一种铸钢钢锭模及其制作工艺的制作方法

本实发明涉及钢锭铸造技术领域，尤其涉及一种铸钢钢锭模及其制作工艺。

背景技术

钢锭模是炼钢过程中浇注钢锭用模具，目前大多数的钢锭模都是用铸铁铸造而成，这种铸造工艺浇注时间长，生产效率低，劳动强度大，制作的钢锭模使用寿命波动较大，一般在60～80次。并且，现有炼钢厂生产的钢锭模的单重在几百千克到几百吨之间，钢锭的消耗较大，其成本高，生产效益低，从而影响钢铁业的发展。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种采用低碳钢铸造的钢锭模，该铸钢钢锭模具有耐高温、耐急冷急热、高韧性、无相变等特点，并且使用高温正火热处理后的制作出的钢锭模质量稳定，寿命长，可达到240～400次。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种钢锭模，它包括钢锭模本体以及吊耳；所述吊耳对称地设置于钢锭模本体两侧的外壁上、且与钢锭模本体一体成型；所述钢锭模本体设有内腔以及与所述内腔相连的上口，所述内腔呈上大下小的锥形结构、且该内腔横截面为圆角方形、纵截面为梯形；所述上口上端设有冒口，所述冒口呈凹槽结构；钢锭模本体底部开设有模底孔，所述模底孔与内腔相连。

进一步地，所述内腔底面形成一个倒锥台形，内腔底面尺寸大小为255mm×255mm。

进一步地，所述上口尺寸大小为300mm×300mm，所述冒口尺寸大小为363mm×363mm。

一种铸钢钢锭模制作工艺，包括如下步骤；

s1、制作模具，根据零件图纸制作主型模具和芯盒，通过数控雕刻机雕刻出主型模具和芯盒模具，其中，该主型模具分为上半型模具和下半型模具，芯盒模具分为上芯盒和下芯盒；

s2、造型制芯；

采用砂箱造型，该砂箱包括上砂箱和下砂箱，将步骤s1制作好的主型模具的下半型模具放置于水平台面上，将下砂箱固定于下半模具上，向砂箱内填入水玻璃砂，并将玻璃砂舂实，之后吹二氧化碳气硬化，形成下半型；将主型模具的上半型模具放置于水平台面上，将上砂箱固定于上半模具上，向砂箱内填入水玻璃砂，并将玻璃砂舂实，之后吹二氧化碳气硬化，形成上半型；

采用芯盒模具制芯，将步骤s1制作好的上芯盒和下芯盒盖合固定，使用树脂砂填满内腔，固化后取出砂芯，并修去飞边，在砂芯表面浸涂醇基涂料，烘干制得最终的砂芯；

s3、下芯合箱，将步骤s2制作好的砂芯置于下半型的相应位置焊牢，然后将上半型组装到下半型上，并卡装固定；之后铸型翻转使得冒口部分朝上，型腔与冒口腔部分相连通，得到铸造浇注腔；

s4、熔炼浇注，向铸造浇注腔内浇注钢水，其中，熔炼采用3吨中频炉熔炼，钢水的浇注温度控制在1540～1570℃，浇注时间控制在40s～50s之间，即可制得铸钢钢锭模；

通过上述方式制作出的钢锭模碳素钢化学成分表如下：

s5、打箱，浇注后24小时内打箱，打箱后钢锭模的温度不超过500℃；

s6、抛丸精整，带温切割冒口和去除浇口；精整时，去除飞边毛刺，去除浇口超高部分，对可修补的表面进行焊补处理，对多肉等进行刨削或打磨处理。

本发明的钢锭模采用低碳钢进行铸造，这种低碳钢具有耐高温、耐急冷急热、高韧性、无相变等特点，并且使用高温正火热处理，以获得质量稳定的钢锭模，制作出的钢锭模使用寿命长，可达到240～400次。

