本发明涉及铁基钢水铸锭，尤其涉及一种大型钢锭生产装置和方法。
背景技术：
1、大型锻件通常采用大型钢锭自由锻造而成，而钢锭的铸锭方法包括上注浇注和下注浇注两种。
2、采用上注方式浇注钢锭，通常浇注系统密封在真空室中，钢水自钢锭模具上部注入钢锭模内。
3、现有的上注浇注装置和方法容易使大型钢锭结疤、形成皮下气泡等表面缺陷，从而使锻造的锻件存在大量表面缺陷。
技术实现思路
1、鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种大型钢锭生产装置和方法，用以解决现有的上注浇注装置和方法容易使大型钢锭结疤、形成皮下气泡等表面缺陷，从而使锻造的锻件存在大量表面缺陷的问题。
2、一方面，本发明实施例提供了一种大型钢锭生产装置，所述装置包括钢锭浇注模具和设置在钢锭浇注模具中的包覆芯筒，所述包覆芯筒为上端和下端均为敞口的筒状，所述包覆芯筒在钢锭浇注模具中自上向下延伸，且所述包覆芯筒的上端正对钢水入口，所述包覆芯筒的下端与钢锭浇注模具的底部不接触。
3、优选地，所述钢锭浇注模具的上端设置固定承重架，所述固定承重架通过吊挂支撑件与所述包覆芯筒的上端连接，使所述包覆芯筒悬挂在钢锭浇注模具中。
4、优选地，所述包覆芯筒的中轴线与钢锭的中轴线重合。
5、优选地，所述包覆芯筒的内径大于等于300mm且小于等于钢锭平均直径的3/4。
6、优选地，所述包覆芯筒的长度为钢锭锭身高度的0.9-1.4倍。
7、优选地，所述包覆芯筒的壁厚为5-50mm。
8、优选地，所述包覆芯筒的下端与钢锭锭身底端面之间的距离为50-800mm。
9、优选地，所述钢锭浇注模具包括由下到上依次设置的底盘、钢锭模、保温帽。
10、另一方面，本发明还提供了一种大型钢锭生产方法，采用上述大型钢锭生产装置，所述方法包括：
11、将大型钢锭生产装置放置在真空室中，将钢水从钢水入口注入包覆芯筒中，钢水从包覆芯筒下端流出并进入包覆芯筒周围，直至浇注完成，包覆芯筒中的钢水液面与包覆芯筒外的钢水液面平齐。
12、优选地，钢水的注流速度为1-9t/min。
13、与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：
14、1、本发明在钢锭浇注模具中设置了包覆芯筒，浇注时，钢水注入包覆芯筒中，钢水从包覆芯筒下端流出并进入包覆芯筒周围，将剧烈搅动的钢水约束在包覆芯筒中，包覆芯筒之外制造出平稳上升到液面，达到上注浇注钢液流场等同于下注浇注，从而良好地克服了上注浇注的缺点，又充分实现了类似下注浇注的浇注方式，提高钢锭表面质量。
15、2、本发明虽然结合了下注浇注方式，但是装置依然是上注浇注装置，上注浇注装置较小，可以放在真空室中，钢锭浇注在真空环境中进行，通过真空浇注可以保护钢水不被二次氧化，进一步脱除钢液中的有害气体，保证下注浇注的内部质量。
16、3、本发明的装置无需新增专用大型装备，无需延长各工序时间，不改变基本工艺流程，而是在现有上注浇注模具中设置包覆芯筒，提高产品质量，实现了高效、低成本制造高品质大型锻件用钢锭。
17、本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
1.一种大型钢锭生产装置，其特征在于，所述装置包括钢锭浇注模具和设置在钢锭浇注模具中的包覆芯筒，所述包覆芯筒为上端和下端均为敞口的筒状，所述包覆芯筒在钢锭浇注模具中自上向下延伸，且所述包覆芯筒的上端正对钢水入口，所述包覆芯筒的下端与钢锭浇注模具的底部不接触。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述钢锭浇注模具的上端设置固定承重架，所述固定承重架通过吊挂支撑件与所述包覆芯筒的上端连接，使所述包覆芯筒悬挂在钢锭浇注模具中。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述包覆芯筒的中轴线与钢锭的中轴线重合。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述包覆芯筒的内径大于等于300mm且小于等于钢锭平均直径的3/4。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述包覆芯筒的长度为钢锭锭身高度的0.9-1.4倍。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述包覆芯筒的壁厚为5-50mm。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述包覆芯筒的下端与钢锭锭身底端面之间的距离为50-800mm。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述钢锭浇注模具包括由下到上依次设置的底盘、钢锭模、保温帽。
9.一种大型钢锭生产方法，其特征在于，采用权利要求1-8中任意一项所述的大型钢锭生产装置，所述方法包括：
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，钢水的注流速度为1-9t/min。