CN2907972Y

CN2907972Y - 一种钢锭模

Info

Publication number: CN2907972Y
Application number: CN 200620042118
Authority: CN
Inventors: 包民伟; 陈中新; 胡俊辉; 施建彬; 高雯; 史永春
Original assignee: Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Baosteel Special Steel Co Ltd
Priority date: 2006-05-26
Filing date: 2006-05-26
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2016-05-26

Abstract

一种钢锭模，包括模身、帽口，形成一钢液浇注的腔体结构；所述的模身内腔壁呈多角内凹圆弧面形。所述的模身内腔呈十二～十八角内凹圆弧面形。所述的模身横截面外部呈圆形。该钢锭模帽口容积与模身加帽口容积之比即帽容比11～12.5％。本实用新型设计的钢锭模的内腔采用多角内凹圆弧面代替方形，以增加钢锭的体表面积，增强钢锭的散热效果，从而在保持小型钢锭的偏析小、铸态组织致密、夹杂物聚集程度轻等优异的冶金质量的同时，降低中型特殊钢钢锭模设计理论所采用的帽容比，达到小型特殊钢锭型的帽容比水平，使钢锭至径锻机工序生产的成坯(材)率达到较高水平。采用本实用新型生产的钢锭能适应径锻机的工艺特点，提高径锻机的生产效率。

Description

一种钢锭模

技术领域

本实用新型涉及一种用于模铸生产线钢液浇注的钢锭模；特别涉及径锻机用钢锭浇注的钢锭模。

背景技术

钢锭模是钢铁冶金企业模铸生产线钢液浇注成钢锭的必备设备(装置)，通常由模身和帽口组成。生产时，钢液浇注在钢锭模内，经过冷却凝固成钢锭，再将钢锭轧制或锻造成钢坯(材)。

径锻机是一种四个相互垂直的锤头同步对坯料进行高频锤击的锻造设备，特别适合于高速旋转送进状态下的圆形坯料的压延变形。目前，径锻机的生产一般仍沿用小型方锭(钢锭单重通常≤2吨)，没有专门针对径锻机工艺特点的锭型。小型方锭的特点是：钢锭模内钢液凝固速度快，钢锭铸态组织致密，偏析小，夹杂物聚集程度轻，帽容比小，成坯(材)率高。而对于径锻机使用小型方锭，其不足之处在于：

1.单支钢锭重量轻，限制了径锻机的生产能力；

2.钢锭的横截面直径小，压缩比受到限制，无法满足较大规格的特殊钢产品的开发和技术要求；

3.径锻机先要对方锭进行倒棱，然后才能旋转拔长，使生产效率降低30％；

4.方锭无法解决高速工具钢碳化物不均匀难题；

5.小型锭使单炉钢液浇注钢锭支数过多，生产准备繁杂，浇注时间延长，钢液降温明显，影响钢锭质量。

虽然已有一些中型钢锭模(钢锭单重通常≥3.0吨)在特殊钢模铸中应用，如中国专利ZL200320109270.3介绍了一种内腔呈方形的“中型特殊钢钢锭模”，但它的方形结构同样不能适合径锻机的旋转拔长的生产工艺。真正适合径锻机生产的中型特殊钢锭型几乎没有。主要原因在于：一方面，径锻机生产的许多高合金品种应力比较敏感，中、大型钢锭容易产生裂纹；另一方面，为减少中、大型钢锭的缩孔、偏析、疏松、夹杂物等质量问题，常规的方法是设计大的帽容比(钢锭单重1～3吨的钢锭模帽容比是11％～12％，钢锭单重≥3吨的钢锭模帽容比是13％～15％，钢锭单重10吨以上钢锭模的帽容比甚至超过15％)，这虽然在一定程度上保证了钢锭的质量，但是钢锭的成坯(材)率却因帽容比过大而下降2％以上，造成特殊钢产品生产成本大大上升，最终使质量与成本得不到兼顾。

发明内容

本实用新型的目的在于设计一种钢锭模，改变常规锭型无法适应径锻机工艺特性的问题，改善钢锭凝固条件保证钢锭质量，发挥径锻机产能开发大规格品种，降低钢锭帽容比，提高成(材)坯率等，能生产单重3吨以上的钢锭。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是，钢锭模，包括模身、帽口，形成一钢液浇注的腔体结构；所述的模身内腔壁呈多角内凹圆弧面形。

所述的模身内腔呈十二～十八角内凹圆弧面形。

所述的模身横截面外部呈圆形。

该钢锭模帽口容积与模身加帽口容积之比即帽容比11～12.5％。

所述的模身内腔纵截面底部呈圆弧形球冠状、上部呈上大下小的等腰梯形。

所述的模身内凹圆弧面的下口内切圆直径R＝460～510mm。

所述的模身锥度α＝3.0～3.5％。

本实用新型设计的钢锭模的内腔采用多角内凹圆弧面代替方形，以增加钢锭的体表面积，增强钢锭的散热效果，从而在保持小型钢锭的偏析小、铸态组织致密、夹杂物聚集程度轻等优异的冶金质量的同时，降低中型特殊钢钢锭模设计理论(或经验)所采用的帽容比(13％～15％)，达到小型特殊钢锭型的帽容比(11％～12％)水平，使钢锭至径锻机工序生产的成坯(材)率达到较高水平。

