本发明专利技术涉及一种模铸装置以及一种模铸生产方法，属于金属铸造技术领域。本发明专利技术在分离式帽口壳的内腔下部设置有一个或两个向内凸起结构，上述的凸起结构可在浇注过程中起过渡作用，并且绝热板的下端面为平面，绝热板下端不再设置倒角结构，这样避免了以前绝热板下部倒角减薄造成耐材容易损坏、导致铸锭缺陷的问题。同时，绝热板内腔设置有凸起结构，脱模时，夹钳可以插入绝热板凸起位置，从而实现快速脱模，提高铸锭进加热炉的温度。本发明专利技术可以不考虑帽口的实心高度，降低帽口高度约100mm，减小帽容比。最终铸锭的成材率能够提高2％～8％。脱模时间能够减少10分钟～20分钟。
【技术实现步骤摘要】
模铸装置及模铸生产方法
本专利技术涉及一种模铸装置以及一种模铸生产方法，属于金属铸造
技术介绍
在模铸时，有整体式帽口和分离式帽口和两种设计。整体式帽口，指金属模和帽口是一体的，一般用于浇注大钢锭。由于大钢锭的凝固时间长，需要的帽口金属补缩量大，因此用体积更大的整体式帽口；分离式帽口，指金属模和帽口是分开的，一般用于生产小钢锭，小钢锭的凝固时间短，需要的帽口补缩量相对较小，为了减小帽容比，提高金属收得率，因此采用体积更小的分离式帽口。钢锭采用分离式帽口以及配套保温的绝热板后，锭身与帽口相交处的尺寸差别较大(30-100mm)，轧制时容易产生折叠缺陷，因此该位置需要进行圆角或倒角过渡。目前，均通过绝热板底部倒角，从而实现钢锭帽口和锭身的过渡，如图1所示。但是，由于绝热板倒角处厚度很薄，受高温金属液的接触后容易损坏，导致锭身与帽口过渡位置形成缺陷(图2左下部)，轧制时产生裂纹，大大降低成材率。另外，金属锭完全凝固后，帽口会收缩成凹型(图2上部)，即帽口上部不是实心。采用分离式帽口的模铸锭，在脱除金属模时，采用夹钳夹紧帽口端并向上提升，通过金属模的自重使金属锭与金属模脱离。但是，由于帽口上部不是实心，夹钳工作时，容易使帽口上部变形而不能脱模；因此，一般要求帽口的实心高度100mm以上，方便夹钳夹持到实心区域。所以，目前现场生产时需要的帽口较高(约300mm)，降低了成材率。另外，由于夹钳尖端寿命有限，磨损后容易打滑，不能夹紧帽口，难以实现钢锭的快速脱模，影响生产效率。
技术实现思路
<br>本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种模铸装置，应用于模铸生产时，能够减少锭身与帽口过渡位置的缺陷，同时提高脱模效率和成材率。为解决上述技术问题本专利技术所采用的技术方案是：模铸装置，包括金属模和帽口，帽口以可分离的方式设置在金属模的上端，帽口包括位于其内部的绝热板和位于其外部的帽口壳，帽口壳下端向外延伸形成水平布置的安装底座，帽口壳内腔下端设置有呈环形布置的第一凸起，绝热板的下端面与第一凸起的上表面相接触，并且两者的接触面水平设置；第一凸起的尖端面为绝热板的内腔面锥度相同的斜面，并且与绝热板的内腔面齐平；第一凸起的下表面为倒圆面或者倒斜角面；呈相对布置的两侧绝热板设置有凸起，凸起位于绝热板朝向帽口中心的一侧，位于帽口两侧的绝热板凸起以帽口中心线为轴线呈对称布置。进一步的是：第一凸起的下表面为倒斜角面，该倒斜角面的一端与帽口壳的安装底座下表面相接、另一端与第一凸起的尖端面相接；该倒斜角面与帽口壳内腔面之间的夹角设定为α，α的取值为20°～50°。进一步的是：沿着第一凸起尖端面的锥度方向，第一凸起尖端面在该方向上的线性长度为10mm～30mm；第一凸起的上表面在水平向的宽度设定为L1，L1的取值为30mm～80mm；第一凸起的竖向高度设定为L2，L2是指第一凸起在帽口壳内腔面的上端轮廓线与下端轮廓线之间在竖向平面的间距，L2的取值为40mm～80mm。