一种锰钢冶炼钢包吹氩装置的制作方法

1.本技术涉及钢铁冶炼相关技术领域，尤其涉及一种锰钢冶炼钢包吹氩装置。


背景技术：

2.锰钢冶炼是一种特殊的钢铁冶炼方法，通常用于生产高锰钢、耐磨钢等特殊钢材。在锰钢冶炼过程中，钢包内需要吹入氩气，以此实现钢水的搅拌精炼，同时还可以提高钢液流动性。
3.目前的吹氩方式主要通过钢包的底部设置有透气砖，氩气通过透气砖进入钢包的内部，对钢液进行搅拌，但实际应用的过程中，精炼完成后会停止氩气的供入，虽然在外部设置有单向阀门防止氩气倒流，但由于透气砖一般竖直布置，钢液置于透气砖的上方，导致氩气流同样会经过钢水上行，致使钢水倒流至透气砖中，造成透气砖堵塞而降低寿命。
4.另一方面，由于透气砖一般具有多个，以两个透气砖举例，由于供入系统虽能通过两个透气砖将氩气供入至钢包中，但氩气吹出不均匀时，透气砖输出的气流量无法均衡，不仅影响钢液的搅拌效率，还会导致气流输出较少的透气砖出现钢液回流现象，最终导致透气砖出现堵塞现象。


技术实现要素：

5.本技术提出了一种锰钢冶炼钢包吹氩装置，具备避免钢液回流的优点，用以解决上述背景技术中提出的钢液因氩气溢出而出现回流的问题。
6.为达到上述目的，本技术采用如下技术方案：一种锰钢冶炼钢包吹氩装置，包括：钢包，所述钢包的内侧设置有耐火砖，且耐火砖的底部开设有排气槽；透气砖，用于氩气流的输出，所述透气砖固定安装在耐火砖的底部并位于排气槽底侧；集气腔，用于气流的缓存，所述集气腔开设在钢包的底部并与透气砖下端相通；进气管，用于将氩气供入至集气腔中，所述进气管固定安装在钢包的底部；活动砖，用于阻挡钢液回流以及氩气释放，所述活动砖活动密封套接在排气槽中，且活动砖位于透气砖的上方；拉杆，用于导向和限位，所述拉杆固定安装在活动砖的内侧底部，且拉杆穿过透气砖并位于集气腔中；控气组件，控气组件用于防止氩气回流至进气管中，控气组件位于进气管中氩气流输入至集气腔路径上。
7.进一步，所述活动砖的外侧开设有形状呈半圆柱体的透气孔。
8.进一步，所述活动砖的底部开设有向下开口的封液腔。
9.进一步，所述透气砖的数量设为两个，两个透气砖的底端均与集气腔相通。
10.进一步，还包括有导向座，仅能实现单向的上下活动，所述导向座活动安装在钢包的底部；臂架，所述导向座的底部活动安装有对称布置的臂架；顶簧，所述顶簧位于导向座的中部，所述顶簧的两个端部用于连接两个臂架；固定磁块，所述固定磁块固定安装在导向座的底部并位于臂架内侧；增压磁块，所述增压磁块与固定磁块磁性相吸，且增压磁块设置在钢包中并位于固定磁块下方；滚轮，安装在拉杆的底部；调整臂，两个所述臂架的侧部均
固定安装有调整臂，所述调整臂的端部设置有斜角，斜面位于滚轮上方且与滚轮贴在一起。
11.进一步，控气组件为单向气阀。
12.进一步，控气组件包括有隔磁挡头，隔磁挡头固定连接在一个臂架内侧，另一个臂架内侧开设有与隔磁挡头对应的避让槽，两个臂架的底部内侧拐角均设为斜角；固定杆，用于支撑，固定杆固定安装在位于导向座下方的钢包内侧上；复位管，所述复位管的侧部与固定杆的端部铰接，且复位管位于臂架的斜角和隔磁挡头的下方；锁杆，能被固定磁块吸引，所述锁杆活动安装在复位管的内部；增压底板，所述增压底板活动安装在钢包的内侧底部并位于集气腔中，且增压磁块安装在增压底板的中部，所述增压底板的中部设置有斜面，斜面上开设有用于卡住锁杆的圆柱槽；换位推杆，所述换位推杆端部铰接在复位管的侧部，且换位推杆的另一端部活动安装在钢包的内侧，所述进气管与换位推杆端部的腔室相通，所述换位推杆的端部固定安装有复位弹簧，且复位弹簧的一端与钢包的内侧固定安装；复位气槽，用于氩气流的输送，所述钢包的内侧开设有复位气槽；主进气通道，所述主进气通道开设在钢包的内侧，实现集气腔和进气管端部腔室相通；封气推块，所述换位推杆的端部活动安装有位于进气管一侧的封气推块，且钢包的内侧开设有位于封气推块和换位推杆之间的主进气槽，封气推块和换位推杆之间设置有复位弹簧，且复位弹簧的一端固定在钢包的内侧，所述主进气通道的一端处在封气推块和换位推杆之间。
