[发明专利]多边形钢锭水冷模铸法及水冷模铸装置

说明书

技术领域：

本发明涉及一种多边形钢锭水冷模铸法及水冷模铸装置，属于钢锭的生产技术领域，特别是涉及高径比大、锭身无缩孔、横截面等轴晶率≥30％的六边形以上的钢锭。

背景技术：

目前锻造、轧制等压力加工用多边形钢锭均采用铸铁钢锭模生产，传统铸铁模及其生产工艺，存在许多缺点和不足：

1、钢锭冒口比例大，成材率低；

2、钢锭高径比受到限制。

3、钢锭表面容易出现重皮、褶皱，结巴等缺陷；

4、钢锭内部容易出现缩孔、疏松、偏析，柱状晶发达等质量问题；

5、钢锭模寿命短，清理复杂；

6、工作环境差，劳动强度大。

如中国专利(授权公告号：CN100531960C)公开了一种宽厚板坯模铸机及其宽厚板铸坯工艺方法，该方法钢液从钢包浇注到中注管时，是由上至下注入，经浇注底盘上的流钢砖道，再通过分水口自下而上注入型腔内，上部冒口的钢液向下进行补缩，钢液自下而上迅速冷却后铸成宽度可达400-4000mm，厚度要达150-1000mm，长度可达1600-4000mm的矩形体板坯，该发明模铸机主要由主机部分、液压驱动系统、冷却水循环系统、钢液浇注系统组成，该主机部分包括有相对设置的两扇机体设置在机架上，通过开合模油缸和连杆机构与机架活动连接，机体上设有多个模组，每个模组是由主模体和边模体构成型腔，主模体固定在机体上，模组上端设有冒口装置，下端座落在浇注底盘上，浇注底盘装在托架上，油泵装置与开合模油缸、安全垫块油缸、压板油缸、边模伸缩油缸、锁紧油缸相连构成液压驱动系统，模组内设置的水隙与冷却循环系统相通。因此该发明只能实现四边形的宽厚板坯的浇铸，对于六边以上的钢锭无法模铸。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种能够克服传统铸铁模工艺存在的钢锭内外质量问题，保证钢锭横截面等轴晶率≥30％，成材率≥95％的一种多边形钢锭水冷模铸法及水冷模铸装置。

技术方案：本发明通过以下技术方案来实现：

本发明多边形钢锭水冷模铸方法如下：低温快铸，即高于液相线15℃-40℃的钢液，以6-20mm/s注入速度经中注管、汤道注入多边形型腔，水冷模内水的温度＜70℃时冷却凝固，钢锭单支或多支浇注。

浇注所述钢锭的外接圆直径≤1510mm，高度≤5000mm。

多边形钢锭水冷模铸法用水冷模铸装置，包括主机体、副机体、液压驱动系统、冷却水循环系统、钢液浇注系统，主机体和副机体上设有模架，模架内表面为n边形结构，n为偶数，模架上设有n/2个主模和n/2个角模，角模为三角形模，角模固定在模架上，相邻角模之间嵌有主模，主模两侧面与角模两侧面相贴合后形成n边形钢锭型腔，主机体上设有主机体开合油缸，副机体设有副机体开合油缸，主机体开合油缸和副机体开合油缸通过连杆机构与机架活动连接，模架两侧设有模板锁紧压板机构，主机体和副机体通过模体锁紧油缸连接成一体。

所述主模通过油缸调节，以保证钢锭体积收缩时模体冷却部位从n/2个方向始终贴紧锭壳。

所述钢液浇注系统中的钢锭浇注底盘上设置汤道切断装置。

所述汤道切断装置包括：设置于钢锭浇注底盘上的矩形槽，矩形槽内设有能够沿矩形槽滑动的矩形块，矩形块与推断油缸连接。

优点及效果：

本发明的优点是：每个模组由n/2个主模和n/2个角模构成n边形型腔，结构独特而易于制造；立式底注，水循环强冷，水隙式热交换，使钢液在模体型腔内处于无外力作用的静态，迅速冷却、结晶、凝固、成锭，钢锭表面光洁，成材率≥95％，钢锭内部组织致密，无疏松、偏析，横截面等轴晶率≥30％；模体内衬只受热疲劳变形，使用寿命≥1000次，超过使用次数时只须更换模体即可继续生产，模具消耗低；采用液压驱动，电液控制，传动平稳，安全可靠，操作简便，自动化程度高；冷却水质无特殊要求，只要不超过70℃即可。

附图说明：

附图1为本发明的主要结构示意图；

附图2为附图1中的A向视图：

附图3为附图1中的B向视图

具体实施方式：