CN101983798B - 洁净金属铸模 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种洁净金属铸模，包括带内浇孔的铸模本体和设置在铸模本体上的保温冒，所述铸模本体包括水冷底模板和与水冷底模板连接的周向模板，所述周向模板围成的封闭区域内，一部分为水冷模板，其余部分为高温模板。由于本发明将铸模的周向模板设置为两种不同的结构，两者在同一个铸模出配合，这就使得金属的凝固具有方向性，与水冷模板部分向高温模板部分方向慢慢结晶，在结晶凝固形成晶体的过程中将液态金属内的夹杂物和偏析物往未结晶的方向赶，这就很容易用火焰或其他加工的方法将富集的合金偏析物、夹杂物去除，从而实现了铸锭内部偏析物、夹杂物转移、清除。
Description
技术领域
本发明属于冶金铸造设备技术领域，具体涉及一种洁净金属铸模。
背景技术
在公知技术中，在普通铸模浇铸结束以后，生成的铸锭中上部偏中心位置，存在一个“V”型偏析物、夹杂物富集区，这一个范围内的偏析物、夹杂物因为存在于铸锭的中上部，所以不容易清除，影响生成金属的品质，如果将偏析物、夹杂物清除掉，自然影响金属收得率的提高。当前，全世界多数金属铸锭仍是这一种方式浇铸出来的，金属强度不能有效充分发挥，这就带来了大量的资源浪费和能源浪费。目前洁净金属的实现，往往需要电渣重熔二次熔化精炼程序，浪费了大量的能源，给环境带了巨大压力，不符合当前节能减排、绿色环保的发展要求；另外，效率还特别低，特别是产生的电弧对结晶器的伤害也非常严重，一个结晶器铸模采用电渣炉重熔方式只能炼十多炉的钢，生产成本相当高。
还存在一种现象，某些钢厂在使用冷却底模板作为冷却源实施定向凝固，理论上钢液高度较低前提下可以成功，随着结晶的进程，通过底模的热传导严重不良，造成高度受到限制。
发明内容
本发明提供一种节约能源、减少污染物排放、生产效率高、使用寿命长的洁净金属铸模。采用这种设备后，转炉、电炉、LF炉、VD炉冶炼出的钢水可直接浇入该设备内，通过简单处理，即能获得洁净钢铸锭，大幅降低能耗，大幅提高，生产效率，降低生产成本。
一种洁净金属铸模，包括带内浇孔的铸模本体和设置在铸模本体上的保温冒，所述铸模本体包括水冷底模板和与水冷底模板连接的周向模板，所述周向模板围成的封闭区域内，一部分为水冷模板，其余部分为高温模板。
所述铸模本体的高度大于铸模本体底面的长边。
所述高温模板为高热保温层和支撑板。
所述周向模板中水冷模板部分所占比例大于高温模板部分。
所述周向模板中水冷模板部分所占比例小于高温模板部分。
所述周向模板中水冷模板部分所占比例等于高温模板部分。
由于本发明将铸模的周向模板设置为两种不同的结构，一种水冷板能帮助液态金属快速凝固，另一种高温模板延缓液态金属的凝固，两者在同一个铸模中配合，这就使得金属的凝固具有方向性，由水冷模板部分向高温模板部分方向凝固结晶，在结晶凝固形成晶体的过程中将液态金属内的夹杂物和偏析物往未结晶的方向赶，靠近高温模板的液态金属因远离低温而最后凝固，液态金属内绝大部分的夹杂物和偏析物在液态金属定向凝固后最后都富集在与高温模板接触的部分，这就很容易用火焰或其他加工的方法将富集的合金偏析物、夹杂物去除，从而实现了铸锭内部偏析物、夹杂物转移、清除，达到了净化铸锭之目的。所述铸模本体的高度大于铸模本体底面的长边，在液态金属在凝固过程中，锭子底面受到上部更大的压力，锭子底面不会周向上翘，锭子底与底模板之间结合紧密，导热良好，能够很好地支持定向凝固的进行。与现有电渣重熔技术相比，无须二次熔化，即能实现金属内部的净化，节约大量能源，同时可避免电渣重熔给铸锭带来氢白点的危害，生产效率显著提高，成本显著下降。高温模板的高热保温层可以在铸模未浇进液态金属时，就提前升温，避免吸收金属熔液的热量，而且在液态金属定向凝固的过程中，隔离发热保温板的存在可以保证与其接触的部分一直处在高温的状态，液态金属内绝大部分的夹杂物和偏析物在液态金属定向凝固后更为集中地富集在与隔离发热保温板接触的区域，更易处理。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施例作进一步详细的说明。