13.进一步，所述复位管的端部直径大于隔磁挡头的宽度。
14.进一步，所述换位推杆距固定杆的长度大于固定杆至复位管顶端的长度。
15.进一步，所述隔磁挡头的长度值为臂架长度值的一半。
16.本发明具备如下有益效果：本技术提供的一种锰钢冶炼钢包吹氩装置，通过透气砖的上方设置有活动砖，氩气停止供入后，当活动砖和耐火砖密封时，活动砖会直接将排气槽封堵，避免钢液回流，而当活动砖和耐火砖因磨损无法密封时，活动砖会盖入至透气砖上，一方面形成对透气砖的封堵，避免钢液从透气砖中透气部位回流，另一方面，活动砖的内侧构成有封液腔，从而当钢液向透气砖中流入时，会迫使封液腔中氩气流被压缩，防止气流受钢液上行的同时还避免钢液输入至透气砖中，达到避免钢液回流的效果。
17.并且，本技术通过钢包中设置有调整臂，调整臂与拉杆滚动连接，在氩气充入的过程中，当两个透气砖同时出气并使得活动砖上行时，若活动砖上行时相对同步，气流会正常的从两个透气砖中输出，若活动砖上行不同步时，则说明其中一个透气砖输气不畅，这样就会导致固定磁块和增压磁块相对，受到增压磁块和固定磁块之间的磁吸会迫使导向座经调整臂拉动活动砖下行，致使集气腔中氩气强度增大，使经过透气砖的气流强度增大，并当两个透气砖之间维持相对稳定的气流输出时，固定磁块和增压磁块会被遮挡，活动砖再次上行，直至将透气砖中气流从排气槽输入至钢液中，最终达到氩气输出均匀的目的。
附图说明
18.构成说明书的一部分的附图描述了本技术公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本技术公开的原理。
19.参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本技术，其中：图1为整体顶部立体图；
图2为整体底部立体图；图3为整体内部立体图；图4为图3中a处放大示意图；图5为封液腔构建图；图6为调整臂布置示意图；图7为图6中g处放大示意图；图8为导向座结构示意图；图9为复位管结构图。
20.图中：1、钢包；100、排气槽；101、集气腔；102、主进气槽；103、主进气通道；104、复位气槽；105、封液腔；2、耐火砖；3、活动砖；4、进气管；5、透气砖；6、拉杆；7、调整臂；8、增压底板；9、导向座；10、换位推杆；11、封气推块；12、复位弹簧；13、增压磁块；14、复位管；140、锁杆；15、固定杆；16、臂架；160、隔磁挡头；17、顶簧；18、固定磁块。
具体实施方式
21.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
实施例一
22.请参阅图1-图3，钢包1实现钢液的装入，钢包1的内侧设置有耐火砖2，防止钢液直接与钢包1接触，耐火砖2的底部开设有排气槽100，耐火砖2的底部固定安装有位于排气槽100底侧的透气砖5，透气砖5的内部有多孔，钢包1的底部开设有与透气砖5下端相通的集气腔101，且钢包1的底部固定安装有用于对集气腔101中供入氩气的进气管4，从而经进气管4供入氩气后，经透气砖5排出，即目前的氩气供气系统。
