CN114226658A - 模铸的注液方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种模铸的注液方法，包括第一步，确定型腔高度H，锥度θ，型腔下端的多边形截面的边长为L_m，钢水的密度为ρ，钢水在型腔内的预设上升速度为μ；第二步，定义

第三步，根据型腔高度H和锥度θ选择注液方式。本发明提供的模铸的注液方法，能够按照公式推导出注液速度，对注液过程进行指导，从而较好的保证目标铸件的产品质量。

Description

模铸的注液方法

技术领域

本申请涉及金属铸造的技术领域，特别涉及一种模铸的注液方法。

背景技术

钢锭模主要参数是型腔尺寸和型腔形状，钢锭模的型腔的横截面为规则多边形，几乎所有型腔的竖向内壁在垂直方向上均带有一定锥度。在模铸生产的注液过程中，要求钢水在型腔内平稳缓慢上升，钢水上升过快或过慢都会影响到铸造质量。

模铸过程中钢水的注速与钢水在型腔内的上升速度正相关。目前注速的确定主要根据目的工件的质量来判断，这样导致目的工件的尺寸改变时，只能通过试验的方法来调试模铸过程的注速，耗时又费力。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

本申请的目的在于提供一种模铸的注液方法，以解决或缓解上述现有技术中存在的问题。

为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：模铸的注液方法，包括

第一步，获取钢锭模的型腔参数，所述型腔参数包括高度H，锥度θ，型腔底面所对应的多边形截面的边长为L_m；

第二步，建立数学模型计算得出ν和ν₀；

其中：ρ为钢水的密度，μ为钢水在型腔内的预设上升速度；；

第三步，根据型腔高度H和锥度θ确定注液方式：

H≤1.5m，θ≤2°时，以恒定注速ν_steel＝(ν+ν₀)注液，至钢水高度达到H；

H≤1.5m，2°＜θ≤4°时，分两段浇铸，第一段注速ν_steel＝(1/2ν+ν₀)，至钢水高度达到H/2，第二段注速ν_steel＝(3/2ν+ν₀)，至钢水高度达到H；

H≤1.5m，4°＜θ≤6°时，分三段浇铸，第一段注速ν_steel＝(1/3ν+ν₀)，至钢水高度达到H/3；第二段注速ν_steel＝(ν+ν₀)，至钢水高度达到2H/3；第三段注速ν_steel＝(5/3ν+ν₀)，至钢水高度达到H；

1.5m＜H＜3m，θ≤1.5°时，以恒定注速ν_steel＝(ν+ν₀)，至钢水高度达到H；

1.5m＜H＜3m，1.5°＜θ≤3°时，分两段浇铸，第一段注速ν_steel＝(1/2ν+ν₀)，至钢水高度达到H/2，第二段注速ν_steel＝(3/2ν+ν₀)，至钢水高度达到H；

1.5m＜H＜3m，3°＜θ≤4.5°时，分三段浇铸，第一段注速ν_steel＝(1/3ν+ν₀)，至钢水高度达到H/3；第二段注速ν_steel＝(ν+ν₀)，至钢水高度达到2H/3；第三段注速ν_steel＝(5/3ν+ν₀)，至钢水高度达到H；

1.5m＜H＜3m，4.5°＜θ≤6°时，分四段浇铸，第一段注速ν_steel＝(1/4ν+ν₀)，至钢水高度达到H/4；第二段注速ν_steel＝(3/4ν+ν₀)，至钢水高度达到H/2；第三段注速ν_steel＝(5/4ν+ν₀)，至钢水高度达到3H/4；第四段注速ν_steel＝(7/4ν+ν₀)，至钢水高度达到H；

第四步，按照确定的注液方式对钢锭模的型腔进行注液。

进一步的，所述第二步，μ的取值范围为0.003m/s～0.0035m/s。

进一步的，所述第四步中，对钢水的实际注速ν_实进行实时监测，若ν_实＞1.02ν_steel，或ν_实＜0.98ν_steel时，判定注速不符合要求，重新对钢锭模进行注液。

