CN203235927U - 一种自下而上顺序凝固钢锭的铸锭装置 - Google Patents

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曹震
尹刚
吕楠
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张少勇
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Abstract

本实用新型公开了一种自下而上顺序凝固钢锭的铸锭装置,可以减少钢锭的偏析与疏松缺陷,提高铸锭质量。该装置包括:钢锭模和装在钢锭模上的散热片,其中散热片采用阵列式布置,散热片与钢锭模成一体。通过散热片对钢锭模表面进行冷却,达到钢锭顺序凝固的目的。本实用新型设定不同形状及不同密度的散热片,由于增大了散热面积,散热片与空气相比导热系数大,从而加快了模铸过程中钢锭的凝固速度,从而实现自下而上的顺序凝固,这样能明显缩短凝固时间,从而减少了钢锭产生裂纹的倾向,并且在浇注过程中也有利于钢中气体的排出和非金属夹杂物的上浮,进而保证了钢锭的内部结构,提高了钢锭成材率。

Description

一种自下而上顺序凝固钢锭的铸锭装置
技术领域
本实用新型涉及炼钢生产铸锭装置,特别是一种自下而上顺序凝固钢锭的铸锭装置。
背景技术
近年来,炼钢生产中连铸比不断上升,但是连铸不能满足某些钢材对内外部质量极为严格的要求,所以模铸工艺仍大量存在。提高模铸散热效果进而提高钢锭质量,具有十分重要的现实意义。
铸锭是连接炼钢作业与加工的中间工序,在铸锭作业中,钢锭模对钢锭的质量起着决定作用,所以钢锭模的结构是决定钢锭质量的重要因素之一,在钢锭成型过程中,钢锭模散热对钢锭的质量好坏有着直接影响,影响钢水的结晶,会造成钢锭成分的偏析,缩孔、裂纹等缺陷。
加强散热可以改善钢材的质量,减轻钢坯的疏松和偏析,提高钢锭的成坯率。在铸锭过程中,加强散热也对钢锭的凝固有着非常重要的作用,能够加速钢锭的凝固,减少在凝固过程中的偏析、缩孔、疏松等缺陷,提高钢锭的生产质量。
加强钢锭在凝固过程中散热的相关公开文献有:中国专利公开(公告)号:CN102266918A,一种具有锥度的水冷钢锭模,水冷钢锭模包括本体、位于本体的上端部的上部法兰、位于本体的下端部的下部法兰及吊耳,其中,本体的纵截面呈上底的长度大于下底的长度的等腰梯形形状,水冷钢锭模的锥度为2%~6%。水冷钢锭模大大改善了工人的劳动环境,降低了劳动强度,并且水冷钢锭模的结构简单,便于维护。此水冷钢锭模在各个层面的冷却强度是相同的,它只是单一方面加强了冷却强度,由于冷却强度相同无法实现钢锭自下而上的顺序凝固过程。
在铸锭过程中,凝固冷却过程有风冷、水冷等这些方式,这些冷却过程加强了凝固过程的散热,如果在凝固过程中实现顺序凝固,将会生产出更好质量的钢锭,所以实现顺序凝固在钢锭生产过程中也至关重要。
实现钢锭顺序凝固的方式可以生产优质钢锭,相关的专利文献有:中国专利公开(公告)号:CN101797638A,一种实现钢锭顺序凝固的风冷装置,采用风冷装置来实现大型锻造用钢锭的顺序凝固。该风冷装置是由平行放置的多组环形风管组成的冷却系统,环绕于钢锭模外侧中下部,风管内侧均匀设有多个喷风孔或喷嘴,每个风管各自单独设有压缩空气进气管和用于调节通气量的阀门。当浇注完成后,各风管随钢锭凝固进程自下而上对钢锭模表面进行通风冷却,可实现钢锭的顺序凝固,可以减轻钢锭芯部疏松,提高致密度,改善偏析程度,从而可获得高质量钢锭。但是这种风冷装置的强制冷却效果与水冷相比较差,在钢锭模外部进行较弱的风冷,它采用的是喷风孔或喷嘴,冷却不均匀,对改善钢锭质量的效果不显著。
钢锭模内部采用水冷方式可以生产高质量的钢锭,相关专利文献有:中国专利公开公告号:CN101797638A,深、扁、长形水冷钢锭铜模,在具有深、扁、长形的紫铜内腔背面挖一水路槽和一密封槽,在内腔两面各固定一个外水套组成的钢锭模。其被浇铸钢锭的中心距离,距紫铜腔内腔距离小,热传导快,虽然钢水不断倒入但被四周流动冷却水冷却,因此钢水冷却快,结晶好,而且钢水表面氧化小,收得率可高达98%。但是该钢锭没有采用分层冷却,钢锭采用同一种冷却强度,无法实现钢锭自下而上的顺序凝固。
发明内容
本实用新型提供了一种自下而上顺序凝固钢锭的铸锭装置,可以减少钢锭的偏析与疏松缺陷,提高铸锭质量。
本实用新型提供的一种自下而上顺序凝固钢锭的铸锭装置包括:钢锭模和装在钢锭模上的散热片,其中散热片采用阵列式布置。
所述一种自下而上顺序凝固钢锭的铸锭装置,其中钢锭模为圆筒形,散热片环绕于钢锭模上,与钢锭模成一体,散热片方向与水平方向平行,散热片纵向设置2~100层,每层设有2~100片,散热片自上而下每层长度增加0~100cm,散热片自上而下两层之间的距离每层缩短10~100cm。通过散热片对钢锭模表面进行冷却,达到钢锭顺序凝固的目的。
所述一种自下而上顺序凝固钢锭的铸锭装置,钢锭模横截面为多边形,在每个立面上纵向设置2~100个相同大小的散热片,散热片的上宽度为10~100cm,下宽度比上宽度多10~100cm。由于上下散热片与空气或外界接触面积的不同,进行不同程度的冷却,达到钢锭顺序凝固的目的。
本实用新型与现有同类装置相比,其有益效果体现在:
一种自下而上顺序凝固钢锭的铸锭装置,设定不同形状及不同密度的散热片,由于增大了散热面积,散热片与空气相比导热系数大,从而加快了模铸过程中钢锭的凝固速度,从而实现自下而上的顺序凝固,这样能明显缩短凝固时间,从而减少了钢锭产生裂纹的倾向,并且在浇注过程中也有利于钢中气体的排出和非金属夹杂物的上浮,进而保证了钢锭的内部结构,提高了钢锭成材率。
对于同层散热片,空气与钢锭模接触面积均匀,能够实现钢锭同一层的均匀凝固,减轻内部缺陷,提高致密度,从而获得高质量钢锭。
附图说明
图1是一种自下而上顺序凝固钢锭的铸锭装置横截面为八边形钢锭模结构主视图示意图。
图2是一种自下而上顺序凝固钢锭的铸锭装置横截面为八边形钢锭模结构俯视图示意图。
图3是一种自下而上顺序凝固钢锭的铸锭装置圆筒形钢锭模结构主视图示意图。
图4是一种自下而上顺序凝固钢锭的铸锭装置圆筒形钢锭模结构俯视图示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1、图2所示,一种自下而上顺序凝固钢锭的铸锭装置,由散热片1与横截面为八边形的钢锭模2构成,散热片与钢锭模成一体结构,散热片形状为梯形,上窄下宽,外部斜边与水平方向的角度为θ,θ=30~50度,钢锭模的每个立面上纵向设置2~4块相同大小的散热片,散热片的上宽度为10~100cm,下宽度比上宽度多10~100cm。当浇注钢锭时,以同样的冷却强度对钢锭模进行冷却时,由于散热面积的增大,散热效果明显增强。由于自下而上各层散热片散热面积不断减少,散热强度减少,实现了在凝固过程中,自下而上的顺序凝固。
实施例2
如图3、图4所示,一种自下而上顺序凝固钢锭的铸锭装置,由散热片1和圆筒形钢锭模2构成,散热片环绕于钢锭模上,与钢锭模成一体,散热片方向与水平方向平行,散热片纵向设置3~6层,每层设有2~100片,散热片自上而下每层长度增加0~100cm,散热片自上而下两层之间的距离每层缩短10~100cm。每一层散热片与空气或外界接触面积不同,通过散热片对钢锭模表面进行冷却,达到钢锭顺序凝固的目的。

