[发明专利]钢锭砂型铸造方法和装置

说明书

本发明涉及一种浇铸钢锭的方法，特别是采用砂型浇铸钢锭的方法和装置。

在冶金行业中，现有浇铸钢锭的方法大都采用金属铸型（如铸钢、铸铁），浇铸时，液态钢注入金属制成的铸型中结晶凝固，冷却后脱模而获得钢锭，其浇铸装置主要有金属铸型和底盘。如中国专利申请87213649、86107702、87213651就属于这种类型。这种铸造方法的优点是能一型多铸，钢锭尺寸精度高，表面质量好，内部组织致密。

但金属铸型浇铸钢锭也有以下不足之处：1、生产准备周期长、投资大。生产钢锭首先要从铸造金属铸型开始，铸造铸型需要全套的铸造设备，且技术要求较高，铸造工艺复杂，要经严格的配砂、造型、烘干、浇铸、清砂、切削、修整、检验、运输等多道工序后，才能生产出金属铸型，从制铸型到浇铸钢锭需要较长的准备周期，往往一个生产钢锭的厂需要一个生产金属铸型的厂或车间配套。2、需消耗大量的金属材料和能源。生产金属铸型，如铸铁铸型，需消耗生铁、锰铁等炼铁原料和电力、焦炭。3、钢锭脱模困难，在浇铸钢锭时，如钢水温度掌握不当或金属铸型内腔缺陷就会造成钢锭脱模困难或卡死，带来钢锭浪费。4、不适应小型轧机的坯料配套要求。由于钢锭规格与脱模难易程度密切相关，小规格的钢锭用金属铸型铸造，一则难脱模，二则给铸型生产增加了工艺难度，厂家不愿生产，因此小型轧钢机不得不用大钢锭开成小坯轧制成材，给轧钢生产增加了开坯费用和材料损耗。5、成本高、金属铸型浇铸钢锭时，受高温影响，产生热胀冷缩，高温脱碳，造成铸型变形，炸裂直至报废，使用寿命受到限制，使每生产一吨钢锭平均需耗模费30～45元，由于钢锭用金属铸型铸造存在以上弊病，致使一些小型钢厂利润其微，目前还未找到一条能大幅度降低成本的途径。

本发明的目的是提供一种简单易行的浇铸钢锭的新方法，及其与本方法配套的浇铸装置。

本发明的钢锭浇铸方法，是将铸造生产中普遍采用的砂型铸造法应用在钢锭生产上，即将液态钢注入用型砂制定的铸型中，在内结晶凝固而获得钢锭，这种浇铸方法所采用的铸造装置主要有造型用的砂箱和放置砂箱的底盘。

浇铸钢锭的铸型是采用整模立式砂箱造型，铸型空腔上下贯穿，空腔尺寸下大上小，与钢锭尺寸相一致。在每一个砂箱内最低造有一条钢锭的铸型，也可排列造有多个铸型。砂箱用钢板焊合或铸造成，箱壁上可设置有若干个透气孔，为增强砂箱强度，箱体内可设置若干块连接筋板，砂箱规格和筋板数量据每箱浇铸的钢锭规格和数量而定。砂箱放置在底盘上。在底盘上设置有支道（又称内浇口），浇铸时，液态钢通过设置在底盘上的支道自下而上地注入砂箱内的铸型空腔。或不设支道，液态钢直接从铸型上方通口直上而下地浇入铸型空腔。制铸型用的型砂是采用80～90%的旧砂，配10～20%的新砂，再加入新旧砂总重量的7～10%的膨润土，3～5%的粘土和4～8%的耐火泥及适量的水配制混合而成，型砂水份含量不应大于7%。

下面结合附图作进一步说明：

图一、是本发明的基本铸型图。

图二、是本发明实施例的主视图。

图三、是本发明实施例的俯视图。

参照图一，造型方法是将砂箱（2）放在底盘（1）上，再将钢锭母模（图中未画出）大头朝下，小头朝上放入砂箱（2）中，或先将钢锭母模放在底盘上，再从上放入砂箱。后将配制经混合均匀的型砂采用人工造型或机械造型的方法放入砂箱（2）中制成铸型（3），铸型四周插出透气孔（4），然后吊起砂箱脱模，即得如图一所示的铸型，钢锭母模可用木材或金属材料制成，以金属材料为好。为便于起吊、脱模，钢锭母模和砂箱上均设有起吊装置。为提高铸型表面强度和抗粘砂能力，在铸型空腔（5）四周表面涂刷一层涂料，此涂料可采用石英粉、膨润土、纸浆废液等配制而成。