23.本技术通过排气槽100中活动套接有活动砖3，活动砖3的外侧与排气槽100的内侧相对密封，且活动砖3位于透气砖5的上方，从而在氩气充入过程中，活动砖3会受到气流向上顶动，并当活动砖3快要脱离排气槽100时，氩气会从活动砖3和耐火砖2之间的缝隙中释放，而活动砖3的内侧底部固定安装有拉杆6，且拉杆6穿过透气砖5并位于集气腔101中，通过拉杆6一方面能够对活动砖3进行导向，另一方面还对活动砖3的上行进行限位，避免活动砖3过度脱离排气槽100而导致钢液回流至排气槽100的现象，当活动砖3和耐火砖2之间密封且透气砖5中不在输入氩气时，活动砖3受到自身重力以及钢液对活动砖3的压力，会使得活动砖3收回至排气槽100中，由于活动砖3下方的排气槽100此时处在相对密封环境，从而会挤压排气槽100中的气流，进一步的限制活动砖3下行，为了进一步的对活动砖3进行优化，防止活动砖3从排气槽100顶出后，钢液直接回流至排气槽100中的现象，结合图5，活动砖3的外侧开设有透气孔，形状呈半圆柱体，且数量为多个，分布在活动砖3的四个外侧，从而当透气孔高于耐火砖2后，气流从透气孔中直接输出，避免因活动砖3上行过高而出现气流无法阻止钢液回流的现象。
24.由于活动砖3在长时间使用的过程中，活动砖3需要反复的在排气槽100中上下移
动，无法始终保持密封的性能，为了防止二者密封失效后，依旧能阻止钢液回流至透气砖5中，从而将活动砖3的底部开设有向下开口的封液腔105，透气砖5的侧壁被耐火砖2封死，封液腔105的内侧与透气砖5的外侧留有一定空间，当活动砖3和耐火砖2相对密封时，活动砖3运动如上面所说相同，而当活动砖3和耐火砖2内侧之间留有缝隙后，受到钢液对活动砖3的压力以及活动砖3自身的重力会迫使活动砖3向下压动，向下活动时，排气槽100中的气流会从活动砖3外侧的缝隙中溢出，直至活动砖3压制在透气砖5上，此时，位于透气砖5外侧和活动砖3内侧之间的封液腔105中形成存有氩气的空间，位于封液腔105中的钢液会挤压封液腔105中的氩气，当氩气挤压至一定程度后，钢液的液位无法上升，此时，通过封液腔105中的氩气形成对透气砖5的保护，避免钢液从透气砖5中回流的现象，结合图5，挤压后的氩气处在封液腔105的顶部，受到活动砖3的阻挡使得氩气无法继续的上行，也就避免了氩气因在钢液中移动而导致气流密封失效的现象，大大的保障了透气砖5中不会出现钢液回流的现象。
25.本技术中，透气砖5的数量设为两个，结合图6，两个透气砖5的底端均与集气腔101相通，一方面通过增加透气砖5的数量，增强气流冲入，增加搅拌效率，另一方面，通过两个活动砖3下压，会增加挤向排气槽100中的气流量，从而当其中一个活动砖3出现间隙泄露时，两个活动砖3会同时受压，迫使气流从缝隙的输出量增大，进一步避免了钢液从缝隙中回流的现象，同理，当两个活动砖3出现磨损间隙后，同样由于增强了排出气流量，避免了钢液回流，此方式实施的情况下，透气砖5还能够设置多个，以此进一步的挤压排出的气流量。
26.为了防止进气管4停止输入气流后，气流直接从进气管4反流，从而在进气管4中氩气流输入至集气腔101路径上设置有单向控气组件，优选的，单向控气组件为单向气阀，以此防止气流出现倒流。
实施例二
27.在实施例一的基础上，请参阅图6-图8，钢包1的底部活动安装有位于集气腔101中的导向座9，且导向座9仅能在集气腔101中进行上下的往返活动，导向座9的底部活动安装有臂架16，臂架16有两个，且两个臂架16对称布置，两个臂架16能在导向座9的底部进行相对/相向运动，导向座9的中部设置有顶簧17，且顶簧17的两端对应固定在两个臂架16上，依据顶簧17的弹力使得两个臂架16相对远离，而导向座9的底部固定安装有位于臂架16内侧的固定磁块18，且钢包1中设置有位于固定磁块18下方的增压磁块13，增压磁块13和固定磁块18之间磁性相吸，当臂架16受到顶簧17弹力相互远离时，增压磁块13和固定磁块18磁吸相对，同理，当臂架16之间相对运动并挤压顶簧17时，臂架16端部贴合在一起，从而隔断增压磁块13和固定磁块18之间的磁吸。