进一步的，所述第一步，型腔的参数由目标工件的参数获得。

进一步的，在所述第四步中，采用下注法进行模铸。

与最接近的现有技术相比，本申请实施例的技术方案具有如下有益效果：

1)本发明提供的模铸的注液方法，能够按照公式推导出注液速度，对注液过程进行指导，从而较好的保证目标铸件的产品质量。

2)通过限定注速的偏差范围，来判断注液过程是否合格，能够进一步保证目标铸件的产品质量。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。其中：

图1为根据模铸的注液方法的实施例的具体实施例中注液时的结构示意图；

图2为图1中A处的放大图。

附图标记说明：

1-钢锭模，2-注液钢包，3-钢水流道。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。各个示例通过本申请的解释的方式提供而非限制本申请。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本申请的范围或精神的情况下，可在本申请中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本申请包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。

在本申请的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请而不是要求本申请必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。本申请中使用的术语“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连；对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

本申请提供模铸的注液方法的实施例，如图1、图2所示，模铸的注液方法，包括

第一步，获取钢锭模1的型腔参数，具体的，型腔的参数由目标工件的参数获得。型腔参数包括高度H，锥度θ，型腔底面所对应的多边形截面的边长为L_m；

第二步，建立数学模型计算得出ν和ν₀；

其中：ρ为钢水的密度，μ为钢水在型腔内的预设上升速度，μ的取值范围为0.003m/s～0.0035m/s。；

第三步，根据型腔高度H和锥度θ确定注液方式：

H≤1.5m，θ≤2°时，以恒定注速ν_steel＝(ν+ν₀)注液，至钢水高度达到H；

H≤1.5m，2°＜θ≤4°时，分两段浇铸，第一段注速ν_steel＝(1/2ν+ν₀)，至钢水高度达到H/2，第二段注速ν_steel＝(3/2ν+ν₀)，至钢水高度达到H；

H≤1.5m，4°＜θ≤6°时，分三段浇铸，第一段注速ν_steel＝(1/3ν+ν₀)，至钢水高度达到H/3；第二段注速ν_steel＝(ν+ν₀)，至钢水高度达到2H/3；第三段注速ν_steel＝(5/3ν+ν₀)，至钢水高度达到H；

1.5m＜H＜3m，θ≤1.5°时，以恒定注速ν_steel＝(ν+ν₀)，至钢水高度达到H；

1.5m＜H＜3m，1.5°＜θ≤3°时，分两段浇铸，第一段注速ν_steel＝(1/2ν+ν₀)，至钢水高度达到H/2，第二段注速ν_steel＝(3/2ν+ν₀)，至钢水高度达到H；

1.5m＜H＜3m，3°＜θ≤4.5°时，分三段浇铸，第一段注速ν_steel＝(1/3ν+ν₀)，至钢水高度达到H/3；第二段注速ν_steel＝(ν+ν₀)，至钢水高度达到2H/3；第三段注速ν_steel＝(5/3ν+ν₀)，至钢水高度达到H；

1.5m＜H＜3m，4.5°＜θ≤6°时，分四段浇铸，第一段注速ν_steel＝(1/4ν+ν₀)，至钢水高度达到H/4；第二段注速ν_steel＝(3/4ν+ν₀)，至钢水高度达到H/2；第三段注速ν_steel＝(5/4ν+ν₀)，至钢水高度达到3H/4；第四段注速ν_steel＝(7/4ν+ν₀)，至钢水高度达到H；

第四步，按照确定的注液方式对钢锭模1的型腔进行注液，采用下注法。需要注意的是，在注液过程中，对钢水的实际注速ν_实进行实时监测，若ν_实＞1.02ν_steel，或ν_实＜0.98ν_steel时，判定注速不符合要求，重新对钢锭模1进行注液。

实施模铸的注液方法的注液结构包括一个注液钢包2、多个钢锭模1和控制系统，注液钢包2高于钢锭模1，注液钢包2与钢锭模1之间设有钢水流道3，钢水流道3包括竖向的总流道和横向的分流道，钢水流道3上设有电控阀(图中未示出，电控阀可以设置在主流道上，也可以配设在各分流道上)。

