹氩气的流量：22L/min.
吹气时钢液温度：1690℃
吹氩气的时间：4.5min.
吹氩气后静止：2.5min.
吹氩净化与未净化相比，S含量平均降低55％，P含量平均降低30％，气体含量下降 35％
实施例3：在中国第一汽车集团公司铸造有限公司一铸厂铸钢车间，用5t浇注钢包， 通过安装在包底的吹气装置中的透气塞向包内35CrMnSi钢钢液吹氮气，进行钢液净化处 理。
吹氩气的压力(相对压力)：0.4PMa
吹氩气的流量：30L/min.
吹气时钢液温度：1670℃
吹氩气的时间：6min.
吹氩气后静止：4min.
吹气净化与未净化相比，S含量平均降低50％，P含量平均降低30％，H、O气体含量 下降40％
用于本发明方法的钢(铁)水包底部的吹气装置是按图1、图2所示的方式组成：在钢 (铁)水包8底部装置透气塞7，透气塞7的下部通过铁管12与通气管10相连通，通气 管10通过法兰9和外盖11固定在钢(铁)水包底部，压力氩气瓶1依次通过 压力表2，气体流量计3、过滤脱水剂4、5及快换接头6与透气塞气路连接。透气塞7的 透气孔径≤0.1mm；透气塞7设置在钢(铁)水包底部距几何中心0.2～0.6r处(r为钢(铁) 水包底半径)。
吹氩气的压力(相对压力)：0.11PMa
吹氩气的流量：15L/min.
吹气时钢液温度：1680℃
吹氩气的时间：3.5min.
吹氩气后静止：1min.
吹气净化与未净化相比，S含量平均降低50％，P含量平均降低30％，H、O含量下降 30％
实施例2：在中国第一汽车集团公司铸造有限公司一铸厂铸钢车间，用3t浇注钢包， 通过安装在包底的吹气装置中的透气塞向包内铸造热锻模具钢钢液吹氩气进行钢液净化 处理。
吹氩气的压力(相对压力)：0.2PMa
吹氩气的流量：22L/min.
吹气时钢液温度：1690℃
吹氩气的时间：4.5min.
吹氩气后静止：2.5min.
吹氩净化与未净化相比，S含量平均降低55％，P含量平均降低30％，气体含量下降 35％
实施例3：在中国第一汽车集团公司铸造有限公司一铸厂铸钢车间，用5t浇注钢包， 通过安装在包底的吹气装置中的透气塞向包内35CrMnSi钢钢液吹氮气，进行钢液净化处 理。
吹氩气的压力(相对压力)：0.4PMa
吹氩气的流量：30L/min.
吹气时钢液温度：1670℃
吹氩气的时间：6min.
吹氩气后静止：4min.
吹气净化与未净化相比，S含量平均降低50％，P含量平均降低30％，H、O气体含量 下降40％
用于本发明方法的钢(铁)水包底部的吹气装置是按图1、图2所示的方式组成：在钢 (铁)水包8底部装置透气塞7，透气塞7的下部通过铁管12与通气管10相连通，通气 管10通过法兰9和外盖11固定在钢(铁)水包底部，压力氩气瓶1依次通过 压力表2，气体流量计3、过滤脱水剂4、5及快换接头6与透气塞气路连接。透气塞7的 透气孔径≤0.1mm；透气塞7设置在钢(铁)水包底部距几何中心0.2～0.6r处(r为钢(铁) 水包底半径)。
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