CN109604540A - 一种硅铁或铬铁铸锭机及其锭模合金 - Google Patents

一种硅铁或铬铁铸锭机及其锭模合金 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种硅铁或铬铁铸锭机及其锭模合金，包括循环轨道、设置在循环轨道上1‑n编号的n个锭模，其中，前1‑10个锭模为头模；所述头模为以下元素按重量百分比组成的合金模具：Mn 3‑5%、Si 1‑3%、Cr 0.5‑1%、Na 0.5‑1%、Mg 0.1‑0.3%、Ti 0.1‑0.3%、P 0.05‑0.1%、V 0.05‑0.1%、S 0.05‑0.1%、Gd 0.05‑0.1%、Co 0.05‑0.1%、Ni 0.05‑0.1%、Ho 0.05‑0.1%、Eu 0.01‑0.1%、Cu 0.01‑0.03%、Mo 0.005‑0.01%、Ir 0.001‑0.005%、Pb 0.001‑0.005%、余量为Fe。

Description

一种硅铁或铬铁铸锭机及其锭模合金
技术领域
本发明涉及铸造领域，尤其涉及一种硅铁或铬铁铸锭机。
背景技术
铁合金生产通常采用以下四种浇铸方式：1.地坑浇铸：将铁水包内的铁水扒干净炉渣后即倒入地坑内，合金冷却后用铲车铲起入库，再加工到合格粒度后销售；2.锭模浇铸：采用底厚为150mm以上的无铁水溢流口的铸铁锭模独立摆放，用行车吊着铁水包移动逐个对锭模进行浇铸，浇铸成厚度200mm以上的产品块，取出后经强力破碎机破碎到小于150mm粒度入库，再加工到合格粒度后销售；3.“地坑—铸铁档块锭模”浇铸：采用铸铁块围成类似锭模的地坑进行浇铸，合金锭厚度在400mm左右，冷却后吊运到加工场地破碎精整，入库后再加工到合格粒度销售；4.砂模浇铸，中低碳锰铁等通常采用这种浇铸方式。其中，锭模浇注可以通过铸铁机实现连续浇铸，例如中国专利201820265401.3公开了一种轨道式铸铁机。
目前，在浇注硅铁锭时使用的浇注模具，仍然采用传统的灰铸铁坯浇注时用的浇注模具，硅铁或者铬铁锭浇注，其浇注温度高达1480～1530℃，比普通灰铸铁铁水浇注温度（1250～1300℃）高约230℃，因此，传统的灰铸铁浇注用的浇注模具并不能满足硅铁锭的浇注要求，因此，硅铁锭连续浇注用的浇注模具已经成为严重制约生产效率的瓶颈。首先，传统的灰铸铁浇注用的浇注模具，在硅铁铁液浇注后，热量传递较慢，铁液内的气泡不能快速充分溢出，铁液与模具易发生熔融粘合，需要在连续浇注机的卸料端专门设置扒料装置，才能使铸坯与模具分离，使用不便，同时，现有模具的导热性、热疲劳性、高温抗氧化性等力学性能已经不能满足硅铁锭连续浇注的需要。
另外，连续浇铸时，刚从铁水包中出来的铁水温度最高，其对锭模寿命影响最大，导致铸铁机上锭模寿命参差不齐，进而影响铸铁机整体使用寿命。
申请人于2018年2月24日申请的发明专利2018101561942公开了一种轨道式铸铁机，申请人在对硅铁或铬铁铸锭时，出现以上问题，申请人对锭模合金材质，以及锭模排布进行了大量研究，已成功解决上述技术问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提高铸铁机在浇铸硅铁锭时的使用寿命。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种硅铁或铬铁铸锭机，包括循环轨道、设置在循环轨道上1-n编号的n个锭模，其中，前1-10个锭模为头模；
所述头模为以下元素按重量百分比组成的合金模具：
Mn 3-5%、Si 1-3%、Cr 0.5-1%、Na 0.5-1%、Mg 0.1-0.3%、Ti 0.1-0.3%、P 0.05-0.1%、V0.05-0.1%、S 0.05-0.1%、Gd 0.05-0.1%、Co 0.05-0.1%、Ni 0.05-0.1%、Ho 0.05-0.1%、Eu0.01-0.1%、Cu 0.01-0.03%、Mo 0.005-0.01%、Ir 0.001-0.005%、Pb 0.001-0.005%、余量为Fe；