本实用新型的有益效果：

1.本实用新型通过模身内腔壁呈多角内凹圆弧面形，增大了钢锭散热表面积，提高钢锭的凝固速度，生产的钢锭组织致密，偏析小，无缩孔，夹杂物聚集程度轻，与小型锭质量水平一致；

2.本实用新型帽容比小，钢锭成坯(材)率较高，达到并超过小型锭水平；

3.本实用新型生产的钢锭适合径锻机生产工艺特性，发挥径锻机的产能；

4.本实用新型满足开发较大规格的高合金产品。

附图说明

图1是本实用新型的结构剖视图；

图2是本实用新型模身的横截面示意图。

具体实施方式

参见图1、图2，本实用新型钢锭模，包括模身1、帽口2，形成一钢液浇注的腔体结构3；所述的模身1内腔壁11呈十六角内凹圆弧面形，其中十六个角向外凸，十六个面则圆弧形内凹。模身横截面外部呈圆形，模身内腔纵截面底部呈圆弧形球冠状、上部呈上大下小的等腰梯形；所述的模身内凹圆弧面的下口内切圆直径R＝460～510mm，模身锥度α＝3.0～3.5％。

帽口2的下口尺寸与钢锭模模身1的上口尺寸匹配；帽容比＝11.5％。

本实用新型用于模具钢、不锈钢、合金结构钢等特殊钢产品的钢液模铸。

试验报告(见表1)表明：钢锭成材率普遍达到并超过小型钢锭水平，H13工具钢达到78.40％，GGr15轴承钢达到78.75％，不锈钢达到86.88％以上。另外，钢锭外表光滑，无裂纹、翻皮、飞边、结疤、冷溅等缺陷，表面质量良好，满足径锻机产品表面质量要求；径锻生产后的坯料、成品检测中，偏析、缩孔、疏松等低倍缺陷以及夹杂物缺陷、碳化物评价，完全满足国家标准规定的技术要求。并且，相对于方锭，使用本新型生产的钢锭，径锻机的生产效率提高30％。

表1、钢锭成材率试验报告

品种	钢种	本实用新型钢锭产量(t)	本实用新型成材率(％)	使用方锭成材率(％)
品种	钢种	本实用新型钢锭产量(t)	本实用新型成材率(％)	使用方锭成材率(％)	模具钢	H13	820	78.40	75.20
轴承钢	GGr15	560	79.25	75.40	模具钢	H13	820	78.40	75.20
轴承钢	GGr15	560	79.25	75.40	不锈钢	00Cr18Ni9、00Cr17Ni14Mo2等	2415	86.88	81.50

本实用新型采用内凹圆弧面设计技术，大大增加钢锭模内钢液的体表面积，这样能显著增强钢锭的散热效果，使钢液冷却凝固成的钢锭表面激冷层增厚，钢锭内部的铸态组织致密，避免高合金钢由于应力敏感而易裂的倾向。同时，散热面积增加后，钢锭模内的钢液快速凝固，偏析减少，夹杂物聚集程度轻，从而，在确保钢锭内在质量和表面质量情况下，可减少中型钢锭模的帽容比，提高成坯(材)率。十六角内凹圆弧面钢锭模所生产的钢锭的横截面又类似圆形，这样，径锻机生产时，相比方锭减少了一道倒棱的过程而直接采用旋转拔长的工艺，使径锻机的产能高30％。因此，本实用新型钢锭模同时解决了小型和中型方锭的不足，既确保钢锭质量，又发挥径锻机的产能。

Claims

1.一种钢锭模，包括模身、帽口，形成一钢液浇注的腔体结构；其特征是，所述的模身内腔壁呈多角内凹圆弧面形。

2.如权利要求1所述的钢锭模，其特征是，所述的模身内腔呈十二～十八角内凹圆弧面形。

3.如权利要求1所述的钢锭模，其特征是，所述的模身横截面外部呈圆形。

4.如权利要求1所述的钢锭模，其特征是，该钢锭模帽口容积与模身加帽口容积之比即帽容比11～12.5％。

5.如权利要求1所述的钢锭模，其特征是，所述的模身内腔纵截面底部呈圆弧形球冠状、上部呈上大下小的等腰梯形。

6.如权利要求1所述的钢锭模，其特征是，所述的模身内凹圆弧面的下口内切圆直径R＝460～510mm。

7.如权利要求1所述的钢锭模，其特征是，所述的模身锥度α＝3.0～3.5％。