[实用新型]一种高硫易切削钢冶炼装置

说明书

本实用新型属于切削钢加工技术领域，尤其涉及一种高硫易切削钢冶炼装置。该装置包括铸模以及外罩，其中：所述铸模的顶部设置有第一开口；所述外罩和所述铸模同中心轴设置，所述外罩套装在所述铸模外侧，且所述外罩和所述铸模之间具有间隙，所述外罩的顶部设置有第二开口，所述第二开口和所述第一开口相通；所述外罩包括沿所述外罩从外向里依次设置的外壳、夹层和内壳，所述外壳和所述内壳的顶部和底部均密封连接形成密封腔，所述夹层填充在所述密封腔内，所述夹层中填充有第一导热物质，所述第一导热物质的热导率小于钢液的热导率。本实用新型能制造出符合尺寸质量要求的MnS夹杂物。

技术领域

本实用新型属于切削钢加工技术领域，尤其涉及一种高硫易切削钢冶炼装置。

背景技术

在一种笔头用的高硫易切削钢的冶炼过程中，为了得到尺寸足够大的I类MnS夹杂物，需要适当控制钢液在铸模中的凝固速度。

现有技术中，铸模是钢液凝固的一种装置，其直接暴露在空气中，钢液进入铸模后，将热量传递到铸模使铸模迅速升温至700℃以上的红热状态，铸模向空气中辐射传热，随着钢液热量向外传递，铸模中的钢液按先由表层后到心部的顺序逐渐凝固形成钢锭。

在实现本实用新型的过程中，申请人发现现有技术中至少存在以下不足：

1、现有技术中，由于铸模外表面向外辐射传热,铸模外表面向外没有热阻,使钢液热量损失速度较快,钢液的凝固速度较快，科学研究结果已证明，含硫易切削钢中的MnS尺寸的大小与钢液凝固速度存反比，即随着钢液凝固速度的加快，对MnS夹杂物尺寸的影响是显著的，随着凝固速度的增大，MnS夹杂物的平均尺寸迅速下降，采用现有技术中钢液铸造方法，对得到大尺寸的MnS夹杂物不利。

2、现有技术中，由于是将铸模置于空气中，随着环境气温的变化，铸模与环境的温度差是不一样的，冬季最冷时环境温度在零下10℃，夏季最高温季节时环境温度达35℃，导致铸模与环境的温度梯度随季节变化发生着变化，熔易使不同季节冶炼的合金实际浇注后凝固速度随季陈变化存在差距，不利于实物质量的控制。

3、由于铸模上口和下口的直径不同，从下到上呈直径渐大的锥度。对于心部钢液来说，小直径的位置散热较快，凝固速度较快，大直径的位置心部凝固速度较慢，这样易造成钢锭从凝固到后面降温过程中，直径大的位置和直径小的位置体积收缩步调不一致，钢锭内部产生收缩内应力，增大了铸锭开裂的风险。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种高硫易切削钢冶炼装置，以制造出符合要求的MnS夹杂物。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种高硫易切削钢冶炼装置，所述装置包括铸模以及外罩，其中：

所述铸模的顶部设置有第一开口；

所述外罩和所述铸模同中心轴设置，所述外罩套装在所述铸模外侧，且所述外罩和所述铸模之间具有间隙，所述外罩的顶部设置有第二开口，所述第二开口和所述第一开口相通；

所述外罩包括沿所述外罩从外向里依次设置的外壳、夹层和内壳，所述外壳和所述内壳的顶部和底部均密封连接形成密封腔，所述夹层填充在所述密封腔内，所述夹层中填充有第一导热物质，所述第一导热物质的热导率小于钢液的热导率。

优选地，所述第一导热物质为蛭石。

进一步地，所述外罩和所述铸模之间的间隙中填充有第二导热物质，所述第二导热物质的热导率小于钢液的热导率。

优选地，所述第二导热物质为蛭石、石英砂或碎玻璃。

进一步地，所述铸模呈从下到上呈直径渐大的锥形，所述外罩呈柱状，所述外罩同轴设置在所述铸模的径向外侧。