空心鋼錠的澆鑄模芯的製作方法
2023-12-01 21:40:56
專利名稱：空心鋼錠的澆鑄模芯的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及用於生產空心鋼錠的澆鑄模芯，尤其是適合於生產大口徑、厚壁、高合 金無縫鋼管的空心鋼錠的澆鑄模芯。
背景技術：
為了降低生產成本，用空心鋼錠作為空心鍛坯、無縫鋼管管坯是今後的發展趨勢和追求 的目標。
現有的空心鋼錠澆鑄方法主要有離心澆鑄和模鑄兩種。離心澆鑄的生產效率低，設備復 雜，製造成本高。採用較多的是模鑄生產方法，而該生產方法生產空心鋼錠時需要設置模芯 ，使鋼錠形成中空結構。模芯由耐火材料製成，要求具有較高的耐火度、熱導率、熱擴散率 和蓄熱係數，熱膨脹係數低而且膨脹均勻，與金屬氧化物的反應能力低。模芯在低溫時有高 的強度，便於運輸和安裝；在高溫時強度顯著降低，在持續高溫作用下甚至高溫強度為零。 同時耐火材料又能抵禦鋼水在澆鑄和凝固過程的靜壓力，使耐火材料不破碎，避免增加鋼水 外來大型夾雜；耐火材料與鋼水相互不浸潤，避免增加鋼水的夾雜物含量。如日本川崎制鐵 株式會社的JP1218737實用新型公開的一種空心鋼錠的生產方法，將一種液態溶劑塗敷在芯 子上，金屬凝固後，芯子容易從凝固的錠中拔出。但採用該方法的塗敷過程複雜，而且也沒 有有效解決芯子在鋼錠的澆鑄過程中破碎融入鋼錠中產生夾渣等缺陷。
實用新型內容
本實用新型所要解決的技術問題是提供一種能防止模芯破碎造成鋼錠夾渣且澆鑄完畢易 於脫除的空心鋼錠的澆鑄模芯。
本實用新型解決其技術問題所採用的空心鋼錠的澆鑄模芯，在模芯內部的鋼構件外塗敷 有耐火材料層，在耐火材料層外塗抹塗料層。
作為本實用新型的改進，在耐火材料層上開有至少一個軸向通氣孔。
作為本實用新型的另一種改進，鋼構件為空結構的焊接件或鋼管，且在所述的鋼管上開 設有至少一個徑向通氣孔。
採用本實用新型生產的空心鋼錠，質量好，鋼錠內部不會產生夾渣、裂紋等缺陷。
圖l為本實用新型的空心鋼錠的澆鑄模結構示意圖2為模芯的結構示意圖。
圖中標記說明l一中注管，2 —模芯，3 —鋼錠模，4一鋼水上升口， 5 —底板，6 —絕熱 板，7 —湯道磚，8 —鋼構件，9一耐火材料層，IO —塗料層，ll一徑向通氣孔，12-軸向通氣 孔。
具體實施方式
空心鋼錠澆鑄模包括有湯道磚7的底板5，安裝在底板5上的鋼錠模3和模芯2，湯道磚7與 中注管l的澆鑄口連通。本實用新型的模芯如圖2所示，模芯2的中部為鋼構件8，在鋼構件8 外塗敷有耐火材料層9，在耐火材料層9外還塗敷塗料層10。
鋼構件8對模芯2起到增加強度的作用，耐火材料層9起到吸熱、形成鋼錠內孔的作用， 塗料層10起到模芯表面光滑和防止鋼水與耐火材料層9浸潤的作用。
耐火材料層9為了滿足較高的耐火度、熱導率、熱擴散率和蓄熱係數，熱膨脹係數低而 且膨脹均勻，與金屬氧化物反應能力低的要求，耐火材料層9的厚度為15 55mm，其組分主 要是粒度小於25mm的莫來石、鉻精礦砂、鎂橄欖石砂或石英砂等，再加入粘接劑、固化劑等 成型。
