[发明专利]一种可动芯低偏析大型空心钢锭的制造方法

权利要求书

1.一种可动芯低偏析大型空心钢锭的制造方法，其特征在于：采用可动芯成孔技术，可动芯由四层钢板和两层型砂组成，采用可动芯形成空心钢锭的中心空腔，四层钢板为同心圆芯筒，最外层钢板与中间第一层钢板、中间第二层钢板之间空隙用型砂填充，可动芯内层钢板形成圆桶，可动芯内层钢板与中间第二层钢板之间的间隙是冷却通道，内层钢板与中间第二层钢板之间空隙用肋板相连，将可动芯固定在上底盘上，外面放上钢锭模，上底盘置于下底盘上，在钢锭模和可动芯之间形成环形铸件型腔，钢水经过浇注系统进入铸件型腔，凝固结束后形成空心钢锭；采用冷却介质流量与可动芯温度控制技术，在可动芯最内层钢板与中间第二层钢板之间的间隙中部与底部放置测温装置，控制可动芯中部的温度小于450℃，底部温度小于50℃，从而控制冷却介质流量。

2.按照权利要求1所述的可动芯低偏析大型空心钢锭的制造方法，其特征在于：最外层钢板5～30mm厚，中间第一层钢板5～15mm厚，中间第二层钢板5～15mm厚，内层钢板5～30mm厚；最外层钢板与中间第一层钢板之间空隙10～30mm；中间第一层钢板与中间第二层钢板之间空隙5～50mm；内层钢板与中间第二层钢板之间空隙5～60mm，两者之间用6～24个肋板相连。

3.按照权利要求1所述的可动芯低偏析大型空心钢锭的制造方法，其特征在于：最外层钢板与中间第一层钢板之间空隙用干燥的铬铁矿砂或SiC颗粒填充，要求铬铁矿砂或SiC颗粒为30～110目；中间第一层钢板与中间第二层钢板之间空隙用铬铁矿砂填充，粘结剂为水玻璃，加入量为铬铁矿砂重量的3～6％，铬铁矿砂粒度为30～110目；内层钢板与中间第二层钢板之间用6～24肋板连接；可动芯除最外层钢板外，其它三层钢板固定在一起，在空心钢锭打箱时一起取出；外层间隙的干燥铬铁矿砂或SiC颗粒保证可动芯的可动性，并且保护芯筒，利于可动芯顺利取出。

4.按照权利要求1所述的可动芯低偏析大型空心钢锭的制造方法，其特征在于：采用多种介质不同阶段冷却技术，多种冷却介质为压缩空气、液氮与雾化水或其形成的混合气体；在钢水浇注开始时，向可动芯中通入压缩空气；当钢水浇注1～15分钟后，利用冷却介质雾化装置引入液氮；引入液氮时间超过钢锭打箱时间的3/4以后，利用冷却介质雾化装置引入雾化水直至钢锭打箱；在可动芯内层钢板的圆桶中形成低温混合气体，低温混合气体通过可动芯的内层钢板与中间第二层钢板之间的空隙，混合气体在通过该空隙的过程中，带走大量热量，对可动芯外层产生冷却作用，使空心钢锭最后凝固位置接近钢锭壁厚中心，提高冷却速度，降低偏析。

5.按照权利要求1所述的可动芯低偏析大型空心钢锭的制造方法，其特征在于：采用冷却介质雾化技术，冷却介质雾化装置为三通形结构，一个入口为压缩空气入口，一个为液氮入口，一个为雾化水入口，另一个为混合气体出口，冷却介质雾化装置的混合气体出口与可动芯内层钢板的圆桶相通。

6.按照权利要求1所述的可动芯低偏析大型空心钢锭的制造方法，其特征在于：采用防底盘大温差变化技术保护底盘技术，在底盘与可动芯底部之间填充10～50mm厚的干燥的保温板，保温板顶部用5～20mm钢板覆盖与可动芯的冷却通道隔断，防止冷却介质与浇注的金属液对底盘温度产生大温差变化，保护底盘。

7.按照权利要求1所述的可动芯低偏析大型空心钢锭的制造方法，其特征在于：采用金属液早期电渣保护技术，在金属液浇注之前，将电渣保护剂放置在钢锭模内，使覆盖剂尽早地均匀地撒在金属液面上，厚度为150～300mm，保证金属液表面不被氧化。

8.按照权利要求1所述的可动芯低偏析大型空心钢锭的制造方法，其特征在于：采用惰性气保护技术，在金属液浇注之前，向钢锭模中通入惰性气，使惰性气充满整个模具，利用惰性气将金属液流和空气隔开，减少金属液与空气的接触，从而控制金属液的氧化。

9.按照权利要求1所述的可动芯低偏析大型空心钢锭的制造方法，其特征在于：在金属液浇注之前在钢锭模内部的冒口周围悬挂保温板，浇注到钢水量的1/2～2/3添加保温覆盖剂，减轻钢锭疏松提高钢锭利用率。