进一步的是：金属模的内腔横断面为矩形，绝热板呈矩形分布，矩形分布线的每一侧分别布置一件绝热板；绝热板凸起设置于金属模的两个宽面侧。此外，也可以是每一侧的绝热板均设置有绝热板凸起。进一步的是：绝热板凸起的中心与绝热板的中心之间的距离为0～40mm；绝热板凸起的高度为20mm～80mm；绝热板凸起的断面直径为50mm～100mm。进一步的是：绝热板的竖向高度为200mm～300mm。进一步的是：绝热板上开设有孔，该孔插设有小绝热板，小绝热板的端部相对于绝热板的内壁凸出设置，以形成上述的绝热板凸起。进一步的是：帽口壳的安装底座下表面设置有呈环形布置的第二凸起，第二凸起设置于金属模内腔，并且第二凸起的其中一侧面与金属模内腔面相贴合。进一步的是：第二凸起的纵向截面为梯形，第二凸起朝向金属模内腔中心的一侧面为斜面；该斜面与帽口壳的安装底座下表面外端之间形成锐角，该锐角设定为β，β的取值为40°～70°；第二凸起的底端在水平向的宽度设定为L3，第二凸起的底端是指与帽口壳的安装底座下表面相接的这一端，L3的取值为30mm～60mm；第二凸起的高度设定为L4，L4是指第二凸起的尖端面与帽口壳的安装底座下表面在竖向平面的间距，L4的取值为20mm～60mm。进一步的是：帽口壳、第一凸起和第二凸起为铸铁材质的一体式结构。相应地，在上述的模铸装置基础上，本专利技术同时还提供一种模铸生产方法，浇注过程中，钢水上升至与帽口壳接触时，浇注速度减慢至锭身浇注速度的1/15～1/3；浇注时，金属锭在绝热板凸起的对应位置形成凹坑，该凹坑能够允许夹钳插入；浇注结束后，先吊起帽口壳；夹钳插入金属锭在绝热板凸起的对应位置，提升金属锭，通过金属模的自重而脱模。进一步的是：浇注前，先烘烤金属模、帽口壳和绝热板至60℃～250℃；浇注时帽口钢水高度为150mm～300mm；浇注时，锭身浇注速度为0.2m/s～0.4m/s，钢水上升至与帽口壳接触时，浇注速度减慢至0.02m/s～0.04m/s。本专利技术的有益效果是：分离式帽口壳的内腔下部为一个或两个向内凸起结构，第一凸起的下端为倒角或圆角，上端与绝热板的下端面贴合，第二凸起为梯形截面，并与金属模内腔面相贴合；上述的凸起结构可在浇注过程中起过渡作用，并且绝热板的下端面为平面，绝热板下端不再设置倒角结构，这样避免了以前绝热板下部倒角减薄造成耐材容易损坏、导致铸锭缺陷的问题。此外，绝热板在浇注完成后会粉化，在吊起帽口壳的过程中，绝热板一般会部分脱落，然后由于绝热板已经粉化，因此夹钳可以轻易地插入金属锭在绝热板凸起的对应位置，而该位置形成有凹坑，夹钳插入凹坑后，能够增加夹持力，避免脱模滑落。本专利技术脱模时，夹钳可以插入小绝热板位置从而实现快速脱模，提高铸锭进加热炉的温度。同时，本专利技术可以不考虑帽口的实心高度，降低帽口高度约100mm，减小帽容比。此外，由于设置有绝热板凸起，在浇注过程中，该位置的热阻更大，将减缓钢液的凝固，有利于铸锭补缩，提高内部质量。在浇注过程中，对浇注速度作了合理设计，帽口速度减慢可以避免凸起受高温钢液热冲击而损坏，同时减慢帽口的凝固速度，增加铸锭的补缩时间。最终铸锭的成材率能够提高2％～8％。脱模时间能够减少10分钟～20分钟。附图说明图1为现有技术中的分离式帽口的模铸示意图；图2为现有技术中的金属锭帽口的缺陷与收缩情况示意图；图3为本专利技术中的模铸整体示意图；图4为本专利技术中的帽口壳结构示意图；图5为本专利技术中的绝热板结构示意图；图中标记为：金属模1，绝热板2，帽口壳3，小绝热板4，金属锭5，绝热板下部薄弱处6。