[发明专利]一种空心钢锭的浇铸模芯及制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生产空心钢锭的浇铸模芯及制造方法，尤其是带有可燃烧层的浇铸模芯及制造方法。

背景技术

采用空心钢锭进行轧管和造筒、环类锻件，可以避免制品产生较大的内裂和内折缺陷，且降低了生产成本。

在2009年3月4日公开的实用新型专利CN 201201040Y，提供了一种生产空心钢锭的浇铸模芯。但是，采用该空心钢锭浇铸模芯所生产出的空心钢锭，内外表面裂纹和内部气孔缺陷较为严重，导致产品的废品率较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单且能够减小空心钢锭内外表面裂纹缺陷的浇铸模芯及制造方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种空心钢锭的浇铸模芯，包括钢构件和耐火材料层，其特征在于：模芯的钢构件和耐火材料层之间设置有可燃烧层。

所述可燃烧层由燃点低于160℃的纤维物填充构成。

所述纤维为稻草、麻绳或布条。

所述耐火材料层的厚度大于可燃烧层的厚度。

所述钢构件的一端伸出耐火材料层的端面。

所述钢构件的伸出端上设置有外螺纹。

所述钢构件的圆柱面上开设有芯骨安装孔。

所述芯骨安装孔内插有芯骨。

一种制造上述空心钢锭的浇铸模芯的方法，其步骤依次为：钢构件加工、可燃烧层加工、耐火材料层加工和涂料层加工，所述可燃烧层是按照下述工艺加工的：先将芯骨安装入芯骨安装孔，再将纤维物均匀缠绕在钢构件上，最后将纤维物的收尾端系好。

采用本发明的浇铸模芯所生产的空心钢锭，其内外表面裂纹和内部气孔缺陷得到了有效控制，产品的废品率大大降低；采用本发明的制造空心钢锭的浇铸模芯的方法，制造工艺简单，加工成本低。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本发明空心钢锭的浇铸模芯的结构示意图。

图2是本发明空心钢锭的浇铸模芯的安装示意图。

其中，附图标记：1为钢构件，2为耐火材料层，3为可燃烧层，4为钢构件的伸出端，5为钢构件上的芯骨安装孔，6为芯骨，7为涂料层，8为排气孔，9为锭模，10为锭模上的模芯安装孔。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

如图1所示，本发明空心钢锭的浇铸模芯由钢构件1、可燃烧层3、耐火材料层2和涂料层7构成，其中可燃烧层3设置在钢构件1和耐火材料层2之间，由燃点低于160℃的纤维物填充构成，考虑到取材、成本和加工要素，这里选用稻草、麻绳或布条作为填充物；当进行空心钢锭浇注时，钢水的热量通过模芯的耐火材料层2传递到可燃烧层3，从而引起填充纤维燃烧，燃烧后其体积缩小，在空心钢锭凝固时，中孔表面向中轴线方向收缩，由于可燃烧层3燃烧后提供了一个供钢锭向内收缩的空间，所以减小了钢锭的收缩应力，从而减少了空心钢锭的内外表面的裂纹缺陷。另外，在可燃烧层4燃烧过程中，吸收了部分由耐火材料层3受高温所挥发和分解出的气体，如一氧化碳、氢气、氮气等，从而减少了钢锭中的气孔缺陷。根据所浇铸钢锭的大小，可燃烧层3的厚度可根据需要来制造，但是其厚度不能超过耐火材料层2的厚度，否则浇铸时易造成耐火材料层2的破碎，从而影响所成型钢锭的质量。

为了方便空心钢锭浇铸模芯安装固定在钢锭模中，本发明将模芯设计为钢构件1的一端4伸出耐火材料层的端面，并在伸出端4上设置外螺纹，这样可使模芯装卸方便快捷。钢构件1选用普通钢管加工即可。

耐火材料层2的组分为锘矿砂、石英砂或石灰石，再加入粘结剂、固化剂等，为了增加耐火材料层2的强度，在其中设置有芯骨6，芯骨6安装在钢构件1上的芯骨安装孔5内。在浇铸过程中，耐火材料层2中的粘结剂、固化剂等因受热分解需要排气，所以在钢构件1上还设置有排气孔8。

为了使空心钢锭的内孔表面光滑和容易脱模，通常在模芯的耐火材料层2的外面还涂敷有涂料层7，一般选用醇基涂料。

如图2所示，进行空心钢锭浇铸时，只需先将模芯的钢构件1的伸出端4安装在锭模9上的模芯安装孔10内即可。