钢网强化钢锭模制造技术

本实用新型专利技术公开了一种钢网强化钢锭模。该种钢锭模根据钢筋混凝土等复合材料的强化原理，利用模壁内的钢网与基体复合强化，大幅度提高了钢锭模的强度。同时，采用了现有铸渗硼和金属芯技术，在模壁内侧形成一层麻口组织，使其抗氧化生长和龟裂掉肉的能力显著提高。因而，本实用新型专利技术的钢网强化钢锭模，能避免或延缓模壁变形、开裂及内表面氧化生长和龟裂掉肉。大幅度延长其服役时间和降低生产成本。适合铸造各种材质和规格的钢锭模。（*该技术在2003年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种改进的钢锭模，特别是一种能避免或延缓模壁变形、开裂及内表面氧化生长和龟裂掉肉的钢锭模。适合于制造各种材质和规格的钢锭模。现在国内外钢锭模的材质，主要是灰铁、蠕铁和球铁，见《钢铁》1988(3)21。由于球铁模的石墨球化率和蠕铁模的石墨蠕化率在大生产中难以控制，不易推广。目前我国仍以灰铁模为主，约占钢锭模总耗量的80％，见《铸造技术》1992(6)3。由于钢锭模在使用中受到激热和蠕变等影响，许多钢锭模早期失效。其中灰铁模的失效以纵横裂纹为主，内表面氧化生长和龟裂掉肉为辅。蠕铁模的失效以纵横裂纹为主，变形卡锭为辅。球铁模的失效以变形卡锭为主，纵横裂纹和龟掉肉为辅，见《钢铁》1988(3)23，表8和《铸造技术》1992(6)3。为提高钢锭模的使用寿命，鞍钢制造出曲面球铁钢锭模，使其变形程度减轻，提高了使用寿命。但曲面灰铁模的开裂加重，使用寿命下降，见《钢铁》1989(12)29。苏联顿涅茨冶金厂对即将投入使用的新钢锭模进行40－50Hz频率的振动处理，消除内应力，使用寿命提高了10－11％，见《国外钢铁》1993(1)59。北京科技大学采用铸渗硼的方法，使灰铁钢锭模的内表面生成一层均匀的麻口组织，使其抗氧化生长和龟裂掉肉的能力大大提高，服役次数提高了43％，见《铸造技术》1992(6)3。湘钢采用钾－钠对铸造沸腾钢钢锭模用的灰铁进行变质处理，使钢锭模的使用寿命提高9.6％，见《经济技术信息》1993(2)8。以上现有技术虽然不同程度地提高了钢锭模的使用寿命，但是对钢锭模的开裂还不能有效地控制。尤其是轧制宽厚板用的大断面钢锭，要求钢锭模的尺寸增大，变形和开裂问题将更为突出。为此，有必要开发一种在强化原理上属于完全新型的钢锭模。本技术的任务是要提供一种完全新型的钢锭模，它能有效地避免或延缓钢锭模的变形、开裂及内表面氧化生长和龟裂掉肉。大幅度提高其使用寿命。本技术是这样实现的。用钢筋、盘条等焊接、编织或用钢丝网、钢板冲压网剪裁后弯折成与要铸造的钢锭模形状相似的钢网。也可以分别做成几个网片，再组合成钢网。该钢网可以是单层或多层各种型式。其大小以使其处于要铸造的钢锭模的内外表面之间，上下不露头或与表面平齐为宜。钢筋和盘条等沿水平和竖直两个方向分布，其直径及分布密度视钢锭模的大小而定。将铸造钢锭模用的芯子和外箱衬好型沙、刷上涂料，入炉烘干。出炉后马上把含硼铸渗涂料刷在芯子表面，靠余热自然干燥。含硼涂料的具体成份见《铸造技术》1992(6)3。也可采用金属芯，预热，涂普通涂料并适当增加涂层厚度，以调节麻口层的厚度。将钢网罩在芯子上。装好外箱和带有浇口、冒口的上盖。把钢网铸于模壁之中。本技术的钢网强化钢锭模，根据钢筋混凝土等复合材料的强化原理，利用模壁内的钢网与基体复合强化，在不丧失基体原有优点的基础上大幅度地提高其综合性能，尤其是抵抗裂纹扩展的性能。其机理是，钢筋和盘条等与钢锭模基体之间有一界面，该界面可以阻隔基体中的裂纹，使其不能进入钢筋和盘条等本体。这样，模壁的开裂与钢筋和盘条等的断裂有着不同的机制。模壁是在热应力作用下产生热裂纹并向基体中扩展而开裂。钢筋和盘条等处于模壁内，不易产生热裂纹，是被拉断。