28.而拉杆6由两个竖直的连杆组成，两个拉杆6之间通过底部的滚轮连接，两个拉杆6的顶端均与活动砖3固定连接，通过两个拉杆6之间留有滚轮高度的间距，方便气流从拉杆6输送至透气砖5的底端部。
29.臂架16的侧部固定安装有调整臂7，且调整臂7的数量有两个，两个调整臂7分别对应固定在两个臂架16侧部，调整臂7的端部设置有斜角，斜面位于滚轮上方且与滚轮贴在一起，从而保证拉杆6受力上提时，会通过滚轮推动斜面向顶簧17的方向活动，以此实现上面所说的两个臂架16压缩顶簧17，最终实现增压磁块13和固定磁块18之间磁性被阻挡。
30.工作时，当两个透气砖5出气量持平时，会使得两个活动砖3上行的速率相对持平，直至两个活动砖3上升后将排气槽100中的氩气释放至耐火砖2内的钢液中。
31.当两个透气砖5出气不均时，则说明其中一个透气砖5出现出气不畅的现象，结合图6和图7，若此时右侧的透气砖5出气不畅时，左侧的活动砖3仍会受到气流影响上行运动，进而通过拉杆6拉动调整臂7同步上行，调整臂7的上行会导致导向座9上行，而此时右侧的调整臂7跟随导向座9上行，但由于右侧的活动砖3因透气砖5出气不畅而出现上行距离短的现象，进而迫使右侧的调整臂7会相对于右侧的拉杆6上行，之后，右侧的拉杆6和调整臂7相对运动后，右侧的臂架16会受到顶簧17的弹力远离顶簧17，导致固定磁块18和增压磁块13相对，在固定磁块18和增压磁块13磁吸的状态下会迫使导向座9下行，由于右侧的调整臂7与右侧的拉杆6发生脱离，当导向座9下行时，会再次使得右侧的调整臂7与右侧的拉杆6贴合，而左侧的拉杆6和调整臂7始终贴合在一起，当导向座9向下后，会迫使左侧的活动砖3下行挤压排气槽100中的气流，此时，随着左侧排气槽100中的气流挤入至集气腔101中和集气腔101中持续受到进气管4输入氩气的影响，迫使集气腔101中压力增大，当气流增大时，会进一步的迫使气流从右侧透气砖5挤出，因而通过增强瞬时气流压力对透气砖5的冲击，增强其气流输出量，直至两个排气槽100中输出气流向相对均衡。
32.最后，下行的导向座9以及右侧的活动砖3因气流增强后上行，致使两个调整臂7再次的挤压顶簧17，直至调整臂7将固定磁块18隔断，之后，随着两个排气槽100中气流不断的增大，会使两个活动砖3上行后均能以同等气流量输入至耐火砖2中，即本技术中通过活动砖3检测两个排气槽100中输出的氩气流量是否持平，当二者出现气流不均时，会导致两个活动砖3同步将排气槽100封堵，直至二者气流相对平衡后，才能再次推动活动砖3上行，最终实现排气槽100中的氩气流均匀输入至耐火砖2的钢液中。
实施例三
33.在实施例二的基础上，请参阅图3-图9，单向控气组件实现了气流可控的输入至集气腔101中，同时还能在氩气流停止供入时，进一步的防止钢液回流，结合图8，一个臂架16的内侧固定连接有隔磁挡头160，隔磁挡头160的长度为臂架16长度的一半，另一个臂架16的内侧开设有与隔磁挡头160对应的避让槽，以此使得臂架16之间打开时，若打开的距离小于隔磁挡头160伸出的长度，则隔磁挡头160会遮挡一半的固定磁块18，而当臂架16持续张开时，隔磁挡头160与避让槽之间发生脱离，被隔磁挡头160遮住的固定磁块18才会显现出来，并且，两个臂架16的底部内侧拐角设为斜角。
