提高鋼錠質(zhì)量與利用率的新型錠模的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及金屬的鑄造工藝，尤其涉及一種提高鋼錠質(zhì)量與利用率的新型錠模。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，鋼錠鑄造是鋼材的冶金加工中必不可少的工藝之一，而鋼錠鑄造的評估標準即為鋼錠的質(zhì)量與鋼錠利用率，因此，改善鋼錠的質(zhì)量并提高鋼錠利用率相對于鋼錠鑄造是至關(guān)重要的。在現(xiàn)有的冶金技術(shù)中，采用水冷錠、空心錠與VC錠等辦法，其均可在一定程度上實現(xiàn)上述目的，但由于工裝、場地、工藝、成本等原因，上述鑄造工藝的應(yīng)用范圍有限，尤其在規(guī)模生產(chǎn)的氬氣保護澆鑄錠方面，上述工藝很難得以大規(guī)模運用，同時，上述工藝多為對鋼錠質(zhì)量有較大提升，而在鋼錠利用率方面進展較小。
[0003]在目前的冶金市場中，80%以上的鋼錠仍然采用較傳統(tǒng)的氬氣保護澆鑄方式，由于鋼錠在鑄造過程中存在縮孔等現(xiàn)象，需對其設(shè)置冒口以實現(xiàn)補縮，即在鋼錠鑄件縮孔區(qū)域，通過導(dǎo)入金屬液使得縮孔消失。在鋼錠鑄件完成鑄造后，則需切除冒口部位，以避免冒口部位產(chǎn)生的污染、夾渣等影響鋼錠質(zhì)量。對于軋制、鍛造用鋼錠，其完成清潔后的鋼錠相較于毛坯，鋼錠利用率通常為70%—85%，部分采用直接拔長工藝的鍛件產(chǎn)品，其為提高利用率采取新的工藝，，鋼錠利用率也只能在82 % — 88 %之間；同時，為了提高鋼錠利用率，大多數(shù)鋼錠均采取減少鋼錠冒容比的辦法實現(xiàn)，即減少補縮鋼水量，由于鋼錠的凝固特性，其會造成鋼錠產(chǎn)品靠近鋼錠冒口部分報廢的增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種用于鋼錠鑄造的錠模，其可有效提高鋼錠在鑄造過程中的質(zhì)量與利用率。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明涉及一種提高鋼錠質(zhì)量與利用率的新型錠模，其包括有用于鑄造鋼錠的錠模本體，錠模本體中設(shè)置有冒口 ；所述錠模本體的外壁與內(nèi)壁之間設(shè)置有，由錠模本體上端面延伸至其內(nèi)部，且沿錠模本體側(cè)端面延伸的絕熱槽，其內(nèi)部填充有絕熱填充層；所述錠模本體中，冒口由主冒口，以及設(shè)置在主冒口下部的輔助冒口構(gòu)成；所述主冒口與輔助冒口分別由不同的耐高溫材料設(shè)置于錠模本體的內(nèi)壁構(gòu)成。
[0006]作為本發(fā)明的一種改進，所述絕熱槽與錠模本體上端面的交匯位置設(shè)置有耐火磚，其安置于絕熱槽內(nèi)部；所述絕熱填充層填充于耐火磚的下端面與絕熱槽的底端面之間。采用上述設(shè)計，其通過設(shè)置在絕熱槽上端面的耐火磚，使得絕熱槽內(nèi)的絕熱填充物在鑄造用金屬的高溫影響下可實現(xiàn)重復(fù)使用，從而使得鑄造成本得以降低。
[0007]作為本發(fā)明的一種改進，所述錠模本體中，主冒口由設(shè)置在錠模本體內(nèi)壁之上的絕熱板構(gòu)成；所述輔助冒口由設(shè)置在錠模本體內(nèi)壁之上的隔熱涂層構(gòu)成；所述絕熱板與錠模本體的上端部接觸，所述隔熱涂層與絕熱板的下端部接觸。絕熱板的作用和目前傳統(tǒng)使用的絕熱板等同，即起到延長冒口鋼水凝固時間，使得鋼水盡可能多的補充到錠身中，輔助冒口的隔熱涂層作用主要是，在保證鋼水不粘模的同時，既能延長在輔助冒口鋼液的凝固時間，又能保證在軋制和鍛造時不影響鋼材表面質(zhì)量；采用上述設(shè)計，其可通過絕熱板與隔熱涂料的配合，使得鋼錠的熱量受其影響停留在錠模本體內(nèi)部，從而使得錠模本體內(nèi)的金屬溶液可在錠模上部的冷卻時間得以顯著延長，進而使得鋼錠在錠模本體上部的補縮時間亦有所延長，使得補縮效果亦能得到改善。
[0008]作為本發(fā)明的一種改進，所述絕熱板由輕質(zhì)絕熱板構(gòu)成，所述輕質(zhì)絕熱板由耐火棉、鎂橄欖石與膨脹蛭石混合制成，鎂橄欖石與膨脹蛭石可顯著增加絕熱板的強度，使其在鋼錠鑄造的過程中不會出現(xiàn)變形，或受到破壞。
[0009]作為本發(fā)明的一種改進，所述隔熱涂層采用氧化鋯與三氧化二鋁中的一種或多種的混合物，其可起到良好的隔熱效果，從而延長錠模內(nèi)部鋼水在相應(yīng)區(qū)域內(nèi)的冷卻時間。