如圖2所示，為了使耐火材料層9牢固的塗敷在鋼構件8上，鋼構件8採用焊接件或鋼管制 成。在澆鑄過程中，耐火材料層的粘接劑和固化劑因受熱分解需要排放其中的氣體，因此需 要開設能夠使耐火材料層9排氣的通氣孔。
實施例l
如圖2所示，在耐火材料層9上設置軸向通氣孔12，向上部排氣。軸向通孔12的孔徑為5 25mm，其深度大於模芯高度的1/2。只要不影響耐火材料層9的強度，軸向通孔12的數量盡 可能的多，達到最佳的排氣效果。
實施例2
鋼構件8為中空結構的焊接件或鋼管，從結構簡單、加工方便和降低成本考慮，鋼構件8 採用鋼管制作最佳。
在鋼構件8上開有至少一個徑向通氣孔11，通過鋼管內腔向外排氣。徑向通氣孔ll為在 鋼構件上設置孔徑為5 20mm的通氣孔，徑向通氣孔ll的數量按照鋼構件外壁面積開設至少 40個/nf，以不影響鋼構件和模芯的強度為限。為了便於加工，將徑向通氣孔ll的孔徑加工為 5 20mm，按軸向間隔100 200mm，徑向間隔40 60mm有序排列。
權利要求1、空心鋼錠的澆鑄模芯，其特徵在於在模芯內部的鋼構件(8)外塗敷有耐火材料層(9)，在耐火材料層(9)外塗抹塗料層(10)。
2、 如權利要求l所述的空心鋼錠的澆鑄模芯，其特徵在於在耐火材料層(9)上開有 至少一個軸向通氣孔(12)。
3、 如權利要求2所述的空心鋼錠的澆鑄模芯，其特徵在於所述的軸向通氣孔(12)的 孔徑為5 25mm，深度大於模芯高度的1/2。
4、 如權利要求1或2所述的空心鋼錠的澆鑄模芯，其特徵在於所述的鋼構件(8)為中 空結構的焊接件或鋼管。
5、 如權利要求4所述的空心鋼錠的澆鑄模芯，其特徵在於在所述的鋼構件(8)上開 設有至少一個徑向通氣孔(11)。
6、 如權利要求5所述的空心鋼錠的澆鑄模芯，其特徵在於所述徑向通氣孔(11)的孔 徑為5 20mm，徑向通氣孔(ll)的數量按照鋼構件外壁面積開設至少40個/nf。
7、 如權利要求5所述的空心鋼錠的澆鑄模芯，其特徵在於所述的徑向通氣孔(11)的 孔徑為5 20mm，按軸向間隔100 200mm，徑向間隔40 60mm排列。
8、 如權利要求l所述的空心鋼錠的澆鑄模芯，其特徵在於所述耐火材料層(9)的厚 度為15 55 mm。
專利摘要本實用新型公開了一種用於生產空心鋼錠的澆鑄模芯，尤其是適合於生產大口徑、厚壁、高合金無縫鋼管的空心鋼錠的澆鑄模芯。本實用新型所要解決的技術問題是提供一種能防止模芯破碎造成鋼錠夾渣且澆鑄完畢易於脫除的空心鋼錠澆鑄模芯。本實用新型解決其技術問題所採用的空心鋼錠的澆鑄模芯，在模芯內部的鋼構件外塗敷有耐火材料層，在耐火材料層外塗抹塗料層。採用本實用新型生產的空心鋼錠，質量好，鋼錠內部不會產生夾渣、裂紋等缺陷。
文檔編號B22D7/06GK201201040SQ20082030014
公開日2009年3月4日 申請日期2008年1月25日 優先權日2008年1月25日
發明者劉志軍, 成海濤, 易良剛, 如 晏, 胡茂會, 邊華川 申請人:攀鋼集團成都鋼鐵有限責任公司