上述模铸的注液方法的第四步通过控制系统实施，控制系统包括：输入模块、钢水高度检测装置、控制器和显示屏。

通过输入模块输入获取到的型腔参数至控制器。钢水高度检测装置实时检测型腔中钢水的高度并输入至控制器。

根据输入的参数确定ν、ν₀以及注液方式，并基于注液方式输出动作信号；电控阀接收动作信号后调节开度，实现对钢水注速的控制。显示屏用于显示注液方式及注液进度。

控制器包括核验模块，核验模块与钢水高度检测装置配合，判断是否存在ν_实＞1.02ν_steel，或ν_实＜0.98ν_steel，对注速是否符合要求进行核验。

以上仅为本申请的优选实施例，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (5)

1.模铸的注液方法，其特征在于：包括

第一步，获取钢锭模的型腔参数，所述型腔参数包括高度H，锥度θ，型腔底面所对应的多边形截面的边长为L_m；

第二步，建立数学模型计算得出ν和ν₀；

其中：ρ为钢水的密度，μ为钢水在型腔内的预设上升速度；

第三步，根据型腔高度H和锥度θ确定注液方式：

H≤1.5m，θ≤2°时，以恒定注速ν_steel＝(ν+ν₀)注液，至钢水高度达到H；

H≤1.5m，2°＜θ≤4°时，分两段浇铸，第一段注速ν_steel＝(12ν+ν₀)，至钢水高度达到H/2，第二段注速ν_steel＝(32ν+ν₀)，至钢水高度达到H；

H≤1.5m，4°＜θ≤6°时，分三段浇铸，第一段注速ν_steel＝(13ν+ν₀)，至钢水高度达到H/3；第二段注速ν_steel＝(ν+ν₀)，至钢水高度达到2H/3；第三段注速ν_steel＝(53ν+ν₀)，至钢水高度达到H；

1.5m＜H＜3m，θ≤1.5°时，以恒定注速ν_steel＝(ν+ν₀)，至钢水高度达到H；

1.5m＜H＜3m，1.5°＜θ≤3°时，分两段浇铸，第一段注速ν_steel＝(1/2ν+ν₀)，至钢水高度达到H/2，第二段注速ν_steel＝(3/2ν+ν₀)，至钢水高度达到H；

1.5m＜H＜3m，3°＜θ≤4.5°时，分三段浇铸，第一段注速ν_steel＝(1/3ν+ν₀)，至钢水高度达到H/3；第二段注速ν_steel＝(ν+ν₀)，至钢水高度达到2H/3；第三段注速ν_steel＝(5/3ν+ν₀)，至钢水高度达到H；

1.5m＜H＜3m，4.5°＜θ≤6°时，分四段浇铸，第一段注速ν_steel＝(1/4ν+ν₀)，至钢水高度达到H/4；第二段注速ν_steel＝(3/4ν+ν₀)，至钢水高度达到H/2；第三段注速ν_steel＝(5/4ν+ν₀)，至钢水高度达到3H/4；第四段注速ν_steel＝(7/4ν+ν₀)，至钢水高度达到H；

第四步，按照确定的注液方式对钢锭模的型腔进行注液。

2.根据权利要求1所述的模铸的注液方法，其特征在于，所述第二步，μ的取值范围为0.003m/s～0.0035m/s。

3.根据权利要求1所述的模铸的注液方法，其特征在于，所述第四步中，对钢水的实际注速ν_实进行实时监测，若ν_实＞1.02ν_steel，或ν_实＜0.98ν_steel时，判定注速不符合要求，重新对钢锭模进行注液。

4.根据权利要求1所述的模铸的注液方法，其特征在于，所述第一步，型腔的参数由目标工件的参数获得。

5.根据权利要求1所述的模铸的注液方法，其特征在于，在所述第四步中，采用下注法进行模铸。

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