34.结合图4，钢包1的内侧固定安装有位于导向座9下方的固定杆15，且固定杆15的端部铰接有复位管14，且复位管14位于臂架16的斜角下方，同时位于隔磁挡头160的下方，由于复位管14的中部一侧与固定杆15铰接，从而当复位管14移动至竖直时，复位管14会转动至隔磁挡头160的下方，当复位管14发生偏转时，复位管14的顶端会远离臂架16并位于臂架16端部一侧，复位管14的端部直径大于隔磁挡头160的宽度，以此保证复位管14置于臂架16下方时，臂架16下行并压制在复位管14端部，会迫使隔磁挡头160从避让槽中移出。
35.结合图9，复位管14的内部活动安装有锁杆140，且锁杆140会被固定磁块18吸引，当复位管14移动至竖直状态时，固定磁块18露出时会吸引锁杆140上行，直至锁杆140收回至复位管14的内部。
36.结合图4，钢包1的内侧底部活动安装有位于集气腔101中的增压底板8，且增压磁块13安装在增压底板8的中部，即增压磁块13是通过增压底板8设置在钢包1中，且增压底板8的中部设置有斜面，并在斜面上开设有用于卡住锁杆140的圆柱槽，从而当锁杆140卡在圆柱槽后，会限制增压底板8运动。
37.复位管14的侧部铰接有位于固定杆15下方的换位推杆10，且换位推杆10的端部活动安装在钢包1的内侧，换位推杆10的侧部呈t形，进气管4与换位推杆10端部的腔室相通，换位推杆10的端部固定安装有复位弹簧12，且复位弹簧12的一端与钢包1的内侧固定安装，通过复位弹簧12的弹力实现复位管14向钢包1的方向偏转，换位推杆10距固定杆15的长度大于固定杆15至复位管14顶端的长度，从而当换位推杆10推动复位管14活动时，复位管14构成省力杠杆，而钢包1的内侧开设有复位气槽104，当气流推动换位推杆10活动时，会压缩复位弹簧12的同时气流从复位气槽104流入至集气腔101中。
38.钢包1的内侧开设有主进气通道103，主进气通道103实现集气腔101和进气管4端部腔室相通，主进气通道103的一端位于增压底板8的上方，从而当增压底板8处于集气腔101最底部时，主进气通道103和集气腔101相通，当增压底板8上行后，会通过增压底板8侧部将主进气通道103封堵。
39.换位推杆10的端部活动安装有位于进气管4一侧的封气推块11，且钢包1的内侧开设有位于封气推块11和换位推杆10之间的主进气槽102，封气推块11和换位推杆10之间同样设置有复位弹簧12，且复位弹簧12的一端固定在钢包1的内侧，主进气通道103的一端处在封气推块11和换位推杆10之间，进气管4停止输入氩气时，受到复位弹簧12的弹力会使得封气推块11向进气管4的方向运动，通过封气推块11实现进气管4和复位弹簧12端部的腔室相通。
40.使用时，正常状态下，锁杆140卡在增压底板8中部的圆柱槽中，当进气管4中输入氩气时，气流会顶动封气推块11，并使得封气推块11和换位推杆10之间的复位弹簧12被压缩，直至气流从主进气槽102向主进气通道103中输入，实现气流输入至集气腔101中，当气流压力增大时，会从透气砖5输出，活动砖3顶起，之后按实施例二中所说内容进行工作。
41.当进气管4停止输气时，封气推块11受到弹力远离主进气槽102，并将进气管4与换位推杆10端部的腔室封死，若此时两个活动砖3均与排气槽100内侧密封，当活动砖3下行时，同样挤压排气槽100中气流，直至气流无法被挤压，使得活动砖3无法进一步下行，保证钢液不会流回透气砖5中。
