一种用于大高径比圆形铸坯的钢锭模制造技术

本实用新型专利技术涉及钢锭模领域，具体为一种用于大高径比圆形铸坯的钢锭模，解决了铸坯缩孔、疏松、裂纹等质量问题以及制造效率低的问题。该钢锭模设有下底盘、上底盘、中注管底座、钢锭模、中注管、冒口，上底盘和下底盘上下水平放置于浇注地坑中，在下底盘、上底盘上砌筑耐火砖形成的浇注系统，浇注系统采用底注式平稳充型浇注系统，采用成形中注管砖砌成；钢锭模的上端与冒口相连，钢锭模的下端与底盘、浇道系统相连，钢锭模的内部轮廓形成为从上至下逐渐增大的正锥度形状，钢锭模整体形成的大高径比圆形铸坯形状为上小下大。本实用新型专利技术的钢锭模设计能够生产出高致密、高利用率轴类用坯料，利用率比常规钢锭大8%。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及钢锭模领域，具体为一种用于大高径比圆形铸坯的钢锭模，解决了铸坯缩孔、疏松、裂纹等质量问题以及制造效率低的问题。该钢锭模设有下底盘、上底盘、中注管底座、钢锭模、中注管、冒口，上底盘和下底盘上下水平放置于浇注地坑中，在下底盘、上底盘上砌筑耐火砖形成的浇注系统，浇注系统采用底注式平稳充型浇注系统，采用成形中注管砖砌成；钢锭模的上端与冒口相连，钢锭模的下端与底盘、浇道系统相连，钢锭模的内部轮廓形成为从上至下逐渐增大的正锥度形状，钢锭模整体形成的大高径比圆形铸坯形状为上小下大。本技术的钢锭模设计能够生产出高致密、高利用率轴类用坯料，利用率比常规钢锭大8%。【专利说明】
本技术涉及钢锭模领域，具体为一种用于大高径比轴类圆形铸坯（圆锭）的 钢锭模。 -种用于大高径比圆形铸坯的钢锭模
技术介绍
市场上需要大量坯料用来做轴类件、筒类件以及棒材，一般采用常规上大下小的 圆形钢锭用来作为这些锻件产品的坯料，由于常规钢锭的高径比一般低于3,其锻后利用率 在65?75%之间。为了提高产品的市场竞争力，钢锭的生产企业不断地通过技术改进来提 高钢锭的利用率及其内部质量。 目前，如果将常规钢锭的高径比提高到3以上（大高径比），钢锭的心部将会出现 严重的缩孔疏松，往往会导致产品锻后不能满足探伤要求，严重影响产品生产。为了克服大 高径比圆坯心部缺陷问题，有的企业采用电渣重熔方式制造这种圆坯，事实证明这种生产 方式不但生产效率较低，而且生产成本也高，产品不具市场竞争力。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种用于大高径比圆形铸坯的钢锭模，解决了铸坯缩 孔、疏松、裂纹等质量问题以及制造效率低的问题。 为解决上述技术问题，本技术的技术方案是： -种用于大高径比圆形铸坯的钢锭模，该钢锭模设有下底盘、上底盘、中注管底 座、钢锭模、中注管、冒口，具体结构如下： 上底盘和下底盘上下水平放置于浇注地坑中，在下底盘、上底盘上砌筑耐火砖形 成的浇注系统，浇注系统采用底注式平稳充型浇注系统，采用成形中注管砖砌成；上底盘、 中注管底座均装配在底盘上，上底盘位于中注管底座的外围，底盘采用厚度为200?400mm 的厚底盘，中注管底座上设置中注管，形成直浇道，钢水通过定位在中注管底座上的中注管 注入位于钢锭下底盘中的横浇道；钢锭模的上端与冒口相连，钢锭模的下端与浇道相连，钢 锭模安装在上底盘上，钢锭模大口向下、小口向上，钢锭模上下壁厚一致；钢锭模的内腔与 上底盘中的内浇道相连通，每个钢锭模采用单独一个内浇道；下底盘表面的横浇道与上底 盘中的内浇道相连通，横浇道采用等直径结构，横浇道尾端设置集渣包；冒口装配在钢锭模 上，冒口采用保温冒口。 所述的用于大高径比圆形铸坯的钢锭模，浇注系统中，中注管底座和中注管形成 的直浇道上大下小，直浇道上口直径0丨00?丨30mm，K 口直径050?80mm，中注管砖壁 厚30?60mm ;横浇道采用等直径耐火砖管，直径050?80mm;内浇道垂直向上，在横浇道 上直接开出直径050?80mm的内浇道；内浇道上大下小，直径尺寸相差10?15mm。 所述的用于大高径比圆形铸坯的钢锭模，钢锭模采用上小下大正锥度圆筒形锭 模，钢锭模的内腔轮廓形成为从上至下逐渐增大的正锥度形状，钢锭模锥度> 0. 3% ;钢锭 模壁厚> 100,钢锭模采用均匀壁厚，外形与内侧形状一致。 所述的用于大高径比圆形铸坯的钢锭模，钢锭模的锥度根据如下公式计算： t = (D2-D1)/2H，其中： t表示钢锭模的锥度； Η表示钢锭模的高度； D表示平均直径； D1表示在所述钢锭模顶端处内腔直径； D2表示在所述钢锭模底端处内腔直径。 