[0010]作為本發(fā)明的一種改進，所述錠模本體的側(cè)端面中，設(shè)置有向錠模本體軸線方向延伸的錐形腰線；所述錐形腰線與錠模本體上端面之間的錠模厚度，大于錐形腰線與錠模本體下端面之間的錠模厚度；所述主冒口，以及輔助冒口均設(shè)置于錐形腰線與錠模本體上端面之間。采用上述設(shè)計，錠模本體上部區(qū)域的厚度大于下部區(qū)域，從而使得位于該區(qū)域內(nèi)部的絕熱槽的容積亦可隨之增大；采用較大容積的絕熱槽，其可進一步確保絕熱填充物對鋼錠本體內(nèi)部的保溫與隔熱效果，從而使得錠模本體內(nèi)的金屬溶液的冷卻時間得以進一步的延長。
[0011]作為本發(fā)明的一種改進，所述錠模本體中包含有鎳、鉻與鉬，所述鎳、鉻與鉬在錠模本體中的重量百分比分別為鎳鐵0.5%—0.8%、鉻0.8% —1.5%與鉬0.15%—0.35%。采用上述設(shè)計，其可通過在錠模本體中添加鎳、鉻、鉬等元素，使得錠模本體的耐熱性能得到顯著改善；此外，其采用鎳鐵進行鎳的添加，由于相同重量的鎳鐵成本小于鑄造生鐵，故而其在改善錠模性能的同時，亦可實現(xiàn)生產(chǎn)成本的控制。
[0012]采用上述提高鋼錠質(zhì)量與利用率的新型鋼錠，其在通過錠模進行鋼錠的鑄造過程中，錠模內(nèi)部的金屬液在錠模本體上部位置，受絕熱槽內(nèi)部的絕熱填充物的隔熱作用，其內(nèi)壁上的絕熱板形成的主冒口，以及隔熱涂層形成的輔助冒口的共同作用，使得該位置的金屬液的冷卻速度得以顯著延長，從而使得主冒口與輔助冒口處的鋼錠在鑄造過程中由充足的時間進行補縮處理，使得補縮效果得以改善，進而使得鋼錠的質(zhì)量得到顯著提升。
[0013]與此同時，由于采用上述冒口補縮工藝，鋼錠成型后在冒口處所形成的污染、夾渣等較現(xiàn)有鑄造工藝進一步上移，故而鋼錠在冒口處需進行切除部位亦得以減少，從而使得鋼錠的利用率得到顯著增加。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明示意圖；
[0015]附圖標記說明:
[0016]I 一錠模本體、2—絕熱槽、3—絕熱填充層、4 一主冒口、5—輔助冒口、6—耐火磚、7—錐形腰線、8—吊耳。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合【具體實施方式】，進一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解下述【具體實施方式】僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
[0018]實施例1
[0019]如圖1所示的一種提高鋼錠質(zhì)量與利用率的新型錠模，其包括有用于鑄造鋼錠的錠模本體1，錠模本體I中設(shè)置有冒口 ；所述錠模本體I的外壁與內(nèi)壁之間設(shè)置有，由錠模本體上端面延伸至其內(nèi)部，且沿錠模本體側(cè)端面延伸的絕熱槽2，其內(nèi)部填充有絕熱填充層3 ;所述錠模本體I中，冒口由主冒口 4，以及設(shè)置在主冒口 4下部的輔助冒口 5構(gòu)成；所述主冒口 4由設(shè)置在錠模本體I內(nèi)壁之上的絕熱板構(gòu)成；所述輔助冒口 5由設(shè)置在錠模本體I內(nèi)壁之上的隔熱涂層構(gòu)成；所述絕熱板與錠模本體I的上端部接觸，所述隔熱涂層與絕熱板的下端部接觸。所述絕熱填充層采用石棉、玻璃棉、巖棉、硅酸鋁纖維和硅纖維的混合物。上述新型錠模中，錠模本體的實際高度根據(jù)鋼材加工需要進行調(diào)節(jié)，其中，輔助冒口 5，即隔熱涂層的高度為300至600厘米，主冒口 4，即絕熱板的高度根據(jù)輔助冒口的高度進行調(diào)節(jié)。
[0020]作為本發(fā)明的一種改進，所述絕熱槽2與錠模本體I上端面的交匯位置設(shè)置有耐火磚6，其安置于絕熱槽2內(nèi)部；所述絕熱填充層3填充于耐火磚6的下端面與絕熱槽2的底端面之間；所述耐火磚6采用高鋁耐火磚。采用上述設(shè)計，其通過設(shè)置在絕熱槽上端面的耐火磚，使得絕熱槽內(nèi)的絕熱填充物在鑄造用金屬的高溫影響下可實現(xiàn)重復(fù)使用，從而使得鑄造成本得以降低。
[0021]采用上述提高鋼錠質(zhì)量與利用率的新型鋼錠，其在通過錠模進行鋼錠的鑄造過程中，錠模內(nèi)部的金屬液在錠模本