42.若活动砖3与排气槽100内侧不密封时，由于活动砖3出现泄漏，会导致两个活动砖3在下行时，速度存在差异，当活动砖3存在高度差时，则较低一侧的调整臂7会受顶簧17的弹力被伸出，致使臂架16远离，固定磁块18显露而出，但此时隔磁挡头160仍遮挡一半固定磁块18，显露而出的固定磁块18与增压磁块13发生磁吸现象，通过增压磁块13对导向座9的拉动，导向座9通过调整臂7将较高的活动砖3快速向下拉动，增强集气腔101中的气流压力，避免钢液从缝隙中回流，此时，由于锁杆140卡在增压底板8中的圆柱槽中，复位管14处在相对竖直状态，限制了增压底板8上行。
43.持续下行的导向座9会使得臂架16压制在复位管14端部，随着臂架16不断下移，隔磁挡头160被打开，此时，活动砖3完全压制在透气砖5的表面，将透气砖5的顶端面封死，封液腔105中存在氩气流，以此通过气流阻止钢液回流至透气砖5中，与此同时，当隔磁挡头
160远离避让槽后，固定磁块18会对锁杆140进行吸引，锁杆140受磁吸上行并脱离圆柱槽，由于锁杆140的脱离，增压底板8中部的斜面会直接顶至复位管14上，从而迫使增压底板8进一步的上行，增压底板8上行过程中，复位管14会以固定杆15与复位管14铰接点为轴进行偏转，复位管14向远离进气管4的方向偏转，但此时复位管14端部不会脱离臂架16。
44.随着增压底板8的上行，进一步的对集气腔101中的气流压缩，由于此时两个透气砖5均被活动砖3封堵，当活动砖3将透气砖5完全密封时，集气腔101中的气流压力会进一步的增大，防止钢液溢流至透气砖5中出现回流，同时，由于活动砖3始终将透气砖5封堵，当耐火砖2倒出时，活动砖3也始终被封堵，避免在倒出时部分钢液从透气砖5中回流的现象，当透气砖5和活动砖3未完全密封后，集气腔101中挤压的气流同样会释放至封液腔105中，以此增强封液腔105中气流压力及气流量，进一步的防止气流从封液腔105中溢入至透气砖5的端部，更有效的防止了钢液回流。
45.最后，当进气管4再次进行充气时，会率先的推动封气推块11活动，由于此时主进气通道103被上行的增压底板8封死，致使气流仅能推动换位推杆10，随着换位推杆10不端的被推动，使得复位管14端部会远离臂架16，此时，换位推杆10推动复位管14远离臂架16为省力杠杆，更易于复位管14和臂架16脱离，不断推动的换位推杆10会移动至复位气槽104处，此时，气流会直接输入至集气腔101中，由于集气腔101中的气流压力不断增多，会迫使透气砖5向外流出的气流，最终使得两个活动砖3上行，上行的活动砖3会使得臂架16再次相对运动，直至臂架16将固定磁块18封堵，当增压磁块13不再与固定磁块18磁吸后，增压底板8受到重力下行，直至增压底板8运动至集气腔101的底部，主进气通道103打开，此时，打开的主进气通道103会导致换位推杆10两侧的气流压力相通，而换位推杆10同样受到复位弹簧12的弹力影响，进而换位推杆10向远离复位气槽104的方向运动，致使换位推杆10彻底远离复位气槽104，使得气流仅通过主进气通道103进入，与此同时，运动的换位推杆10会拉动复位管14趋于竖直，而锁杆140同样会受重力下行，直至锁杆140再次的卡入至增压底板8中的圆柱槽中，当进气管4停止气流输入后，受到复位弹簧12弹力会使得封气推块11被顶出，从而切断进气管4和换位推杆10端部的腔室，之后，停止供气的进气管4会按照上述所说的内容进行工作。
46.本实施例三中，在活动砖3出现间隙泄露时，利用了增压磁块13和固定磁块18的磁吸迫使导向座9下行，并在二者之间的磁斥下维持活动砖3始终贴紧在透气砖5上，进一步的防止钢液从透气砖5中回流，并在此基础上，通过增压底板8对其集气腔101中气流施压，维持集气腔101中内部压力，还在透气砖5和活动砖3密封不严的情况下进一步的增强封液腔105中的氩气流压力，从而根本上防止钢液发生回流现象。