專利名稱：特種保溫帽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種模鑄鎮(zhèn)靜鋼用的保溫帽。
為了提高煉鋼模鑄鎮(zhèn)靜鋼錠的成坯率，減少切頭損失，目前世界各國普遍在鋼錠頭部保溫帽上下功夫，一是增加絕熱保溫措施，以使帽部金屬冷凝速度減慢，保證熔融鋼水的補縮作用；二是盡可能減小帽部容積，減少切損；三是設(shè)計合理的帽部內(nèi)腔形狀，使之與軋制的壓下制度相匹配，減輕或改變不均勻變型的作用，提高成坯率。比較有代表性的如蘇聯(lián)專利480489、925530，以及我國實用新型專利86201310.0、86201047.U等。
上述幾種專利所介紹的保溫帽及其措施，雖都有其特點和效果，但亦各自存在不同的缺陷。由于解決的措施單一，作用不明顯；有的脫模困難，不能普遍推廣；有的消耗大、工作量增加，難以達(dá)到設(shè)計效果。
我國專利86200043U提供了一種“雙錐度保溫帽”，其設(shè)計兼顧了錠頭保溫、內(nèi)腔形狀和減小帽容三個方面，具有一定的優(yōu)越性。但是，由于該設(shè)計將保溫材料敷設(shè)于帽殼外壁，則存在如下問題1、保溫材料需根據(jù)錠型特殊制作，且使用后一次報廢，增加了成本；2、保溫材料面積較大，易破損，運輸困難且消耗大；3、由于操作場地和注錠條件限制，使保溫材料的敷設(shè)困難，工作量增加且不安全；4、在敷設(shè)和預(yù)脫過程中造成保溫材料破損，影響保溫效果；5、對于錠重較大的扁錠或矩形錠難以推廣使用。
針對上述問題，本實用新型提供了一種帽容小、絕熱好，帽殼內(nèi)型合理，使用壽命高的特種保溫帽。
我國各煉鋼廠目前使用的上大下小鎮(zhèn)靜鋼錠模，其保溫帽內(nèi)鋼液一般占錠重的10－12％，由于帽內(nèi)壁掛有絕熱板，開口處有保護(hù)渣及保溫好的炭化稻殼，減緩了帽部鋼液的冷凝速度，從而為縮小保溫帽容積創(chuàng)造了條件。研究表明，若僅為填充鋼液凝固時體積收縮用，則帽內(nèi)鋼液只占錠重4％既可滿足需要，加之帽內(nèi)凝固部分，也只需7－8％。因而，現(xiàn)用的保溫帽使3－4％的錠頭被白白多切掉了。減小保溫帽容積顯然是降低切損的一個有效方法。但問題在于若進(jìn)一步減小帽容，將造成保溫帽高度降低，使煉鋼廠脫模機(jī)無法從鋼錠模內(nèi)鉗出鋼錠，因此使帽容的減少受到了限制。同時，在現(xiàn)有的絕熱保溫條件下，也難以保證頭部鋼液的溫度而使其僅占錠重7－8％便能完全滿足補縮要求，有的可能引起一次縮孔加大，反而增加了切頭損失。另一方面，由于保溫帽內(nèi)壁全掛絕熱板，尚存在污染鋼液及影響鋼錠表面質(zhì)量的問題。
附圖
為實用新型的剖面圖。圖中序號(1)為鑄鐵帽殼、(2)為保溫帽上腔、(3)為下腔、(4)為絕熱板、(5)為封閉夾腔裝有隔熱板、(6)為隔熱板上的孔洞、(7)為鋼錠模。
本實用新型根據(jù)生產(chǎn)實際，綜合考慮各種措施和效果，將保溫帽內(nèi)腔分成上腔(2)和下腔(3)兩部分。上腔內(nèi)壁稍有錐度，一般為3－10％，以保證順利脫模。在上腔內(nèi)壁上掛有絕熱板(4)。帽殼下腔內(nèi)壁不襯絕熱材料，該部分金屬鑄后成為鋼錠本體的一部分。下腔高度視錠重錠型不同而有所差異，一般在70－120毫米之間。下腔壁錐度遠(yuǎn)大于上腔內(nèi)壁錐度，根據(jù)帽殼下沿內(nèi)口尺寸確定，通常為15－30％左右。保溫帽下沿內(nèi)口尺寸應(yīng)略小于鋼錠模(7)的上沿內(nèi)口尺寸，為保證鋼錠軋后不出現(xiàn)肩疤等缺陷，其兩者之間差約在8－18毫米。
為增強絕熱保溫效果，在保溫帽鑄鐵帽殼(1)的四壁上鑄有與帽殼壁平行的封閉夾腔(5)且內(nèi)有帶孔的隔熱板，夾腔(5)上邊比帽殼(1)上沿低45－70毫米，下邊與帽的上、下腔結(jié)合線平齊或者縮短15－35毫米。封閉夾腔內(nèi)在帽殼成型時便鑄裝有耐火材料或其他充填料。為提高保溫帽使用壽命，防止帽殼局部熔化，在夾腔內(nèi)耐火材料或充填料的大面上設(shè)有多個不規(guī)則的孔洞，該孔洞系由鑄前加工而成的，帽殼鑄造成型后，該孔洞使帽殼內(nèi)、外壁金屬連接，形成不規(guī)則的多個金屬橋。夾腔其他幾何形狀及尺寸根據(jù)方、矩或扁錠的錠型具體確定。