Claims (3)

1.一种自下而上顺序凝固钢锭的铸锭装置,其特征在于该装置包括:钢锭模和装在钢锭模上的散热片,其中散热片采用阵列式布置。
2.根据权利要求1所述的一种自下而上顺序凝固钢锭的铸锭装置,其特征在于其中的钢锭模为圆筒形,散热片环绕于钢锭模上,与钢锭模成一体,散热片方向与水平方向平行,散热片纵向设置2~100层,每层设有2~100片,散热片自上而下每层长度增加0~100cm,散热片自上而下两层之间的距离每层缩短10~100cm。
3.根据权利要求1所述的一种自下而上顺序凝固钢锭的铸锭装置,其特征在于其中的钢锭模横截面为多边形,在每个立面上纵向设置2~100个相同大小的散热片,散热片的上宽度为10~100cm,下宽度比上宽度多10~100cm。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105921705A (zh) * 2016-07-01 2016-09-07 北京北冶功能材料有限公司 一种防止合金锭产生铸造缩孔的复合模具
CN106623823A (zh) * 2017-01-13 2017-05-10 北京科技大学 一种铸造大钢锭用水冷底盘及使用方法
CN106799476A (zh) * 2017-01-13 2017-06-06 北京科技大学 一种实现钢锭顺序凝固的渐变断面钢锭模

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