[發(fā)明專利]一種孿生連體半水冷鋼錠模及其生產(chǎn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410821378.8
• 申請(qǐng)日: 2014-12-26
• 公開（公告）號(hào): CN104493111A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉鐵;屈重年;盧志文;仲志國(guó);馬春華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南陽(yáng)師范學(xué)院
• 主分類號(hào): B22D7/06
• 分類號(hào): B22D7/06
• 代理公司: 北京名華博信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11453
• 代理人: 張玉樞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于冶金領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種孿生連體半水冷鋼錠模及其生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)

目前生產(chǎn)模鑄鋼錠大都摒棄了傳統(tǒng)的鑄鐵鋼錠模，采用了水冷銅板鋼錠模。采用水冷銅板鋼錠模的同時(shí)采用冒口保溫和覆蓋保溫材料或發(fā)熱材料的方法實(shí)現(xiàn)鋼水的定向凝固，從而提高了鑄錠的質(zhì)量，減少了偏析，縮松和縮孔。

盡管目前采用的最先進(jìn)鋼錠生產(chǎn)技術(shù)提高了鋼錠的質(zhì)量，但是水冷銅板鋼錠模生產(chǎn)出來(lái)的鋼錠仍然不能滿足使用要求。在生產(chǎn)特厚鋼板和一些軍工產(chǎn)品時(shí)，隨著鋼錠的單重和厚度增加，鋼錠中心偏析嚴(yán)重，縮松，縮孔仍然存在，這就造成生產(chǎn)出來(lái)的鋼材在厚度方向性能不均，產(chǎn)品心部的質(zhì)量差，很多產(chǎn)品探傷均不合格，因此大大制約了特厚板的生產(chǎn)，尤其是超級(jí)特厚板的生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提出一種孿生連體半水冷鋼錠模及其生產(chǎn)方法，打破常規(guī)鋼錠模的造型理念，利用孿生連體半水冷鋼錠模的新型模具進(jìn)行特厚孿生鋼錠生產(chǎn)，使特厚孿生鋼錠上的嚴(yán)重偏析、縮松和縮孔在開坯之前就可被清理干凈，可徹底解決鋼錠中的嚴(yán)重偏析，縮松和縮孔問(wèn)題。

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案：

一種孿生連體半水冷鋼錠模，包括底座、外框架和澆鑄漏斗，所述的孿生連體半水冷鋼錠模還包括兩個(gè)相同的水冷銅板鋼錠模、澆鑄連接區(qū)和矩形水冷銅板平臺(tái)，其中，孿生連體半水冷鋼錠模整體為工字型結(jié)構(gòu)，工字型的兩端為兩個(gè)相同的水冷銅板鋼錠模，通過(guò)澆鑄連接區(qū)相連接，澆鑄連接區(qū)為鑄鐵材質(zhì)，水冷銅板鋼錠模設(shè)置在矩形水冷銅板平臺(tái)上，矩形水冷銅板平臺(tái)和水冷銅板鋼錠模設(shè)置在外框架內(nèi)，外框架和澆鑄漏斗設(shè)置在底座上，澆鑄漏斗與澆鑄連接區(qū)相通。

進(jìn)一步，所述的水冷銅板鋼錠模的固定水冷銅板、活動(dòng)水冷銅板內(nèi)的水管布置全部采用垂直底座方向布置，水流方向?yàn)樽韵露希瑸殇撳V整體實(shí)現(xiàn)定向凝固提供縱向的溫度梯度。

進(jìn)一步，所述的水冷銅板鋼錠模包括固定水冷銅板、活動(dòng)水冷銅板、滑道、活動(dòng)抽板和進(jìn)給機(jī)構(gòu)，進(jìn)給機(jī)構(gòu)固定在外框架的內(nèi)壁上，由液壓機(jī)和液壓伸縮軸組成，液壓伸縮軸與活動(dòng)水冷銅板相連，靠近活動(dòng)水冷銅板一側(cè)的固定水冷銅板內(nèi)壁上由內(nèi)向外依次設(shè)有活動(dòng)抽板和滑道，活動(dòng)水冷銅板通過(guò)滑道與固定水冷銅板相連，活動(dòng)抽板與固定水冷銅板內(nèi)壁緊密抽合連接，構(gòu)成同一平面的整體板材，活動(dòng)水冷銅板與固定水冷銅板圍成封閉結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步，所述的進(jìn)給機(jī)構(gòu)的液壓伸縮軸與活動(dòng)水冷銅板相接處設(shè)有壓力傳感裝置。

進(jìn)一步，所述的孿生連體半水冷鋼錠模上設(shè)有保溫蓋，保溫蓋上設(shè)有保溫冒口，保溫冒口的位置和澆鑄連接區(qū)對(duì)應(yīng)。

采用以上權(quán)利要求中記載的孿生連體半水冷鋼錠模進(jìn)行生產(chǎn)的方法，由以下步驟組成：

步驟?1?：澆鑄

鋼液通過(guò)澆鑄漏斗采用下注式的方式流向澆鑄連接區(qū)，實(shí)現(xiàn)孿生連體半水冷鋼錠模內(nèi)鋼液的澆鑄，澆鑄連接區(qū)采用鑄鐵材質(zhì)，澆鑄過(guò)程中澆鑄連接區(qū)采用自然冷卻的方式；

步驟?2?：冷卻、凝固：

在冷卻過(guò)程中，向水冷銅板鋼錠模底部的矩形水冷銅板平臺(tái)內(nèi)高壓注水，實(shí)現(xiàn)鋼錠底部的快速降溫，同時(shí)向水冷銅板鋼錠模的水冷銅板的水管內(nèi)高壓注水，且水流方向?yàn)樽韵露希瑸殇撳V整體實(shí)現(xiàn)定向凝固提供縱向的溫度梯度，使鋼模實(shí)現(xiàn)自下而上的凝固；澆鑄連接區(qū)采用自然冷卻的方式進(jìn)行冷卻；兩處區(qū)域采用不同的冷卻方式，冷卻溫度不同，從而實(shí)現(xiàn)“半水冷”冷卻模式，使?jié)茶T連接區(qū)的冷卻凝固晚于水冷銅板鋼錠模內(nèi)鋼模的冷卻凝固，將最后凝固的中心控制在澆鑄連接區(qū)；使縮孔、縮松和嚴(yán)重偏析留在工字型鋼錠的連接部位。

步驟?3：切割、加工：

將冷卻、凝固好的制工字型鋼錠通過(guò)焊槍進(jìn)行火焰切割，將連接部分切割掉，變成兩個(gè)完整的鋼錠，即完成鋼錠的制備。

作為優(yōu)選，在步驟?2的冷卻過(guò)程中，對(duì)孿生連體半水冷鋼錠模覆上保溫蓋，保溫蓋上設(shè)有保溫冒口，利用冒口保溫及保溫材料覆蓋技術(shù)，為鋼錠整體實(shí)現(xiàn)定向凝固提供溫度梯度。

作為優(yōu)選，在步驟?2的凝固后期的過(guò)程中，利用水冷銅板鋼錠模的活動(dòng)水冷銅板上的進(jìn)給機(jī)構(gòu)，在凝固后期使活動(dòng)水冷銅板垂直于鋼錠做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，對(duì)鋼錠進(jìn)行輕壓下，減小鋼錠與鋼錠模之間的氣隙，進(jìn)一步提高鋼模質(zhì)量。

本發(fā)明的有益效果：