[发明专利]圆钢锭模及圆钢锭制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢锭铸造技术领域，尤其是一种圆钢锭模及圆钢锭制造方法。

背景技术

现有的直接用于轧制无缝钢管的钢锭，为了在铸造时加快散热速度，保证钢锭的制造与使用性能，其横截面设置为圆波浪多边形，波浪边数为19～27边，铸造这种圆波浪多边形钢锭的钢锭模，其型腔的尺寸精度直接影响圆波浪多边形钢锭表面的精度和质量，因此，对圆波浪多边形模型腔的尺寸精度要求非常高，钢锭模的生产加工难度大、工序复杂，而且使帽口绝热板安装难度也较大。

而常规的圆钢锭的生产方法，因钢锭模散热面积小，且不易达到浇注温度与浇注速度的协调，非常容易产生纵裂纹，钢锭废品率高，合格率低，不能形成批量生产。在2008年6月1日公开的发明专利CN101195153A，提供了一种生产圆钢锭的浇铸模及浇铸方法；采用该发明，因钢锭易产生表面裂纹，没有形成批量生产。2009年9月9日公开的发明专利CN 101524745A，公开了一种生产圆钢锭的浇铸模及浇铸方法，一方面因浇注速度太慢和钢水过热度低，现场浇注控制难度大；另一方由于注温和注速不易协调，只能用于一包钢水只浇注一板钢锭的小熔炼炉的小批量生产，不能进行多板浇注，不能形成大熔炼炉的批量生产；而且一支钢锭有两个以上的上升孔，只能用于大钢锭浇注，对于轧制无缝钢管常用的2～7t的中小钢锭，因上升孔距钢锭模壁太近，对钢锭凝固过程中的凝固壳冲刷较大，使凝固壳不均匀，易形成钢锭表面裂纹。2007年10月8日公开的大吨位圆钢锭模CN200720030414.4发明，模体内腔锥度为2.22～2.70％，该发明因锥度太大，且锭模内腔为反锥度，金属收得率低，只适用于生产锻造锭，不适用于直接轧制无缝钢管用钢锭的浇铸。表面裂纹的产生与圆钢锭模的散热速度、浇注温度和速度有直接关系，上述两种圆钢锭模和钢锭制造方法虽然加工难度低，但是散热效果有限，均不能有效地防止表面裂纹的产生。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种生产难度低且具有良好散热功能的圆钢锭模以及一种减少表面裂纹的圆钢锭制造方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：圆钢锭模，包括模体、吊耳和绝热板，所述模体设有内腔，所述吊耳固定安装于模体侧壁，所述绝热板安装于模体上口的内壁上，所述内腔横截面为圆形，所述模体外侧表面的横截面呈波浪多边形。

进一步地，所述模体外侧表面的横截面由大于或等于12条波浪边依次相切连接形成。

进一步地，所述波浪多边形任意两相邻波峰或波谷之间的距离相等，且相邻两波峰或波谷之间的距离为80～200mm。

进一步地，所述内腔为正圆台形，且模体的上口内径小于下口内径。

进一步地，所述内腔的锥度为0～0.6％。

进一步地，所述模体的上口的壁厚小于下口的壁厚，且所述上口的壁厚是波浪多边形外接圆和内切圆平均值的0.08～0.12倍；下口的壁厚是波浪多边形外接圆和内切圆平均值的0.10～0.14倍。

采用上述圆钢锭模的圆钢锭制造方法，钢水过热度为40～55℃；锭身的浇注线速度为80～200mm/min；绝热板处的帽口填充浇注线速度为35～90mm/min。

进一步地，钢水过热度为40～50℃；锭身的浇注线速度为100～160mm/min；绝热板处的帽口填充浇注线速度为45～80mm/min。

进一步地，浇注前，模体预热至40～60℃。

本发明的有益效果是：圆钢锭模，通过将内腔设置为圆柱形或者圆台形，大大降低了内腔的加工难度。将模体外侧表面的横截面设置为波浪多边形，增加钢锭侧面的散热面积，钢水浇注到模体内腔中后，加快钢水的散热速度，使最外层的钢水快速冷却形成激冷层，并且加快激冷层的厚度增长速度，使其足以承受钢液浇注过程中的静压力，防止激冷层产生裂纹。同时，散热速度快还可减小钢锭的成份偏析，并且降低模具消耗。同时，圆钢锭模外侧表面各个尺寸的精度不会影响圆钢锭的尺寸精度，因此，对圆钢锭模外侧表面的加工精度要求低，减少工序和工时，节约成本。并且方便安装绝热板。

圆钢锭制造方法，采用上述圆钢锭模进行生产，圆钢锭散热快，有利于减少表面裂纹。适当地降低浇铸温度和浇铸速度，既能保证钢锭浇铸的顺行，又可减弱模内钢水对流循环，加厚浇铸过程激冷层，防止产生热裂纹；同时使钢中气体和夹杂物排出相对容易，保证圆钢锭的质量。

附图说明

图1是本发明圆钢锭模半剖示意图；

图2是本发明圆钢锭模俯视示意图。

具体实施方式