[實用新型]中頻電加熱鋼胚鑄造補縮孔裝置

有效

• 申請號: 201120368582.0
• 申請日: 2011-10-05
• 公開（公告）號: CN202316911U
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 張少鵬
• 申請（專利權）人: 襄樊市鵬榮刀具制造有限公司
• 主分類號: B22C9/08
• 分類號: B22C9/08
• 代理公司: 襄陽中天信誠知識產權事務所 42218
• 代理人: 帥玲

技術領域

本實用新型涉及鋼胚冶煉澆注技術領域，具體說是一種中頻電加熱大型鋼胚鑄造補縮孔的裝置。?

背景技術

在現有鋼胚特別是大中型鋼胚的冶煉澆注過程中，通常是將熔溶的鋼液先經冒口流入鋼模型腔中，再經冷卻脫模后形成鋼胚。鋼液在鋼模型腔內冷凝過程中體積會發生三次收縮，即第一次是合金液從澆注溫度冷卻到開始凝固的溫度稱為液態收縮，第二次是從開始凝固的溫度冷卻到金屬液全部凝固的溫度稱為凝固收縮，第三次是從全部凝固的溫度冷卻到室溫稱為固態收縮；而鋼液的收縮大小與鋼胚大小有關，鋼液每降低100度，體積均收縮0.78-1.2%，因此澆注溫度越高，液態收縮越大。另外鋼液中的合金元素不同，收縮率也不同，如錳、硫量越大，收縮也越大，如碳、硅含量高，收縮小。由于熱脹冷縮的原因，鋼液進入型腔后，靠近型壁的金屬液散熱快，冷卻速度快而后向鋼模中心逐次凝固，鋼胚在冷卻過程中，一般液態收縮時可以得到澆包中冒口中的液態金屬的補充，這個階段的收縮對鋼胚質量影響不大。固態收縮對形成縮孔、縮松缺陷影響也不大。但如果在凝固收縮時得不到及時的補充，就會在鋼胚中心內部如溫度最高中心處形成縮孔與縮松缺陷，造成鋼胚的次廢品率達到30%以上。縮孔、縮松缺陷在鋼胚中產生的一個地方是發生在鋼胚中心部位，因為這些地方金屬液的散熱最慢，最后凝固而形成缺陷；另一個地方是冒口下方部位，因為這里冷卻速度快，鋼胚內部氣體、鋼渣得不到排除，使金屬液與外界隔離，而冒口上方確已凝固，最后形成缺陷，降低了冒口的補縮效率。縮孔、縮松缺陷多發生在鋼胚內部，且很相似，危害都很大。如此之高的次廢品率不僅浪費大量的資源及能源，也嚴重影響企業的經濟效率，是長期困擾鋼胚制造企業進一步提高經濟效益的瓶頸，也是人們長期以來想要解決而未能解決的一大難題。?

為解決鋼胚縮孔及縮松缺陷，以往制造業主要采取增加冒口直徑和高度，以及改變發熱冒口發熱材料來補充模腔內缺損的方法，但效果不明顯。其原因在于：冒口處于模腔最上方，壁厚薄，降溫速度快，結晶速度大于模腔中心結晶速度，使鋼模中心的氣體、雜質得不到排出；而冒口液體因受外界因素所限，明冒暴露在空氣中凝固，促使冒口金屬液與外界隔離，降低了冒口的收縮效率，造成大部分鋼胚內都存在縮孔及縮松現象，產品合格率非常低。?

發明內容

為克服現有技術的不足，本實用新型的發明目的在于提供一種中頻電加熱鋼胚鑄造補縮孔裝置，以實現在大中型鋼胚的冶煉澆注過程中完全避免形成縮孔及縮松缺陷的目的。?

為實現上述目的，本實用新型的鋼模的上部裝有澆鑄冒口，其特征在于：中頻感應加熱配電柜經電容器與感應加熱圈連接，感應加熱圈內的冷卻液與冷卻源相通，感應加熱圈套裝在澆鑄冒口外，所述澆鑄冒口為用30目-50目石英砂混合泡花堿壓制的復合型結構。?

本實用新型由于在鋼模型上部設有由石英沙與泡花堿混合制成的冒口與澆口合一的冒口，并配備中頻感應加熱爐，使中頻感應加熱爐的感應加熱圈與冒口外壁套合，因而當將溫度為1500℃-1600℃的鋼水澆入鋼模型腔內并澆滿冒口時，及時將感應加熱圈套在冒口的外壁上，加熱使冒口內鋼水溫度保持為1500℃-1600℃，這樣處于液體狀態的鋼水慢慢不斷補入鋼模型腔內，約8-10分鐘，冒口內鋼水全部補充進入鋼模型腔內，然后逐步降低電流，使冒口內鋼水溫度按每分鐘100℃-120℃的速度降溫，直到凝固，通過這種方法起到了慢補縮作用，使鋼液中的渣質、氣體有時間向外排出，使鋼胚的縮孔、渣孔、氣孔得以徹底解決，使鋼胚由珠光體轉變到滲碳體、奧氏體，達到最佳的結晶狀態，使產品合格率達到100%。?

本實用新型與現有技術相比，可有效降低澆鑄冒口的冷卻速度，延長鋼液與外界隔離時間，使鋼液中的渣質、氣體及時向外排除，鋼胚的縮孔、渣孔、氣孔得以徹底解決，使鋼胚由珠光體轉變到滲碳體、奧氏體，達到最佳的結晶狀態，降低了冒口的收縮效率，使產品合格率得到大幅度提高。?

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意簡圖。?

具體實施方式

如附圖所示，鋼模5的上部裝有澆鑄冒口2，中頻感應加熱配電柜1經電容器與感應加熱圈3連接，中頻感應加熱配電柜1為感應加熱圈3提供加熱電源，中頻感應加熱配電柜1采用160KW的中頻感應加熱爐控制，感應加熱圈3內的冷卻液與冷卻源6相通，通過進、回水系統降低感應加熱圈3內的溫度，澆鑄冒口2為用30目、40目或50目的石英砂混合泡花堿壓制的復合型結構。?

將爐溫控制在1500℃-1600℃之間開始澆鑄，鋼水注滿后，在澆鑄冒口2的鋼液4處于液體狀態情況下，將感應加熱圈3套入澆鑄冒口2繼續加熱，溫度保持在1500℃-1600℃，使鋼液在8-10分鐘內處于液體狀態，慢慢補充到鋼模5的模腔中心，直到最后補充完畢，使其鋼水4中的渣質、氣體及時向外排除，然后逐步降低電流，使冒口內鋼水溫度按每分鐘100℃-120℃的速度降溫，鋼制冒口2的鋼水4慢慢凝固，直至結晶在澆鑄冒口2成固體，使鋼胚的縮孔、渣孔、氣孔得以徹底解決，使鋼胚由珠光體轉變到滲碳體、奧氏體，達到最佳的結晶狀態。通過這種工藝方法起到了有效的補縮作用。?