所述的用于大高径比圆形铸坯的钢锭模，钢锭模的高径比> 2. 5,根据如下公式计 算： B = H/D ； D = (Dl+D2)/2 ； 其中， B表不钢淀|旲的商径比； Η表示钢锭模的高度，Η在1000mm?5000mm范围内； D表示平均直径D在100mm?1000mm范围内； D1表示在所述钢锭模顶端处内腔直径； D2表示在所述钢锭模底端处内腔直径。 所述的用于大高径比圆形铸坯的钢锭模，钢锭模内腔为柱形，钢锭模内腔采用无 棱设计或有棱设计；有棱设计的钢锭模内表面的凹面、凸面交替排列，凹面、凸面的弧高 < 500_ ;钢锭模外表面为柱面形状。 所述的用于大高径比圆形铸坯的钢锭模，钢锭模冒口可采用正锥度或无锥度设 计，冒口锥度为0?8%，冒口高度为300?600mm。 所述的用于大高径比圆形铸坯的钢锭模，保温冒口内挂保温板，保温板为轻质保 温材料的保温板，保温板的厚度在30?80mm ;在保温板之后，使用厚度在1mm以上金属条 或金属板固定保温板。 本技术的优点及有益效果是： 1、本技术采用锭身上小下大、高径比在2. 5以上的钢锭模设计，能够生产出 高致密、高利用率轴类用坯料，由于钢锭模采用这种设计，大大提高生产效率，给生产带来 方便。 2、本技术在满足钢锭心部质量前提下，使钢锭的锻后利用率提高到85%以 上。从而，为生产轴类及筒类锻件以及棒材提供了高质量铸坯，解决了铸坯缩孔、疏松、裂纹 等质量问题以及制造效率低的问题。 3、本技术采用尺寸规格为150?1000mm并且重量为2?50吨圆形铸坯的钢 锭模，适合于轴类件生产。 【专利附图】【附图说明】 图1为圆坯制造模具示意图；图中，1-下底盘，2-上底盘，3-中注管底座，4-钢锭 模，5-中注管，6-冒口，7-内浇道，8-横浇道。Η表示钢锭高度；h表示冒口高度；D1表示在 所述钢锭模顶端处内腔直径；D2表示在所述钢锭模底端处内腔直径。 【具体实施方式】 下面通过实施例并结合附图，对本技术进一步具体地说明。 如图1所示，本专利技术圆形铸坯（圆锭）制造模具，主要包括：下底盘1、上底盘2、中 注管底座3、钢锭模4、中注管5、冒口 6等，具体结构如下： 上底盘2和下底盘1上下水平放置于浇注地坑中，在下底盘1、上底盘2上砌筑耐 火砖形成的浇注系统，浇注系统采用底注式平稳充型浇注系统，采用成形中注管砖砌成；上 底盘2、中注管底座3均装配在底盘1上，上底盘2位于中注管底座3的外围，底盘1采用厚 度为200?400mm的厚底盘，中注管底座3上设置中注管5,形成直浇道，钢水通过定位在 中注管底座3上的中注管5注入位于钢锭下底盘1中的横浇道8 ;钢锭模4的上端与冒口 6相连，钢锭模4的下端与浇道相连，钢锭模4安装在上底盘2上，钢锭模4大口向下、小口 向上，钢锭模4上下壁厚一致；钢锭模4的内腔与上底盘2中的内浇道7相连通，每个钢锭 模4采用单独一个内浇道7 ;下底盘1表面的横浇道8与上底盘2中的内浇道7相连通，横 浇道8采用等直径结构，横浇道8尾端设置集渣包；冒口 6装配在钢锭模4上，冒口 6采用 保温冒口。 本技术圆坯制造模具的钢锭模内腔为柱形，具体来说钢锭模内腔可采用无棱 柱形钢锭模以及相关浇注系统。另外，钢锭模内表面也可采用有棱设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于大高径比圆形铸坯的钢锭模，其特征在于：该钢锭模设有下底盘、上底盘、中注管底座、钢锭模、中注管、冒口，具体结构如下：上底盘和下底盘上下水平放置于浇注地坑中，在下底盘、上底盘上砌筑耐火砖形成的浇注系统，浇注系统采用底注式平稳充型浇注系统，采用成形中注管砖砌成；上底盘、中注管底座均装配在底盘上，上底盘位于中注管底座的外围，底盘采用厚度为200～400mm的厚底盘，中注管底座上设置中注管，形成直浇道，钢水通过定位在中注管底座上的中注管注入位于钢锭下底盘中的横浇道；钢锭模的上端与冒口相连，钢锭模的下端与浇道相连，钢锭模安装在上底盘上，钢锭模大口向下、小口向上，钢锭模上下壁厚一致；钢锭模的内腔与上底盘中的内浇道相连通，每个钢锭模采用单独一个内浇道；下底盘表面的横浇道与上底盘中的内浇道相连通，横浇道采用等直径结构，横浇道尾端设置集渣包；冒口装配在钢锭模上，冒口采用保温冒口。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宏伟，傅排先，栾义坤，夏立军，李殿中，李依依，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：新型
国别省市：辽宁;21