一种生产低偏析钢锭的钢锭模的制作方法

1.本技术涉及钢锭铸造成型的领域，尤其是涉及一种生产低偏析钢锭的钢锭模。


背景技术：

2.相关技术的钢锭模为单孔式底盘，单孔式底盘钢锭模的结构如图1所示。设有吊耳的钢锭模体1置于底盘2上，底盘2的凹坑中心设有单孔，靠钢锭模体1自重来压住底盘2，形成封闭桶状容器。浇注时，钢水通过底盘2中心的孔进入钢锭模中，形成下注钢锭。
3.上述相关技术存在的问题是：单孔式底盘钢锭模，在浇注过程中钢水上升不平稳，容易卷渣，影响钢锭质量。


技术实现要素：

4.为了解决单孔式底盘钢锭模在浇注过程中钢水上升不平稳，容易卷渣而影响钢锭质量的问题，本技术提供一种生产低偏析钢锭的钢锭模。
5.本技术提供一种生产低偏析钢锭的钢锭模，采用如下的技术方案：
6.一种生产低偏析钢锭的钢锭模，包括钢锭模体和底盘，钢锭模体置于底盘上，所述钢锭模体顶部设有可取下的冒口铁壳，钢锭模体内腔的水平截面为矩形，底盘上间隔均匀地设置至少两个上升孔。
7.通过采用上述技术方案，钢锭模采用分体式设计，分为：带有多上升孔的底盘；矩形内腔钢锭模体；低比热容的冒口铁壳。上述分体式设计优化了钢锭凝固时的温度场分布，进而降低钢锭偏析程度，不容易卷渣。
8.可选的，所述冒口铁壳内壁的水平截面呈矩形。
9.通过采用上述技术方案，由于钢锭模体为矩形内腔，因此钢水从钢锭模体的矩形内腔进入冒口铁壳的内腔时扩散程度小，进一步优化了钢锭凝固时的温度场分布，进而降低钢锭偏析程度。
10.可选的，所述冒口铁壳相对于钢锭模体的顶部呈缩小的瓶口式。
11.通过采用上述技术方案，缩小瓶口式的冒口铁壳有利于减少卷渣。
12.可选的，所述钢锭模体的顶部设有凹槽，冒口铁壳包括底板，底板置于凹槽的槽底，底板的边缘设有卡块，凹槽的内壁上设有卡槽，卡槽通至钢锭模体的顶面，卡槽供卡块插入。
13.通过采用上述技术方案，卡块插入卡槽后，可阻止冒口铁壳旋转，一方面防止钢水使冒口铁壳漂浮后旋转，另一方面在浇注钢水时防止工人误操作吊具吊着冒口铁壳旋转。
14.可选的，所述凹槽为圆形槽，冒口铁壳的底板侧面呈圆弧形，位于凹槽内的底板圆心可与凹槽的圆心重合；卡块插于卡槽内时，卡块的侧面与卡槽的内侧壁之间具有间隙。
15.通过采用上述技术方案，脱模时操作吊具使冒口铁壳在间隙允许的范围内小角度旋转，使冒口铁壳与钢锭初步分离，然后吊具向上升起冒口铁壳，即可使冒口铁壳与钢锭及钢锭模体分离。
16.可选的，所述凹槽的内侧壁上设有两处缺口，缺口通至钢锭模体的相对两侧面和顶面，缺口供冒口铁壳的底板伸出凹槽。
17.通过采用上述技术方案，钢锭从钢锭模体取出后，将冒口铁壳置于凹槽内，且冒口铁壳的两端从缺口伸出，一方面可以借助钢锭模体的余温对冒口铁壳保温，冬天时使冒口铁壳的温度不至于太低，另一方面方便了在冒口铁壳内壁及钢锭模体内腔的顶部贴内衬材料。
18.可选的，所述冒口铁壳上焊接加重金属块。
19.通过采用上述技术方案，使冒口铁壳足够重，靠冒口铁壳的重量即可克服钢水的浮力。
20.可选的，所述钢锭模体的内腔中间粗、顶端和底端细，从钢锭模体内腔的中间到上下两端逐渐变细。
21.通过采用上述技术方案，可以优化钢锭凝固时的温度场分布，进而降低钢锭偏析程度。
22.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
23.1.优化了钢锭凝固时的温度场分布，进而降低钢锭偏析程度，不容易卷渣；
24.2.冬季气温低时利用钢锭模体的余温对冒口铁壳保温，使冒口铁壳的温度不至于太低，既提高了钢锭成型质量，又达到节能减排效果。
附图说明
25.图1是本技术背景技术中单孔式底盘钢锭模的结构示意图；
