专利名称：钢锭砂型铸造方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种浇铸钢锭的方法，特别是采用砂型浇铸钢锭的方法和装置。
在冶金行业中，现有浇铸钢锭的方法大都采用金属铸型(如铸钢、铸铁)，浇铸时，液态钢注入金属制成的铸型中结晶凝固，冷却后脱模而获得钢锭，其浇铸装置主要有金属铸型和底盘。如中国专利申请87213649、86107702、87213651就属于这种类型。这种铸造方法的优点是能一型多铸，钢锭尺寸精度高，表面质量好，内部组织致密。
但金属铸型浇铸钢锭也有以下不足之处1、生产准备周期长、投资大。生产钢锭首先要从铸造金属铸型开始，铸造铸型需要全套的铸造设备，且技术要求较高，铸造工艺复杂，要经严格的配砂、造型、烘干、浇铸、清砂、切削、修整、检验、运输等多道工序后，才能生产出金属铸型，从制铸型到浇铸钢锭需要较长的准备周期，往往一个生产钢锭的厂需要一个生产金属铸型的厂或车间配套。2、需消耗大量的金属材料和能源。生产金属铸型，如铸铁铸型，需消耗生铁、锰铁等炼铁原料和电力、焦炭。3、钢锭脱模困难，在浇铸钢锭时，如钢水温度掌握不当或金属铸型内腔缺陷就会造成钢锭脱模困难或卡死，带来钢锭浪费。4、不适应小型轧机的坯料配套要求。由于钢锭规格与脱模难易程度密切相关，小规格的钢锭用金属铸型铸造，一则难脱模，二则给铸型生产增加了工艺难度，厂家不愿生产，因此小型轧钢机不得不用大钢锭开成小坯轧制成材，给轧钢生产增加了开坯费用和材料损耗。5、成本高、金属铸型浇铸钢锭时，受高温影响，产生热胀冷缩，高温脱碳，造成铸型变形，炸裂直至报废，使用寿命受到限制，使每生产一吨钢锭平均需耗模费30～45元，由于钢锭用金属铸型铸造存在以上弊病，致使一些小型钢厂利润其微，目前还未找到一条能大幅度降低成本的途径。
本发明的目的是提供一种简单易行的浇铸钢锭的新方法，及其与本方法配套的浇铸装置。
本发明的钢锭浇铸方法，是将铸造生产中普遍采用的砂型铸造法应用在钢锭生产上，即将液态钢注入用型砂制定的铸型中，在内结晶凝固而获得钢锭，这种浇铸方法所采用的铸造装置主要有造型用的砂箱和放置砂箱的底盘。
浇铸钢锭的铸型是采用整模立式砂箱造型，铸型空腔上下贯穿，空腔尺寸下大上小，与钢锭尺寸相一致。在每一个砂箱内最低造有一条钢锭的铸型，也可排列造有多个铸型。砂箱用钢板焊合或铸造成，箱壁上可设置有若干个透气孔，为增强砂箱强度，箱体内可设置若干块连接筋板，砂箱规格和筋板数量据每箱浇铸的钢锭规格和数量而定。砂箱放置在底盘上。在底盘上设置有支道(又称内浇口)，浇铸时，液态钢通过设置在底盘上的支道自下而上地注入砂箱内的铸型空腔。或不设支道，液态钢直接从铸型上方通口直上而下地浇入铸型空腔。制铸型用的型砂是采用80～90%的旧砂，配10～20%的新砂，再加入新旧砂总重量的7～10%的膨润土，3～5%的粘土和4～8%的耐火泥及适量的水配制混合而成，型砂水份含量不应大于7%。
下面结合附图
作进一步说明图一、是本发明的基本铸型图。
图二、是本发明实施例的主视图。
图三、是本发明实施例的俯视图。
参照图一，造型方法是将砂箱(2)放在底盘(1)上，再将钢锭母模(图中未画出)大头朝下，小头朝上放入砂箱(2)中，或先将钢锭母模放在底盘上，再从上放入砂箱。后将配制经混合均匀的型砂采用人工造型或机械造型的方法放入砂箱(2)中制成铸型(3)，铸型四周插出透气孔(4)，然后吊起砂箱脱模，即得如图一所示的铸型，钢锭母模可用木材或金属材料制成，以金属材料为好。为便于起吊、脱模，钢锭母模和砂箱上均设有起吊装置。为提高铸型表面强度和抗粘砂能力，在铸型空腔(5)四周表面涂刷一层涂料，此涂料可采用石英粉、膨润土、纸浆废液等配制而成。
