非电渣重熔式洁净金属锭模制造技术

本实用新型专利技术公开了一种非电渣重熔式洁净金属锭模，包括锭模本体和设置在锭模本体上的保温冒，所述锭模本体内竖向设置隔离发热保温机构，所述隔离发热保温机构将锭模本体内空间分割成多个独立的模腔单元，所述模腔单元在锭模本体内呈两排分布。在锭模本体内设置设置隔离发热保温机构，隔离发热保温机构将锭模本体内空间分割成多个独立的模腔单元，在液态金属定向凝固结晶的过程中，液态金属内绝大部分的夹杂物和偏析物都富集在与隔离发热保温机构接触的部分，这就很容易用火焰或其他加工的方法将富集的合金偏析物、夹杂物去除，从而实现了铸锭内部偏析物、夹杂物转移、清除，达到了净化铸锭之目的。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于冶金铸造设备
，具体涉及一种非电渣重熔式洁净金属 锭模。
技术介绍
在公知技术中，以往实现洁净钢生产用的是电渣炉重熔技术，在铜制水冷结晶 器内盛有熔融的炉渣，自耗电极一端插入熔渣内。自耗电极、渣池、金属熔池、钢锭、 底水箱通过短网导线和变压器形成回路。在通电过程中，渣池放出焦耳热，将自耗电极 端头逐渐熔化，熔融金属汇聚成液滴，穿过渣池，落入结晶器，形成金属熔池，受水冷 作用，迅速凝固形成钢锭。在电极端头液滴形成阶段，以及液滴穿过渣池滴落阶段， 钢-渣充分接触，钢中非金属夹杂物为炉渣所吸收。钢中有害元素(硫、铅、锑、铋、 锡)通过钢-渣反应和高温气化比较有效地去除，但是钢锭再次熔化需要耗费大量的电 能，也制约着大规模工业化生产，而且渣料中含大量的氟化钙，污染环境，必须设置除 尘和去氟装置。另外，效率还特别低，特别是产生的电弧对结晶器的伤害也非常严重， 一个结晶器铸模采用电渣炉重熔方式只能炼多几十炉的钢，提高了生产的成本。普通铸 锭方法又达不到洁净效果。
技术实现思路
为解决现有技术存在的上述缺陷，本技术的目的在于提供一种节约能源、 减少污染物排放、生产效率高、使用寿命长的非电渣重熔式洁净金属锭模。采用这种 设备后，转炉、电炉、LF炉、VD炉冶炼出的钢水可直接浇入该设备内，获得洁净钢铸 锭，大幅降低能耗，大幅提高生产效率，降低生产成本。一种非电渣重熔式洁净金属锭模，设置在台板上，包括锭模本体和设置在锭模 本体上的保温冒，所述锭模本体内竖向设置隔离发热保温机构，所述隔离发热保温机构 将锭模本体内空间分割成多个独立的模腔单元，所述模腔单元在锭模本体内呈两排分布。所述将多个模腔单元分成两排的隔离发热保温机构的下部设置与锭模底模板一 体的凸脊。所述隔离发热保温机构的下部设置与锭模底模板一体的凸脊。所述锭模本体为水冷锭模。所述锭模本体为普通锭模。所述锭模本体上的周向模板通过液压机构或丝杆丝母与设置在锭模本体外的框 架活动连接。所述隔离发热保温机构是耐高温板。所述隔离发热保温机构包括耐高温板和设置在耐高温板内部的强加热部件。所述锭模本体上设置浇铸系统。3所述浇铸系统包括设置在框架外的直浇道，所述直浇道与设置在台板内的横浇 道连通，所述横浇道通过多个内浇道分别与锭模本体内部的多个独立模腔单元连通。所述浇铸系统包括设置在框架外的直浇道，所述直浇道与设置在底模板内的横 浇道连通，所述横浇道通过多个内浇道分别与锭模本体内部的多个独立模腔单元连通。所述锭模本体内壁上设置与隔离发热保温机构配合使用的卡槽，所述隔离发热 保温机构的两端设置在卡槽内，所述保温冒的内壁上设置上卡槽，所述上卡槽与隔离发 热保温机构的连接部位卡接。由于本技术以非电渣重熔的方式，在锭模本体内设置设置隔离发热保温机 构，隔离发热保温机构将锭模本体内空间分割成多个独立的模腔单元，所述模腔单元在 锭模本体内呈两排分布，在液态金属凝固结晶的过程中，每个独立的模腔单元都有快速 向外导热的凝固起始面，即与周向模板接触的面，还有与隔离发热保温机构接触的凝固 终止面，与水冷模板或其他模板接触的液态金属快速凝固，并向隔离发热保温机构的方 向慢慢结晶，在结晶凝固形成晶体的过程中将液态金属内的夹杂物和偏析物往未结晶的 方向赶，靠近隔离发热保温机构的部位因远离低温而最后凝固，液态金属内绝大部分的 夹杂物和偏析物在液态金属定向凝固后最后都富集在与隔离发热保温机构接触的部分， 这就很容易用火焰或其他加工的方法将富集的合金偏析物、夹杂物去除，从而实现了铸 锭内部偏析物、夹杂物转移、清除，达到了净化铸锭之目的。