强制冷却底盘及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及铸造设备的技术领域，特别涉及一种用于冷却大型钢锭的强制冷却底盘及其相应的强制冷却方法。
【背景技术】
[0002]当前铸造行业通常采用金属锭模设备，用于液态金属的结晶。常规的锭模本体为空心结构，在液态金属冷却过程中，金属降温凝固释放的大量的热被锭模本体吸收，吸收后通过热辐射传导到空气中，热交换速度慢，所以锭模温度比较高，特别是与液态金属接触的部位容易出现粘连、划伤、掉块等现象，一方面严重影响锭模的使用寿命，另外也影响凝固后产品的质量，使铸件表面光洁度受到影响。
[0003]随着实际应用中对钢材大型化、多样化的需求，对厚板的概念也发生了很大的变化，要求更宽、更长、更厚的钢产品；随着焊接技术、加工技术的发展对板坯内部的品质要求也更高了。
[0004]在连铸技术中，板坯厚度由于连铸机的规格决定，连铸坯厚度越大，投资越大，产量越低，生产成本越高，世界上大于450mm厚的连铸机屈指可数。采用钢锭作为厚板生产的必不可少的一种坯料制备方案，铸造过程中钢锭模中部、下部和底盘高温区容易烧损，造成钢锭模局部熔损失效；尤其是在钢锭底盘注入孔周围的高温部位，因接触高温钢液容易烧损和变形，由此缩短了钢锭底盘的使用寿命。
【发明内容】
[0005]为解决上述的技术问题，本发明提出一种强制冷却底盘及其方法，以提高冷却强度。
[0006]本发明提出一种强制冷却底盘，包括底板和叠置在所述底板上表面的组合板；在所述组合板上开设一个浇注孔和设置在所述浇注孔周围的至少两个引流孔，所述浇注孔和所述引流孔分开设置且均沿竖向贯通所述组合板；在所述底板上表面开设从所述浇注孔分别延伸到各所述引流孔的至少两个钢水凹槽，所述浇注孔与所述引流孔分别通过与所述引流孔对应的所述钢水凹槽相连通并形成钢水的注入通道；
[0007]所述组合板包括背板和叠置且固定在所述背板上表面的工作板，所述工作板下表面和所述背板上表面之间密封贴合，在所述工作板下表面或所述背板上表面开设用于流通冷却水的多个横向延伸布置的冷却通槽，所述冷却通槽与所述注入通道互不连通。
[0008]进一步地，在所述组合板上设置与所述冷却通槽相连通的储水槽。
[0009]作为一种可实施的方式，所述冷却通槽设置在所述工作板下表面，所述冷却通槽的两端靠近所述工作板的边缘，所述储水槽为设置在所述工作板下表面的凹槽，所述储水槽位于所述冷却通槽的两端端部，相邻的至少两个所述冷却通槽的端部连通到同一所述储水槽。
[0010]进一步地，在所述背板上表面设置与所述储水槽对应的辅助储水凹槽，所述储水槽与所述辅助储水凹槽对位扣合组成储水腔，所述冷却通槽两端的所述储水腔分别通过管路与一冷却水箱相连通。
[0011]作为另一种可实施的方式，所述冷却通槽设置在所述背板上表面，所述冷却通槽的两端靠近所述背板的边缘，所述储水槽为设置在所述背板上表面的凹槽，所述储水槽位于所述冷却通槽的两端端部，相邻的至少两个所述冷却通槽的端部连通到同一所述储水槽。
[0012]进一步地，在所述工作板下表面设置与所述储水槽对应的辅助储水凹槽，所述储水槽与所述辅助储水凹槽对位扣合组成储水腔，所述冷却通槽两端的所述储水腔分别通过管路与一冷却水箱相连通。
[0013]更进一步地，在所述储水腔的壁面上均匀布设多个过流孔，所述储水腔通过所述过流孔与所述冷却水箱相连通。
[0014]进一步地，所述冷却通槽相互平行，每两个相邻的所述冷却通槽的间隔距离相同或互不相同。
[0015]作为一种可实施的方式，所述浇注孔的中心位于所述组合板的中部，所述引流孔的数量为至少三个，所述引流孔围在所述浇注孔的周围且排列成预定形状，所述预定形状的中心与所述浇注孔的中心重合。
[0016]进一步地，所述预定形状为矩形或圆形。
[0017]更进一步地，所述引流孔的数量为八个，所述预定形状为正方形，所述正方形的各边上均匀排列三个所述引流孔。
[0018]进一步地，在所述组合板上设置围在所述浇注孔周围的第一环形储水槽，所述第一环形储水槽与经过所述浇注孔的所述冷却通槽相连通；
[0019]和/或在所述组合板上设置围在所述引流孔周围的第二环形储水槽，所述第二环形储水槽的数量与所述引流孔的数量相同，所述第二环形储水槽与经过所述引流孔的所述冷却通槽相连通。
[0020]本发明还提出一种强制冷却方法，采用所述的强制冷却底盘，包括如下步骤:
[0021]S10，将注入管搁置在组合板的上表面，所述注入管的下端口与浇注孔密封对接；将管状的钢锭模搁置在所述组合板的上表面，所述钢锭模的下端口与至少一个引流孔密封对接；
[0022]S20，首先向冷却通槽中通入冷却水，对所述强制冷却底盘进行冷却，然后依次通过所述注入管和注入通道将钢水从下至上注入所述钢锭模内。
[0023]进一步地，在所述S20之前还具有步骤S10’，根据所述钢锭模的规格和数量，封堵未对接所述钢锭模的所述弓I流孔。
[0024]本发明相比于现有技术的有益效果在于:本发明的强制冷却底盘，组合板叠置在底板上，在背板和工作板相贴合的表面上开设多个冷却通槽，用于通入冷却水。在长期使用过程中，这种组合结构在背板、工作板、冷却通槽或其他零件损坏、开裂、磨损或变形后，可以通过拆卸方式方便地将损坏的零件维修或更换；而且在背板、工作板上开设冷却通槽的工艺简单，减少了成本。
[0025]本发明还提高了冷却强度，加快了冷却速度，减短了钢锭凝固时间，还能实现钢锭从下至上的顺序凝固；提高了铸造出钢锭的内部质量，减少钢锭的内部偏析；减小了强制冷却底盘内各部位的温差，避免了热应力集中导致的局部损毁，从而延长了使用寿命。
[0026]本发明的强制冷却方法采用本发明的强制冷却底盘来实现。在冷却过程中，根据钢锭模的规格，可将一个、两个或多个引流孔与同一个钢锭模对接进行浇注，提高了铸造速度，灵活性很高；根据组合板上安装钢锭模的规格和数量，将组合板上不需要与钢锭模对接的弓I流孔封堵，能灵活适用实际生产。
【附图说明】
[0027]图1为本发明的强制冷却底盘的主视不意图；
[0028]图2为图1中A处的放大示意图；
[0029]图3为本发明的强制冷却底盘在使用状态的实施例一的剖面示意图；
[0030]图4为本发明的强制冷却底盘的剖面示意图；
[0031]图5为图4中B处的放大示意图；
[0032]图6为本发明的强制冷却底盘的背板的主视示意图；
[0033]图7为图6中C处的放大示意图；
[0034]图8为本发明的强制冷却底盘的背板的剖面不意图；
[0035]图9为本发明的强制冷却底盘的底板第一实施例的主视不意图；
[0036]图10为本发