[实用新型]空心钢锭的浇铸模芯

说明书

技术领域

本实用新型涉及用于生产空心钢锭的浇铸模芯，尤其是适合于生产大口径、厚壁、高合金无缝钢管的空心钢锭的浇铸模芯。

背景技术

为了降低生产成本，用空心钢锭作为空心锻坯、无缝钢管管坯是今后的发展趋势和追求的目标。

现有的空心钢锭浇铸方法主要有离心浇铸和模铸两种。离心浇铸的生产效率低，设备复杂，制造成本高。采用较多的是模铸生产方法，而该生产方法生产空心钢锭时需要设置模芯，使钢锭形成中空结构。模芯由耐火材料制成，要求具有较高的耐火度、热导率、热扩散率和蓄热系数，热膨胀系数低而且膨胀均匀，与金属氧化物的反应能力低。模芯在低温时有高的强度，便于运输和安装；在高温时强度显著降低，在持续高温作用下甚至高温强度为零。同时耐火材料又能抵御钢水在浇铸和凝固过程的静压力，使耐火材料不破碎，避免增加钢水外来大型夹杂；耐火材料与钢水相互不浸润，避免增加钢水的夹杂物含量。如日本川崎制铁株式会社的JP1218737实用新型公开的一种空心钢锭的生产方法，将一种液态溶剂涂敷在芯子上，金属凝固后，芯子容易从凝固的锭中拔出。但采用该方法的涂敷过程复杂，而且也没有有效解决芯子在钢锭的浇铸过程中破碎融入钢锭中产生夹渣等缺陷。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能防止模芯破碎造成钢锭夹渣且浇铸完毕易于脱除的空心钢锭的浇铸模芯。

本实用新型解决其技术问题所采用的空心钢锭的浇铸模芯，在模芯内部的钢构件外涂敷有耐火材料层，在耐火材料层外涂抹涂料层。

作为本实用新型的改进，在耐火材料层上开有至少一个轴向通气孔。

作为本实用新型的另一种改进，钢构件为空结构的焊接件或钢管，且在所述的钢管上开设有至少一个径向通气孔。

采用本实用新型生产的空心钢锭，质量好，钢锭内部不会产生夹渣、裂纹等缺陷。

附图说明

图1为本实用新型的空心钢锭的浇铸模结构示意图；

图2为模芯的结构示意图。

图中标记说明：1—中注管，2—模芯，3—钢锭模，4—钢水上升口，5—底板，6—绝热板，7—汤道砖，8—钢构件，9—耐火材料层，10—涂料层，11—径向通气孔，12-轴向通气孔。

具体实施方式

空心钢锭浇铸模包括有汤道砖7的底板5，安装在底板5上的钢锭模3和模芯2，汤道砖7与中注管1的浇铸口连通。本实用新型的模芯如图2所示，模芯2的中部为钢构件8，在钢构件8外涂敷有耐火材料层9，在耐火材料层9外还涂敷涂料层10。

钢构件8对模芯2起到增加强度的作用，耐火材料层9起到吸热、形成钢锭内孔的作用，涂料层10起到模芯表面光滑和防止钢水与耐火材料层9浸润的作用。

耐火材料层9为了满足较高的耐火度、热导率、热扩散率和蓄热系数，热膨胀系数低而且膨胀均匀，与金属氧化物反应能力低的要求，耐火材料层9的厚度为15～55mm，其组分主要是粒度小于25mm的莫来石、铬精矿砂、镁橄榄石砂或石英砂等，再加入粘接剂、固化剂等成型。

如图2所示，为了使耐火材料层9牢固的涂敷在钢构件8上，钢构件8采用焊接件或钢管制成。在浇铸过程中，耐火材料层的粘接剂和固化剂因受热分解需要排放其中的气体，因此需要开设能够使耐火材料层9排气的通气孔。

实施例1

如图2所示，在耐火材料层9上设置轴向通气孔12，向上部排气。轴向通孔12的孔径为5～25mm，其深度大于模芯高度的1/2。只要不影响耐火材料层9的强度，轴向通孔12的数量尽可能的多，达到最佳的排气效果。

实施例2

钢构件8为中空结构的焊接件或钢管，从结构简单、加工方便和降低成本考虑，钢构件8采用钢管制作最佳。

在钢构件8上开有至少一个径向通气孔11，通过钢管内腔向外排气。径向通气孔11为在钢构件上设置孔径为5～20mm的通气孔，径向通气孔11的数量按照钢构件外壁面积开设至少40个/m²，以不影响钢构件和模芯的强度为限。为了便于加工，将径向通气孔11的孔径加工为5～20mm，按轴向间隔100～200mm，径向间隔40～60mm有序排列。