由于本實用新型的設(shè)計不僅依據(jù)了煉鋼澆注和脫模條件，而且充分考慮了初軋變形規(guī)律，使其鑄后錠頭形成棱錐臺，從而減輕和抑制了軋制中不均勻變形，減少了錠頭魚尾，降低了切頭損失。
本實用新型之帽殼外部形狀和高度未改變，可滿足順利脫模。
由于帽殼下腔內(nèi)部不掛絕熱板，使其減少了污染鋼質(zhì)的數(shù)量、改善了錠頭表面和內(nèi)部質(zhì)量。
本實用新型在帽壁上設(shè)夾腔并充填保溫材料，從而極大地增強了絕熱效果，其效果可使帽壁達(dá)到熔融狀態(tài)，但由于本設(shè)計經(jīng)多次試驗和生產(chǎn)摸索，找出了防止內(nèi)壁損壞的措施，且保證了帽部鋼液處于熔融直到完全補縮完成。與已有技術(shù)相比，具有很大優(yōu)點1、對保溫材料無特殊要求，可使用廢耐火材料；2、夾腔及充填料一次成型完成，不需要更換，降低了成本，無任何損耗和破碎，節(jié)省了材料；3、不用敷設(shè)，不受其他條件限制，安全可靠且大大減少了工作量，改善了勞動條件和環(huán)境；4、不受錠重、錠型限制，工藝簡單，便于推廣應(yīng)用；5、絕熱保溫效果好，保證了鋼液的補縮作用，達(dá)到了減少頭部體積的目的。
本實用新型之保溫帽經(jīng)在鞍鋼第一煉鋼廠與上大下小7.1噸鋼錠模相匹配，采用現(xiàn)有工藝分別就50SiMnP、20CrMnTi及車軸鋼、鋼軌鋼等鋼種進(jìn)行了澆注和軋制大生產(chǎn)試驗，初軋后分別多次取樣進(jìn)行了檢驗。生產(chǎn)證明，采用特種保溫帽澆注的鋼錠，鑄后錠頭表面光滑，軋后鋼坯無折迭缺陷，頭部魚尾變形減少。鋼錠無二次縮孔，內(nèi)部質(zhì)量合格。在鋼錠頭部8％以下部位取樣，進(jìn)行縱橫向解剖做硫印和低倍組織檢驗，結(jié)果完全達(dá)到質(zhì)量要求。經(jīng)實際測定，切頭率可降低3％以上。
本實用新型適用于各種錠型、錠重，不改變原有工藝和設(shè)備，不需投資，見效快，推廣應(yīng)用方便，具有明顯的經(jīng)濟(jì)和社會效益。
權(quán)利要求1.一種模鑄鋼錠用保溫帽，其鑄鐵帽殼(1)的內(nèi)腔分為上腔(2)和下腔(3)兩部分，上腔內(nèi)壁掛絕熱板(4)，下腔不襯保溫材料，使該部分金屬鑄后成為鋼錠本體的一部分，本實用新型的特征是在鑄鐵帽殼(1)的四壁鑄有與殼壁平行的封閉夾腔(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保溫帽，其特征在于封閉夾腔內(nèi)裝有耐火材料或其他充填料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的保溫帽，其特征是在夾腔(5)內(nèi)的耐火材料或充填料的大面上設(shè)有多個不規(guī)則的孔洞(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保溫帽，其特征在于所說的封閉夾腔(5)上邊比帽殼(1)的上沿低45－70毫米，下邊與帽的上腔(2)、下腔(3)的結(jié)合線平齊，或者縮短15－35毫米。
專利摘要一種模鑄鋼錠用特種保溫帽，根據(jù)煉鋼工藝和軋制變形規(guī)律設(shè)計，其內(nèi)腔由上腔和下腔構(gòu)成，上腔壁掛板，下腔不襯保溫材料。在帽殼四壁鑄有與帽壁平行的封閉夾腔，夾腔內(nèi)充填的耐火材料設(shè)有不規(guī)則的孔洞。從而達(dá)到了帽容小、絕緣好、內(nèi)型巧、壽命高的優(yōu)良效果，純凈了鋼質(zhì)，保證了內(nèi)、外部質(zhì)量，可降低切頭損失3％以上。不改變原有工藝，不增加工序和成本，適用于各種方、矩或扁錠上推廣應(yīng)用。
文檔編號B22D7/10GK2038039SQ8820762
公開日1989年5月24日 申請日期1988年6月22日 優(yōu)先權(quán)日1988年6月22日
發(fā)明者田洪功, 李升龍 申請人:鞍山鋼鐵公司, 鞍山鋼鐵公司鋼鐵研究所