[实用新型]超大型矩形锭坯倾斜铸造的组合式制造装置

说明书

技术领域

本实用新型是关于冶金领域中的锭坯制造装置，尤其涉及一种超大型矩形锭坯倾斜铸造的组合式制造装置。

背景技术

连铸法作为公知技术已被广泛用于板坯制造，特别对于单一材质的薄板坯、中板坯以及坯厚在400mm以下的中厚板坯的批量生产，其特点是效率高、质量好、金属有效利用率高。然而，对于超大型船舶用板、核反应设备用板、化工领域中化学反应容器用板、水力发电用板以及海洋结构用板等，其钢坯的单批次生产批量小、规格大(超宽、超厚)、材质要求特殊，若采用连铸方法，其一无法发挥连铸高效率的优势，其二要求的连铸机械非常庞大、造价极高，其三在技术方面上连铸法还不能很好解决超大型钢坯的内部质量问题。

为此，现有生产超大型特厚板仍多采用钢锭模式铸造及轧制的制造方法，或经锻造及轧制的制造方法，其锭型包括：方形铸锭、多棱圆形和扁钢铸锭等，锭型均为带锥度锭型，冷却方法多为大气自然冷却；这种生产方式存在的主要缺点是冒口相对切头量大，成材率低，限制了钢锭吨位，目前只能生产60吨以下，厚度小于1000mm，宽度小于2500mm的锭坯。

再者，现有技术中通常是采用竖直锭模铸造或水平锭模铸造方式。其中竖直锭模铸造方式增加了钢液对铸型的静压力和冲击力，由此对铸型的结构强度要求较高，使铸型不易实现组合式结构，大大增加了铸型结构的制作费用；而现有水平锭模铸造方式则是采用完全水平放置的铸型进行锭坯制造，使大型钢锭在浇铸、凝固的同时，杂质、气体等有害物质漂浮于钢液的上表面并聚集一定深度，无法排除，由此影响了锭坯的质量；在进行锭坯加工时，还需要用机械加工的方式将钢锭的上表面刨削一定深度，无形增加了加工成本。

有鉴于此，本发明人凭借多年的相关设计和制造经验，提出一种超大型矩形锭坯倾斜铸造的组合式制造装置，以克服现有技术的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种超大型矩形锭坯倾斜铸造的组合式制造装置，该制造装置基于传统的水平铸造装置，结合超大型矩形锭坯特点，将铸型与水平面呈5°～15°倾斜放置，大型钢锭在浇铸、凝固的同时，使杂质、气体等有害物质向斜上方的冒口内聚集并排除；铸型底面制作成水冷金属型，可实现锭坯厚度方向的定向凝固，以提高锭坯质量；铸型采用组合式结构，能够根据制造的锭坯规格组装出相应的铸型，以节省制作铸型的费用，并且容易开箱。

本实用新型的目的是这样实现的，一种超大型矩形锭坯倾斜铸造的组合式制造方法，将组合式矩形铸模沿其长度方向固定放置在与水平面呈5°～15°的倾斜面上，该矩形铸模是由强制冷却金属底板与上侧板、下侧板、左侧板、右侧板、盖板构成的能拆卸的组合结构；在组装后的矩形铸模的最高位置处设有冒口，矩形铸模上设置钢液浇注装置；所述强制冷却金属底板内设置有一组金属管架或沿底板长度方向并列设置的多组金属管架；钢液注入矩形铸模后，向金属管架内通入冷却介质使倾斜的矩形锭坯由下向上顺序冷却以实现定向凝固；待矩形锭坯整体温度达到工艺起模温度后，停止通入冷却介质；拆卸组合式矩形铸模的盖板及各侧板；调运该矩形锭坯至下一工序。

该方法适用于60吨～150吨锭型规格厚度800～1500mm、宽度2100～5000mm、长度4000～10000mm的超大型矩形锭坯的铸造。

一种超大型矩形锭坯倾斜铸造的组合式制造装置，该制造装置包括一矩形铸模，该矩形铸模沿长度方向与水平面呈5°～15°倾斜放置，所述矩形铸模由强制冷却金属底板与上侧板、下侧板、左侧板、右侧板、盖板构成能拆卸的组合结构；所述强制冷却金属底板由矩形金属底板本体和包覆于金属底板本体内的金属管架构成；为了提高铸模寿命，所述强制冷却金属底板、盖板以及各侧板的内侧面挂设有一层面砂层；在所述组装后的矩形铸模的最高位置处设有冒口，矩形铸模上还设有注入钢液的浇注装置。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述强制冷却金属底板内的金属管架是由沿金属底板本体横向呈上下间隔设置的上主管、下主管以及垂直于上主管和下主管并与两根主管导通的多个纵向支管构成；位于金属底板本体一侧的下主管管口设为冷却介质进口，位于金属底板本体另一侧的上主管管口设为冷却介质出口。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述金属管架沿金属底板本体长度方向并列设置有多组。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述纵向支管在金属底板本体宽度方向中的排列方式为中间密两侧疏。