参照图二和图三，砂箱(2)内造有四条钢锭的铸型(3)，用若干个砂箱(本例8个)成圆环形摆放在底盘(1)上，底盘中间设置有中心浇铸管(6)，该中心浇铸管外用金属材料，内用耐火材料制成，(本例用耐火砖砌成)，底盘(1)上设有若干条支道(7)，(本例8条)，支道用耐火材料砌成，砂箱(2)对应地放置在支道(7)的上方，中心浇铸管(6)分别通过支道(7)与每个砂箱中的每个铸型空腔(5)连通，浇铸时，液态钢从中心浇铸管自上而下地进入各支道，再由各支道自下而上地注入各铸型空腔中，在内结晶凝固。凝固冷却后，吊起砂箱，清除型砂即得钢锭，各支道和中心浇铸管内的铸钢条也可方便地取出，这些铸钢条可作废钢回炉或直接作轧机的坯料。造型盘数和砂箱数视炼钢炉容量而定，如3吨炼钢炉，可造2盘，每盘8箱，每箱4条，共计可铸64条小型钢锭。
本发明的钢锭砂型铸造方法和装置，与原铸造方法相比，取消了浇铸金属铸型的生产工序，大大缩短了生产准备周期，减少了设备投资，节省了大量的人力、物力和生铁、焦炭、电力等消耗，提高了生产效率和钢锭成坯率，使钢锭浇铸成本降低70%以上。该浇铸方法在铸铁和其它铸钢生产中已普遍采用，方法简单易行，一般炼钢厂几乎在不增加投资的情况下就可采用。另外砂型铸造不存在脱模困难问题，因此对钢锭尺寸大小要求不严，可根据轧机对坯料规格的要求而确定造型规格，较好地解决了炼钢与轧钢配套问题，尤其是为小型钢厂提高经济效益找到了一条途径。
权利要求
1.一种钢锭浇铸方法和装置，其特征在于将液态钢注入用型砂制成的铸型(3)中，在铸型内结晶凝固而成钢锭，该浇铸方法所采用的装置主要有造型用的砂箱(2)和放置砂箱的底盘。
2.根据权利要求1所规定的方法和装置，其特征在于铸型(3)是采用整模立式砂箱造型，铸型空腔(5)尺寸是上小下大与钢锭尺寸相一致。
3.根据权利要求1和2规定的方法和装置，其特征在于每个砂箱(2)内，造有一个或多个钢锭的铸型。
4.根据权利要求1和2所规定的方法和装置，其特征在于有若干个砂箱(2)成圆环形摆布在底盘(1)上，底盘(1)中间设置有中心浇铸管(6)，通过设置在底盘(1)上的支道(7)，使中心浇铸管(6)分别与每个砂箱中的每个铸型空腔(5)连通，浇铸时液态钢从中心浇铸管(6)自上而下地注入各支道(7)，再从各支道(7)自下而上地注入各铸型空腔(5)。
5.根据权利要求1所规定的方法和装置，其特征在于造铸型(3)的型砂是采用80～90%的旧砂配10～20%的新砂，再加入新旧砂总重量的7～10%的膨润土，3～5%的粘土和4～8%的耐火泥及适量的水配制混合而成。
全文摘要
本发明提供了钢锭砂型铸造方法和装置。以往钢锭生产均采用金属铸型浇铸，本发明把铸造行业的砂型铸造应用在钢锭铸造上，即将液态钢注入用型砂制成的铸型中，在内结晶凝固成钢锭，该法所采用的装置主要有砂箱和底盘。采用砂型铸造钢锭比以往减少铸造金属铸型的工序，大大缩短钢锭生产准备周期和设备投资，节省大量的生铁、锰铁、电力、焦炭等消耗，使铸造成本降低70～80％，解决了炼钢与轧钢的钢锭配套，为小型钢厂提高效益找到途径。
文档编号B22D7/06GK1044056SQ89100278
公开日1990年7月25日 申请日期1989年1月11日 优先权日1989年1月11日
发明者余显军 申请人:余显军