具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明。如图3和图4所示，本专利技术中的模铸装置，包括金属模1和帽口，帽口以可分离的方式设置在金属模1的上端，帽口包括位于其内部的绝热板2和位于其外部的帽口壳3，帽口壳3下端向外延伸形成水平布置的安装底座，帽口壳3内腔下端本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.模铸装置，包括金属模(1)和帽口，帽口以可分离的方式设置在金属模(1)的上端，帽口包括位于其内部的绝热板(2)和位于其外部的帽口壳(3)，帽口壳(3)下端向外延伸形成水平布置的安装底座，其特征在于：帽口壳(3)内腔下端设置有呈环形布置的第一凸起，绝热板(2)的下端面与第一凸起的上表面相接触，并且两者的接触面水平设置；第一凸起的尖端面为绝热板(2)的内腔面锥度相同的斜面，并且与绝热板(2)的内腔面齐平；第一凸起的下表面为倒圆面或者倒斜角面；/n呈相对布置的两侧绝热板(2)设置有凸起，凸起位于绝热板(2)朝向帽口中心的一侧，位于帽口两侧的绝热板凸起以帽口中心线为轴线呈对称布置。/n
【技术特征摘要】
1.模铸装置，包括金属模(1)和帽口，帽口以可分离的方式设置在金属模(1)的上端，帽口包括位于其内部的绝热板(2)和位于其外部的帽口壳(3)，帽口壳(3)下端向外延伸形成水平布置的安装底座，其特征在于：帽口壳(3)内腔下端设置有呈环形布置的第一凸起，绝热板(2)的下端面与第一凸起的上表面相接触，并且两者的接触面水平设置；第一凸起的尖端面为绝热板(2)的内腔面锥度相同的斜面，并且与绝热板(2)的内腔面齐平；第一凸起的下表面为倒圆面或者倒斜角面；
呈相对布置的两侧绝热板(2)设置有凸起，凸起位于绝热板(2)朝向帽口中心的一侧，位于帽口两侧的绝热板凸起以帽口中心线为轴线呈对称布置。
2.如权利要求1所述的模铸装置，其特征在于：第一凸起的下表面为倒斜角面，该倒斜角面的一端与帽口壳(3)的安装底座下表面相接、另一端与第一凸起的尖端面相接；该倒斜角面与帽口壳(3)内腔面之间的夹角设定为α，α的取值为20°～50°。
3.如权利要求1所述的模铸装置，其特征在于：沿着第一凸起尖端面的锥度方向，第一凸起尖端面在该方向上的线性长度为10mm～30mm；第一凸起的上表面在水平向的宽度设定为L1，L1的取值为30mm～80mm；第一凸起的竖向高度设定为L2，L2是指第一凸起在帽口壳(3)内腔面的上端轮廓线与下端轮廓线之间在竖向平面的间距，L2的取值为40mm～80mm。
4.如权利要求1所述的模铸装置，其特征在于：金属模(1)的内腔横断面为矩形，绝热板(2)呈矩形分布，矩形分布线的每一侧分别布置一件绝热板(2)；绝热板凸起的布置方式为下列两种方式中一种：绝热板凸起设置于金属模(1)的两个宽面侧，或者是每一侧的绝热板(2)均设置有绝热板凸起。
5.如权利要求1所述的模铸装置，其特征在于：绝热板凸起的中心与绝热板(2)的中心之间的距离为0～40mm；绝热板凸起的高度为20mm～80mm；绝热板凸起的断面直径为50mm～100mm；绝热板(2)...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢鑫，吴国荣，吴晨辉，张敏，
申请(专利权)人：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51
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