根据断裂力学理论，由于应力在裂纹前沿集中分布，使金属中的裂纹在远远低于其屈服强度的应力作用下就能扩展，而金属的拉断则需要大于其屈服强度的应力，见《金属机械性能》机械工业出版社，1978.9。因而钢筋和盘条等能有效的阻止热裂纹的迅速扩展并使钢锭模在带有不漏钢水的裂纹的状况下继续服役。这也和现有对开裂的钢锭模锔补的方法相似，只不过是将锔子从模壁的表面移到了内部。加之钢网作为内冷铁，可以缩短凝固时间，减少成份偏析，细化铸态组织，进一步提高钢锭模的综合性能。比如，用钢筋与铸铁复合铸造的中注管的使用次数比单一铸铁材质铸造的中注管的使用次数提高125％，仍然在使用中，见《世界金属导报》1992.12.19。另外，由于采用了现有的铸渗硼和金属芯技术，在钢锭模的内表面形成麻口组织，能提高钢锭模内表面抗氧化生长和龟裂掉肉的能力。与上述已有技术相比，该种钢网强化钢锭模能有效地避免或延缓其在使用过程中产生的变形、开裂及内表面氧化生长和龟裂掉肉。大幅度地提高使用寿命。本技术的钢网强化钢锭模所用的钢筋和盘条等的材质最好是选用或特制在高温状态下具有较强抑制晶粒长大能力的钢种，也可用普碳钢。基体可以用灰铁、蠕铁或球铁等。如用蠕铁不必采用铸渗硼法和金属芯。以下结合附图以无底钢锭模为例对技术作进一步的详细描述。附图说明图1是依附胎具制做钢网的示意图。图2是铸造钢锭模时外箱、钢网及芯子布置图。图3是钢网强化钢锭模的剖视图。按要铸造的钢锭模的形状制做胎具(1)。可利用铸造钢锭模的铸型，增加外箱型沙的厚度，减少芯子型沙的厚度，铸造胎具。也可用型钢焊接而成。如用多层钢网，需做多个尺寸依次缩小的胎具。依附胎具(1)制做钢网(2)，将钢网(2)的各结点焊牢。将铸造钢锭模用的芯子(3)和外箱(4)衬好型沙，刷上涂料，入炉烘干。出炉后，马上把含硼铸渗涂料刷在芯子(3)的表面，靠余热自行干燥。如采用金属芯，预热后刷普通涂料。在钢网(2)的四个角和四个面中间的上、中、下等处的内外侧都绑上草绳或草袋子，防止划伤芯子(3)和外箱(4)上衬的型沙。将钢网(2)罩在芯子(3)的外侧。在四个角、四个面绑的草绳或草袋子附近焊上钢筋支腿，将钢网(2)的四周等距的支在芯子(3)上，如用多层钢网，还应在钢网层间焊支腿，以固定间距，防止钢网(2)变形和移位。将外箱罩在钢网外，对正。盖上带有浇口和冒口的上盖，对正，用卡子或螺栓等固定。验收无误后，浇注。凝固后，去掉外箱(4)，吊出钢锭模。去应力退火。清砂、磨修，成品。权利要求1.适合铸造各种材质和规格钢锭模的钢网强化钢锭模，其特征是该种钢锭模的模壁内铸有钢网与基体复合强化。2.根据权利要求1所述的钢网强化钢锭模，其特征是钢网具有单层和多层的各种结构。专利摘要本技术公开了一种钢网强化钢锭模。该种钢锭模根据钢筋混凝土等复合材料的强化原理，利用模壁内的钢网与基体复合强化，大幅度提高了钢锭模的强度。同时，采用了现有铸渗硼和金属芯技术，在模壁内侧形成一层麻口组织，使其抗氧化生长和龟裂掉肉的能力显著提高。因而，本技术的钢网强化钢锭模，能避免或延缓模壁变形、开裂及内表面氧化生长和龟裂掉肉。大幅度延长其服役时间和降低生产成本。适合铸造各种材质和规格的钢锭模。文档编号B22D7/00GK2162318SQ93210679公开日1994年4月20日 申请日期1993年4月21日 优先权日1993年4月21日专利技术者李洪德 申请人:李洪德本文档来自技高网...

【技术保护点】
适合铸造各种材质和规格钢锭模的钢网强化钢锭模，其特征是该种钢锭模的模壁内铸有钢网与基体复合强化。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李洪德，
申请(专利权)人：李洪德，
类型：实用新型
国别省市：21[中国|辽宁]