与现有电渣重熔技术相 比，无须二次熔化，即能实现金属内部的净化，节约大量能源，同时可避免电渣重熔给 铸锭带来氢白点的危害，生产效率显著提高，成本显著下降。在隔离发热保温机构的下部设置与锭模底模板一体的凸脊，可以将锭模内液态 金属结晶过程中产生的“V”型杂质区上移到保温冒所在区，使得杂质更偏离铸锭中 心，而且更集中，方便后期对杂质进行处理，实现金属的洁净。所述隔离发热保温机构内设置强发热部件，可以在锭模未浇进液态金属时，就 提前升温，避免吸收金属熔液的热量，而且在液态金属定向凝固的过程中，隔离发热保 温机构的存在可以保证与其接触的部分一直处在高温的状态，液态金属内绝大部分的夹 杂物和偏析物在液态金属定向凝固后更为集中地富集在与隔离发热保温机构接触的区 域，更易处理。浇铸系统与锭模的底部连通，可以更好的控制液态金属的流速，多个内浇道分 别与锭模本体内部的多个独立部分连通，可以使得各个独立部分的液态金属上升高度基 本水平，从而保证了各个锭腔中液态金属对隔离发热保温机构压力的平衡。所述水冷模 板和保温冒的内壁上设置与隔离发热保温机构配合使用的卡槽，一方面保证隔离发热保 温机构的直立，另一方面保温冒上的上卡槽与隔离发热保温机构的斜向卡接使得隔离发 热保温机构在液态金属凝固的过程中位置固定，保温冒的重力压住隔离发热保温机构， 不让其上浮，保证浇注过程中隔离发热保温机构的稳定可靠，进而保证了铸锭的形状。 本技术根据需要可设置成两排多个模腔单元，一次铸锭，清理一次浇道，可以实现 多块甚至数十块金属锭的洁净结晶凝固，大大的提高了工作效率，降低了生产成本。以下结合附图对本技术的具体实施例作进一步详细的说明。附图说明图1为本技术实施例一的结构示意图。图2为图1的俯视图。图3是本技术实施例二的结构示意图。图4为本技术实施例三中锭模本体部分的结构示意图。图5为本技术实施例四中锭模本体部分的结构示意图。图6为本技术实施例五中锭模本体部分的结构示意图。图7为本技术实施例五中锭模本体部分液态金属定向结晶方向示意图。具体实施方式实施例一如图1、图2所示一种非电渣重熔式洁净金属锭模，设置在台板1上，包括由 普通模板组成的锭模本体13和设置在锭模本体13上的保温冒9，所述锭模本体13上设 置浇铸系统，所述锭模本体13内竖向设置隔离发热保温机构8，所述隔离发热保温机构8 将锭模本体I3内空间分割成两个独立的模腔单元14，所述模腔单元14在锭模本体13内 呈两排分布。所述锭模本体13由四块立式模板和一块底模板2组成，所述立式模板通过 液压机构7或丝杆丝母与设置在锭模本体13外的框架6活动连接。所述隔离发热保温机 构8为耐高温板。所述浇铸系统与锭模本体13的底部连通，包括设置在框架6外的直浇道3，所述 直浇道3与设置在台板1内的横浇道4连通，所述横浇道4通过两个内浇道5分别与锭模 本体13内部的两个独立模腔单元14连通。所述锭模本体13内壁上设置与隔离发热保温 机构8配合使用的卡槽10，所述隔离发热保温机构8的两端设置在卡槽10内，所述保温 冒9的内壁上设置上卡槽11，所述上卡槽11与隔离发热保温机构8的连接部位卡接。实施例二如图3所示一种非电渣重熔式洁净金属锭模，包括由水冷模板组成的锭模本 体13和设置在锭模本体13上的保温冒9，所述锭模本体13上设置浇铸系统，所述锭模本 体13内竖向设置隔离发热保温机构8，所述隔离发热保温机构8包括耐高温板和设置在耐 高温板内部的强加热部件，如电压热部件或者燃气加热部件。所述隔离发热保温机构8 将锭模本体I3内空间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非电渣重熔式洁净金属锭模，设置在台板上，包括锭模本体和设置在锭模本体上的保温冒，其特征在于：所述锭模本体内竖向设置隔离发热保温机构，所述隔离发热保温机构将锭模本体内空间分割成多个独立的模腔单元，所述模腔单元在锭模本体内呈两排分布。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱书成，王希彬，许少普，
申请(专利权)人：西峡龙成特种材料有限公司，南阳汉冶特钢有限公司，
类型：实用新型
国别省市：41[中国|河南]