附图说明

图1为发明钢锭模整体结构示意图。

图2为发明钢锭模剖视结构示意图；

图3为发明钢锭模俯视结构示意图(去除吊耳)。

图中：钢锭模本体1、吊耳2、内腔3、上口4、冒口5、内腔底面6、模底孔7。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1至图3所示，本发明揭示了一种钢锭模，它包括钢锭模本体1以及吊耳2。吊耳1对称地设置于钢锭模本体1上下两侧的外壁上且与钢锭模本体1一体成型；钢锭模本体1设有内腔3以及与内腔3相连的上口4，内腔3呈上大下小的锥形结构、且该内腔3横截面为圆角方形、纵截面为梯形。上口4上端设有冒口5，冒口5呈凹槽结构。钢锭模本体1底部开设有模底孔7，模底孔7呈倒圆锥形并与内腔3相连。

优选地，内腔底面6形成一个倒锥台形，内腔底面6尺寸大小为255mm×255mm。

优选地，上口4尺寸大小为300mm×300mm，冒口5尺寸大小为363mm×363mm。

实施例1

本发明实施例一种钢锭模制作工艺，包括如下步骤；

s1、制作模具，根据零件图纸制作主型模具和芯盒，通过数控雕刻机雕刻出主型模具和芯盒模具，其中，该主型模具分为上半型模具和下半型模具，芯盒模具分为上芯盒和下芯盒，主型模具和芯盒采用木质或金属材质雕刻而成；

s2、造型制芯；采用砂箱造型，该砂箱包括上砂箱和下砂箱，将步骤s1制作好的主型模具的下半型模具放置于水平台面上，将下砂箱固定于下半模具上，向砂箱内填入水玻璃砂，并将玻璃砂舂实，之后吹二氧化碳气硬化，形成下半型；将主型模具的上半型模具放置于水平台面上，将上砂箱固定于上半模具上，向砂箱内填入水玻璃砂，并将玻璃砂舂实，之后吹二氧化碳气硬化，形成上半型；

采用芯盒模具制芯，将步骤s1制作好的上芯盒和下芯盒盖合固定，使用树脂砂填满内腔，固化后取出砂芯，并修去飞边，在砂芯表面浸涂醇基涂料，烘干制得最终的砂芯；

s3、下芯合箱，将步骤s2制作好的砂芯置于下半型的相应位置焊牢，然后将上半型组装到下半型上，并卡装固定；之后铸型翻转使得冒口部分朝上，型腔与冒口腔部分相连通，得到铸造浇注腔；

s4、熔炼浇注，向铸造浇注腔内浇注钢水，其中，浇注钢水为低碳钢，熔炼采用3吨中频炉熔炼，钢水的浇注温度控制在1560℃，浇注时间控制在45s之间，即可制得铸铁钢锭模；

通过上述方式制作出的钢锭模碳素钢化学成分表如下：

s5、打箱，浇注后24小时打箱，打箱后钢锭模的温度不超过500℃；

s6、抛丸精整，带温切割冒口和去除浇口；精整时，去除飞边毛刺，去除浇口超高部分，对可修补的表面进行焊补处理，对多肉等进行刨或打磨处理。

步骤s2中，在上砂箱中卧入吊耳，该吊耳采用钢棒经下料、折弯及表面防锈加工处理后组装于下砂箱和下砂箱形成的砂箱内，该吊耳过渡圆角半径为r50。

实施例2

本发明实施例一种钢锭模制作工艺，包括如下步骤；

s1、制作模具，根据零件图纸制作主型模具和芯盒，通过数控雕刻机雕刻出主型模具和芯盒模具，其中，该主型模具分为上半型模具和下半型模具，芯盒模具分为上芯盒和下芯盒，主型模具和芯盒采用木质或金属材质雕刻而成。

s2、造型制芯；采用砂箱造型，该砂箱包括上砂箱和下砂箱，将步骤s1制作好的主型模具的下半型模具放置于水平台面上，将下砂箱固定于下半模具上，向砂箱内填入水玻璃砂，并将玻璃砂舂实，之后吹二氧化碳气硬化，形成下半型；将主型模具的上半型模具放置于水平台面上，将上砂箱固定于上半模具上，向砂箱内填入水玻璃砂，并将玻璃砂舂实，之后吹二氧化碳气硬化，形成上半型。