26.图2是本技术实施例中生产低偏析钢锭的钢锭模的结构示意图。
27.附图标记说明：1、钢锭模体；2、底盘；3、冒口铁壳；4、加重金属块；5、凹槽；6、底板；7、卡块；8、卡槽；9、间隙；10、缺口。
具体实施方式
28.以下参照附图2对本技术作进一步详细说明。
29.本技术实施例公开一种生产低偏析钢锭的钢锭模。参照图2，钢锭模采用分体式设计，从上至下分为：底盘2、钢锭模体1、冒口铁壳3。钢锭模体1置于底盘2上，底盘2上表面被钢锭模体1覆盖处具有凹坑，凹坑中央间隔均匀地设置至少两个上升孔。底盘2为方块形，尺寸为1950mm
×
2500mm
×
320mm，沿2500mm宽度方向轴心线，以550mm～650mm的间距分布2个直径为126mm～136mm的上升孔，或以425mm～475mm的间距均布3个直径为126mm～136mm的上升孔。
30.参照图2，钢锭模体1内腔的水平截面为矩形，且钢锭模体1的内腔中间粗、上下两端细，从钢锭模体1内腔的中间到上下两端逐渐变细。钢锭模体1的顶端外壁尺寸为：2400mm
×
1860mm；钢锭模体1的底端外壁尺寸为：2340mm
×
1560mm；钢锭模体1的顶端内壁尺寸为：1820mm
×
1260mm；钢锭模体1的底端内壁尺寸为：1780mm
×
1010mm。钢锭模体1的内壁锥度为4.93%～0.53%。
31.参照图2，冒口铁壳3的口径比钢锭模体1的顶部口径小，冒口铁壳3相对于钢锭模体1的顶部呈缩小的瓶口式。冒口铁壳3的内腔尺寸为1380mm
×
1120mm
×
600mm，设计冒口铁
壳3的容积比为12.28%。钢锭模体1的顶面上具有圆形的凹槽5，凹槽5的内壁上设有两处位置相对的卡槽8，两处卡槽8均通至钢锭模体1的顶面。
32.参照图2，冒口铁壳3内腔的水平截面呈矩形，由于钢锭模体1也为矩形内腔，因此钢水从钢锭模体1的矩形内腔进入冒口铁壳3的内腔时扩散程度小，进一步优化了钢锭凝固时的温度场分布，进而降低钢锭偏析程度。
33.参照图2，冒口铁壳3底部的底板6侧面呈圆弧形，浇注钢水时底板6的下表面与凹槽5的槽底平行地接触。底板6的侧面凸出两个卡块7，每个卡块7用于插入一个卡槽8，当两个卡块7分别插入两个卡槽8内时，卡块7的侧面与卡槽8的内侧壁之间具有间隙9，此时能将底板6的圆心调整至与凹槽5的圆心重合。
34.参照图2，凹槽5的内侧壁上具有位置相对的两处缺口10，两处缺口10的连线与两处卡槽8的连线垂直。缺口10通至钢锭模体1的相对两侧面和顶面，缺口10供冒口铁壳3的底板6伸出凹槽5。完成一次铸造时，钢锭从钢锭模体1取出后，将冒口铁壳3置于凹槽5内，且冒口铁壳3的两端从缺口10伸出，一方面可以借助钢锭模体1的余温对冒口铁壳3保温，冬天时使冒口铁壳3的温度不至于太低，另一方面方便了在冒口铁壳3内壁及钢锭模体1内腔的顶部贴内衬材料。
35.参照图2，冒口铁壳3外壁上位置相对的两处均焊接加重金属块4，加重金属块4使冒口铁壳3足够重，靠冒口铁壳3的重量即可克服钢水的浮力。
36.本技术实施例提出的一种生产低偏析钢锭的钢锭模的实施原理为：浇注时，由于采用多上升孔注入高温钢水，由原来1个热中心源变为2个或2个以上热中心源，在凝固时极大地降低了温度梯度，抑制了选分结晶及液析倾向，缩短了钢锭模体1内腔边缘“方框”区及轴心位置的局部凝固时间，从而得到偏析率低于普通模注钢锭的低偏析率钢锭。另外，钢锭模体1的模腔采用了凝固速率更大的矩形内腔设计，以及采用低比热容的冒口铁壳3，有利于进一步降低温度梯度，减少钢锭偏析率。
37.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。