图1为本发明实施例一的结构示意图。
图2为图1的A-A向的剖视图。
图3是本发明实施例二中周向模板的剖视图。
图4为本发明实施例三中周向模板的剖视图。
图5是本发明实施例四中周向模板的剖视图。
图6为本发明实施例五中周向模板的剖视图。
图7为本发明实施例五中周向模板的剖视图。
具体实施方式
实施例一：
如图1、图2所示：一种洁净金属铸模，包括带内浇孔5的铸模本体和设置在铸模本体上的保温冒6，所述铸模本体包括水冷底模板1和与水冷底模板1连接的周向模板2，所述周向模板2为圆形，周向模板2围成的封闭区域内，一部分为水冷模板4，其余部分为高温模板3，所述内浇孔5设置在水冷底模板上。所述铸模本体的高度大于铸模本体底面的长边。所述高温模板为高热保温层和支撑板，所述高热保温层发置在内部，支撑板设置在外部，所述周向模板中水冷模板部分大于高温模板部分。
实施例二：
如图3所示：一种洁净金属铸模，包括带内浇孔5的铸模本体和设置在铸模本体上的保温冒6，所述铸模本体包括水冷底模板1和与水冷底模板1连接的周向模板2，所述周向模板2为圆形，周向模板2围成的封闭区域内，一部分为水冷模板4，其余部分为高温模板3，所述内浇孔5设置在水冷底模板上。所述铸模本体的高度大于铸模本体底面的长边。所述高温模板为高热保温层和支撑板，所述高热保温层设置在内部，支撑板设置在外部，所述周向模板中水冷模板部分小于高温模板部分。
实施例三：
如图4所示：一种洁净金属铸模，包括带内浇孔5的铸模本体和设置在铸模本体上的保温冒6，所述铸模本体包括水冷底模板1和与水冷底模板1连接的四边形周向模板2，周向模板2围成的封闭区域内，三块模板为水冷模板4，其余一块模板为高温模板3，所述内浇孔5设置在水冷底模板上。所述铸模本体的高度大于铸模本体底面的长边。所述高温模板为高热保温层和支撑板，所述高热保温层设置在内部，支撑板设置在外部。
实施例四：
如图5所示：一种洁净金属铸模，包括带内浇孔5的铸模本体和设置在铸模本体上的保温冒6，所述铸模本体包括水冷底模板1和与水冷底模板1连接的四边形周向模板2，周向模板2围成的封闭区域内，相邻两块模板为水冷模板4，另外两块模板为高温模板3，所述内浇孔5设置在水冷底模板上。所述铸模本体的高度大于铸模本体底面的长边。
实施例五：
如图6所示：一种洁净金属铸模，包括带内浇孔5的铸模本体和设置在铸模本体上的保温冒6，所述铸模本体包括水冷底模板1和与水冷底模板1连接的四边形周向模板2，周向模板2围成的封闭区域内，一块模板为水冷模板4，其余三块模板为高温模板3，所述内浇孔5设置在水冷底模板上。所述铸模本体的高度大于铸模本体底面的长边。
实施例六：
如图7所示：一种洁净金属铸模，包括带内浇孔5的铸模本体和设置在铸模本体上的保温冒6，所述铸模本体包括水冷底模板1和与水冷底模板1连接的周向模板2，周向模板2围成的正六边形封闭区域内，相邻四块模板为水冷模板4，其余两块模板为高温模板3，所述内浇孔5设置在水冷底模板上。所述铸模本体的高度大于铸模本体底面的长边。
Claims (7)
1.一种洁净金属铸模，包括带内浇孔的铸模本体和设置在铸模本体上的保温冒，所述铸模本体包括水冷底模板和与水冷底模板连接的周向模板，其特征在于：所述周向模板围成的封闭区域内，一部分为水冷模板，其余部分为高温模板。
2.如权利要求1所述的洁净金属铸模，其特征在于：所述铸模本体的高度大于铸模本体底面的长边。
3.如权利要求1或2所述的洁净金属铸模，其特征在于：所述高温模板为高热保温层和支撑板。
4.如权利要求1或2所述的洁净金属铸模，其特征在于：所述周向模板中水冷模板部分大于高温模板部分。
5.如权利要求3所述的洁净金属铸模，其特征在于：所述周向模板中水冷模板部分大于高温模板部分。
6.如权利要求1或2所述的洁净金属铸模，其特征在于：所述周向模板中水冷模板部分小于高温模板部分。
7.如权利要求1或2所述的洁净金属铸模，其特征在于：所述周向模板中水冷模板部分等于高温模板部分。
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