采用芯盒模具制芯，将步骤s1制作好的上芯盒和下芯盒盖合固定，使用树脂砂填满内腔，固化后取出砂芯，并修去飞边，在砂芯表面浸涂醇基涂料，烘干制得最终的砂芯。

s3、下芯合箱，将步骤s2制作好的砂芯置于下半型的相应位置焊牢，然后将上半型组装到下半型上，并卡装固定；之后铸型翻转使得冒口部分朝上，型腔与冒口腔部分相连通，得到铸造浇注腔。

s4、熔炼浇注，向铸造浇注腔内浇注钢水，其中，浇注钢水为低碳钢，熔炼采用3吨中频炉熔炼，钢水的浇注温度控制在1540，浇注时间控制在50s之间，即可制得铸铁钢锭模；

s5、打箱，浇注后24小时打箱，打箱后钢锭模的温度不超过500℃；

s6、抛丸精整，带温切割冒口和去除浇口；精整时，去除飞边毛刺，去除浇口超高部分，对可修补的表面进行焊补处理，对多肉等进行刨或打磨处理。

实施例3

本发明实施例一种钢锭模制作工艺，包括如下步骤；

s1、制作模具，根据零件图纸制作主型模具和芯盒，通过数控雕刻机雕刻出主型模具和芯盒模具，其中，该主型模具分为上半型模具和下半型模具，芯盒模具分为上芯盒和下芯盒，主型模具和芯盒采用木质或金属材质雕刻而成。

s2、造型制芯；采用砂箱造型，该砂箱包括上砂箱和下砂箱，将步骤s1制作好的主型模具的下半型模具放置于水平台面上，将下砂箱固定于下半模具上，向砂箱内填入水玻璃砂，并将玻璃砂舂实，之后吹二氧化碳气硬化，形成下半型；将主型模具的上半型模具放置于水平台面上，将上砂箱固定于上半模具上，向砂箱内填入水玻璃砂，并将玻璃砂舂实，之后吹二氧化碳气硬化，形成上半型。

采用芯盒模具制芯，将步骤s1制作好的上芯盒和下芯盒盖合固定，使用树脂砂填满内腔，固化后取出砂芯，并修去飞边，在砂芯表面浸涂醇基涂料，烘干制得最终的砂芯。

s3、下芯合箱，将步骤s2制作好的砂芯置于下半型的相应位置焊牢，然后将上半型组装到下半型上，并卡装固定；之后铸型翻转使得冒口部分朝上，型腔与冒口腔部分相连通，得到铸造浇注腔。

s4、熔炼浇注，向铸造浇注腔内浇注钢水，其中，熔炼采用3吨中频炉熔炼，钢水的浇注温度控制在1570℃，浇注时间控制在40s之间，即可制得铸铁钢锭模；

s5、打箱，浇注后24小时打箱，打箱后钢锭模的温度不超过500℃；

s6、抛丸精整，带温切割冒口和去除浇口；精整时，去除飞边毛刺，去除浇口超高部分，对可修补的表面进行焊补处理，对多肉等进行刨或打磨处理

本发明的钢锭模采用低碳钢进行铸造，这种低碳钢具有耐高温、耐急冷急热、高韧性、无相变等特点，并且使用高温正火热处理，以获得质量稳定的钢锭模，制作出的钢锭模使用寿命长，可达到240～400次。

以上所述仅为本专利优选实施方式，并非限制本专利范围，凡是利用说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接运用在其它相关的技术领域，均属于本专利保护范围。