[发明专利]新型钢锭水冷浇注模及方法

说明书

技术领域

本发明属于钢铁的冶炼，特别涉及新型钢锭水冷浇注模及方法。

背景技术

现有公告号为CN202162351U、名称为新型水冷式浇注结晶器，采用的是分级式模体，每个模体间用法兰连接、且都设进出水口，水管多不易操作。冷却腔中走水阻力大，进水口需3公斤的压力，造成冷却水消耗大、投资大、可靠性差、安全系数低甚至有爆炸的危险不易操作。特别是在特钢领域铸铁模浇注锭坯工艺，锭模使用次数少消耗高且跑漏钢事故时有发生。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种只用一级模体，通过水冷腔及其接触钢液一侧内壁的变化而改变水冷模上下的冷却强度的新型钢锭水冷浇注模及方法。

本发明的新型钢锭水冷浇注模，由附盘、模体和保温帽构成，模体座于附盘上，模体的上口内嵌插接保温帽，所述模体的内壁是顶部直径略小于下部直径的圆筒状结构，其环周设有冷却水夹套，该夹套的腔体的间隙由下至上渐大，且冷却水夹套的两端设有冷却水的出入口a、b。

作为本发明的进一步改进，在模体的柱体的上口间隙配合插入保温帽，保温帽的上口环隙中充填有填料砂，保温帽内壁设有加固孔。

作为本发明的进一步改进，所述的模体内壁是同一材质制成，且模体与钢液接触的内壁的厚度是下薄上厚且逐渐增加。

作为本发明的进一步改进，所述的模体内壁是由几种热导率不同的材质焊接而成，且模体内部与钢液接触的内壁的金属材质的热导率由下至上变小、壁厚是下薄上厚且逐渐增加。

作为本发明的进一步改进，所述的模体由卡板固定在附盘上。

作为本发明的进一步改进，所述的附盘安装在底盘上。

利用上述装置实施的新型钢锭水冷浇注模的浇注方法包括如下步骤：

（1）在模底放入保护渣；

（2）开启冷却水系统，检查确认模体夹套出口水压大于0.05Mpa；

（3）浇注，钢液的过热温度控制在50~80℃，锭身浇注速度10～50cm/分钟，钢锭直径越大上升速度越慢，帽口的速度小于锭身浇注速度，浇注到加固孔上方停止浇注，随即在液面上放入保温剂和发热剂；

（4）浇注终了继续给水冷却，维持时间10～15分钟脱模；

（5）水冷浇注模脱去后随即罩上缓冷罩；

（6）确认已全凝后即移走缓冷罩将锭坯移去退火。

所述冷却水系统为高位水、且出水口压力大于0.05Mpa，水质为软水。

本发明的新型钢锭水冷浇注模，其水冷模采用一级模体即实现了模体的冷却强度自下而上的依次改变，使钢液自下而上实现了顺序凝固。其模体是用导热率较好的金属板焊成，轻型结构，与铸铁钢锭模比节省了百分之八十的材料，使用寿命是铸铁模的几十倍，大大降低了生产成本，生产出的钢锭质量好。该项技术节能环保，在特钢领域可称得上是钢坯的绿色成型工艺。与现有技术比，结构简单、冷却强度自下而上改变、模体从上部脱出操作方便、可生产大圆锭，浇注成本低质量好、且进口压力在1公斤，大大提高了安全系数。

本新型钢锭水冷浇注方法，其锭坯最后是在缓冷罩里全部凝成固体，这与铸铁模后期钢液凝固条件基本相同但由于水冷模形成的坯壳远大于铸铁模形成的激冷层，所以水冷模浇出的锭坯其等轴晶远多于铸铁模浇注的锭坯；又因水冷模使用寿命长所以成本降低约10倍且质量好于铸铁模浇出的锭坯。

附图说明

图1新型水冷浇注模结构示意图；

图2快速结晶的坯壳将未凝钢液呈倒锥形；

图3钢坯在缓冷罩中凝固。

具体实施例

实施例1

本发明的新型钢锭水冷浇注模，由附盘1、模体2和保温帽3构成，模体2由卡板7固定在附盘1上，附盘1安装在底盘8上。在附盘上只设有一级模体，模体2的上口内嵌插接保温帽3，所述模体2的内壁是顶部直径略小于下部直径的圆筒状结构，便于脱模。其环周设有冷却水夹套4，该夹套的腔体的间隙为5～30毫米且由下至上渐大，且冷却水夹套4的两端设有冷却水的出入口a、b。

模体2的柱体的上口间隙配合插入保温帽3，保温帽3的上口环隙5中充填有填料砂，保温帽3内壁设有加固孔6。所述新型水冷模上端安装保温帽3，其为内衬结构，绝热板与模体筒状内壁配合，其被固定环与填料砂与模体上端固定，挡砂板是焊在模体上端面的。本新型水冷模设有保温帽，保温帽中的钢液温降最慢，实现了最后的“补缩”。

模体2内壁是同一材质制成，如纯铜或工业纯铁或低碳钢等制成，且模体2与钢液接触的内壁的厚度是5～60毫米且下薄上厚且逐渐增加。