其他锭模为以下元素按重量百分比组成的合金模具：
Mn 3-5%、Si 1-3%、Cr 0.5-1%、Na 0.5-1%、Mg 0.1-0.3%、Ti 0.1-0.3%、P 0.05-0.1%、V0.05-0.1%、S 0.05-0.1%、Co 0.05-0.1%、Ni 0.05-0.1%、Ho 0.05-0.1%、Eu 0.01-0.1%、Cu0.01-0.03%、Ir 0.001-0.005%、余量为Fe。
进一步，n个锭模容积之和等于同一包铁水的体积。
进一步，锭模的模壁厚度为220-240mm，模铁比为8-9。
进一步，编号设置在锭模外侧。
进一步，头模外侧涂刷有醒目颜色。
一种硅铁或铬铁铸锭机用锭模合金，由以下元素物质铸造而成：
Mn 3-5%、Si 1-3%、Cr 0.5-1%、Na 0.5-1%、Mg 0.1-0.3%、Ti 0.1-0.3%、P 0.05-0.1%、V0.05-0.1%、S 0.05-0.1%、Co 0.05-0.1%、Ni 0.05-0.1%、Ho 0.05-0.1%、Eu 0.01-0.1%、Cu0.01-0.03%、Ir 0.001-0.005%、余量为Fe。
进一步，还包括Gd 0.05-0.1%、Mo 0.005-0.01%、Pb 0.001-0.005%。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过对锭模厚度、模铁比及合金材料的改进，提高了锭模的耐热稳定性，延长了锭模的使用寿命；
2、本发明通过对铸锭机锭模总容量设计，使得一包铁水在一套铸铁机上完全使用完毕，降低了操作难度；
3、本发明通过对铸锭机头模的性能进一步加强，每次浇铸时都从头模开始，实现了铸铁机锭模的等寿命设计。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
将发明专利2018101561942公开了一种轨道式铸铁机上的锭模进行编号，编号可以雕刻或印刷在锭模侧壁外侧，1号锭模侧壁外侧用耐火颜料进行涂刷使之醒目，每次浇铸时，均从1号锭模开始，锭模容量根据铁水包容量设计，每个循环为一包铁水，使得每包铁水在同一铸锭机上浇铸完毕，浇铸前，先对锭模内进行刷涂层，涂层采用现有技术中涂层即可。
合金材料制备，按设计重量称取各种元素和无碳铁混合，然后加入熔炼炉中进行熔化使其充分混合，然后向锭模模具中浇铸，经过冷却后得到锭模，该合金无需进行其他热处理。
实施例1
头模的合金组成：Mn 3%、Si 1%、Cr 0.5%、Na 0.5%、Mg 0.1%、Ti 0.1%、P 0.05%、V0.05%、S 0.05%、Gd 0.05%、Co 0.05%、Ni 0.05%、Ho 0.05%、Eu 0.01%、Cu 0.01%、Mo0.005%、Ir 0.001%、Pb 0.001%、Fe 94.423%。
实施例2
头模的合金组成：Mn 5%、Si 3%、Cr 1%、Na 1%、Mg 0.3%、Ti 0.3%、P 0.1%、V 0.1%、S0.1%、Gd 0.1%、Co 0.1%、Ni 0.1%、Ho 0.1%、Eu 0.1%、Cu 0.03%、Mo 0.01%、Ir 0.005%、Pb0.005%、Fe 88.55%。
实施例3
头模的合金组成：Mn 4.41%、Si 1.81%、Cr 0.939%、Na 0.661%、Mg 0.187%、Ti 0.165%、P 0.09%、V 0.0861%、S 0.0795%、Gd 0.0561%、Co 0.0507%、Ni 0.0304%、Ho 0.0229%、Eu0.0189%、Cu 0.0106%、Mo 0.0063%、Ir 0.0034%、Pb 0.0033%、Fe 91.37%。
实施例4
其他锭模的合金组成：Mn 3%、Si 1%、Cr 0.5%、Na 0.5%、Mg 0.1%、Ti 0.1%、P 0.05%、V0.05%、S 0.05%、Co 0.05%、Ni 0.05%、Ho 0.05%、Eu 0.01%、Cu 0.01%、Ir 0.001%、Fe94.479%。。
实施例5
其他锭模的合金组成：Mn 5%、Si 3%、Cr 1%、Na 1%、Mg 0.3%、Ti 0.3%、P 0.1%、V 0.1%、S 0.1%、Co 0.1%、Ni 0.1%、Ho 0.1%、Eu 0.1%、Cu 0.03%、Ir 0.005%、Fe 88.665%。
实施例6
其他锭模的合金组成：Mn 4.41%、Si 1.81%、Cr 0.939%、Na 0.661%、Mg 0.187%、Ti0.165%、P 0.09%、V 0.0861%、S 0.0795%、Co 0.0507%、Ni 0.0304%、Ho 0.0229%、Eu0.0189%、Cu 0.0106%、Ir 0.0034%、Fe 91.43%。
对实施例3和6所制成的锭模在生产中进行浇铸使用，在第974次时，第22号和第23号锭模交界处出现破损，其他锭模无较大伤痕依旧可以使用。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种硅铁或铬铁铸锭机，其特征在于，包括循环轨道、设置在循环轨道上1-n编号的n个锭模，其中，前1-10个锭模为头模；
所述头模为以下元素按重量百分比组成的合金模具：
Mn 3-5%、Si 1-3%、Cr 0.5-1%、Na 0.5-1%、Mg 0.1-0.3%、Ti 0.1-0.3%、P 0.05-0.1%、V0.05-0.1%、S 0.05-0.1%、Gd 0.05-0.1%、Co 0.05-0.1%、Ni 0.05-0.1%、Ho 0.05-0.1%、Eu0.01-0.1%、Cu 0.01-0.03%、Mo 0.005-0.01%、Ir 0.001-0.005%、Pb 0.001-0.005%、余量为Fe；
其他锭模为以下元素按重量百分比组成的合金模具：
Mn 3-5%、Si 1-3%、Cr 0.5-1%、Na 0.5-1%、Mg 0.1-0.3%、Ti 0.1-0.3%、P 0.05-0.1%、V0.05-0.1%、S 0.05-0.1%、Co 0.05-0.1%、Ni 0.05-0.1%、Ho 0.05-0.1%、Eu 0.01-0.1%、Cu0.01-0.03%、Ir 0.001-0.005%、余量为Fe。
2.根据权利要求1所述的一种硅铁或铬铁铸锭机，其特征在于，
根据权利要求1所述的一种硅铁或铬铁铸锭机，其特征在于，锭模的模壁厚度为220-240mm，模铁比为8-9。
3.根据权利要求1所述的一种硅铁或铬铁铸锭机，其特征在于，编号设置在锭模外侧。
4.根据权利要求1所述的一种硅铁或铬铁铸锭机，其特征在于，头模外侧涂刷有醒目颜色。
5.一种硅铁或铬铁铸锭机用锭模合金，其特征在于，由以下元素物质铸造而成：
Mn 3-5%、Si 1-3%、Cr 0.5-1%、Na 0.5-1%、Mg 0.1-0.3%、Ti 0.1-0.3%、P 0.05-0.1%、V0.05-0.1%、S 0.05-0.1%、Co 0.05-0.1%、Ni 0.05-0.1%、Ho 0.05-0.1%、Eu 0.01-0.1%、Cu0.01-0.03%、Ir 0.001-0.005%、余量为Fe。
6.根据权利要求4所述的一种硅铁或铬铁铸锭机用锭模合金，其特征在于，还包括Gd0.05-0.1%、Mo 0.005-0.01%、Pb 0.001-0.005%。
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