CN116159972A - 一种帽口保温装置、钢锭浇铸***及钢锭浇铸方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种帽口保温装置、钢锭浇铸***及钢锭浇铸方法，包括浇注平台，所述浇注平台的顶部固定连接有钢锭模本体，所述钢锭模本体的顶部活动连接有放热板。本发明通过设置浇注平台、钢锭模本体、放热板、金属板、第一圆弧板、第二圆弧板、导热框、封闭环和保温帽，保温帽配合连接杆和散热环对第二圆弧板进行封堵，以此对第二圆弧板和导热框内腔的炉渣进行保温，第一圆弧板和第二圆弧板之间的缝隙便于填充保温材料，增加第一圆弧板和第二圆弧板对炉渣的保温能，放热板配合导热框与第二圆弧板便于进行放热，解决了因为帽口的失温导致的缩孔和偏析直接影响锻造钢锭的利用率和锻坯的质量，导致锻造材料的浪费及产品成本增加的问题。

Description

一种帽口保温装置、钢锭浇铸***及钢锭浇铸方法

技术领域

本发明涉及钢锭生产技术领域，具体为一种帽口保温装置、钢锭浇铸***及钢锭浇铸方法。

背景技术

钢锭主要是钢水在钢锭模中依靠锭模自身外表面与空气对流散热使钢水凝固形成，钢水在钢锭模中凝固的过程中会发生枝晶搭桥和选分结晶，会在钢锭的内部形成缩松和缩孔及元素偏析。

而钢锭因为帽口的失温导致的缩孔和偏析直接影响锻造钢锭的利用率和锻坯的质量，导致锻造材料的浪费及产品成本的增加，同时电炉在炼钢过程中会产生大量的炉渣，炼钢过程中的炉渣温度在1450℃～1650℃之间，比热熔1.2KJ/(kg.℃)，热焓值高达2000MJ/t，而钢水的比热熔0.46KJ/(kg.℃)，根据公式Q＝C×M×Δt，一吨炉渣下降的温度相当与一吨钢放出的热量，但是这部分热量一直无法得到利用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种帽口保温装置、钢锭浇铸***及钢锭浇铸方法，具备便于保温的优点，解决了因为帽口的失温导致的缩孔和偏析直接影响锻造钢锭的利用率和锻坯的质量，导致锻造材料的浪费及产品成本的增加，同时电炉在炼钢过程中会产生大量的炉渣，一吨炉渣下降的温度相当与一吨钢放出的热量，但是这部分热量一直无法得到利用的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种利用炉渣热量保温钢锭帽口位置装置，包括浇注平台，所述浇注平台的顶部固定连接有钢锭模本体，所述钢锭模本体的顶部活动连接有放热板，所述放热板的底部延伸至钢锭模本体内腔的上端，所述放热板的顶部固定连接有金属板，所述金属板的顶部分别固定连接有第一圆弧板和第二圆弧板，所述第二圆弧板位于第一圆弧板的内腔，所述第一圆弧板的底部固定连接有导热框，所述导热框的内腔与第二圆弧板的内腔连通，所述导热框的底部贯穿金属板和放热板并延伸至放热板的内腔，且与放热板的内壁固定连接，所述第一圆弧板和第二圆弧板的顶部均固定连接有封闭环，所述第一圆弧板的顶部活动连接有保温帽。

优选的，所述保温帽的底部固定连接有散热环，所述散热环内腔的两侧均固定连接有连接杆，所述散热环的底部延伸至第二圆弧板的内腔，且与第二圆弧板的内腔活动连接。

优选的，所述保温帽的顶部固定连接有第一耳轴，所述金属板的正面和背面均固定连接有第二耳轴。

优选的，所述第一圆弧板和保温帽表面的两侧均固定连接有连接块，上端所述连接块的顶部活动连接有顶板，所述顶板的底部固定连接有插板，所述插板的底部均贯穿两个连接块并延伸至下端所述连接块的底部，所述连接块的顶部固定连接有第三耳轴。

优选的，下端所述连接块顶部的一端固定连接有限位板，所述限位板的一侧活动连接有销杆，所述销杆的一端贯穿限位板和插板并与插板的内腔活动连接。

优选的，所述封闭环的顶部开设有灌注槽，所述封闭环的顶部且位于灌注槽的正上方固定连接有凸块，所述凸块的顶部活动连接有凸板。

优选的，其使用方法步骤如下：

A、首先，外部电炉出渣前，使用外部天车将放热板、金属板、第一圆弧板、第二圆弧板、导热框和封闭环吊至外部电炉的出渣口，此时使用外部电炉进行出渣作业，先将部分炉渣倾倒至第二圆弧板的内腔并掉落至导热框内腔的底部，待炉渣在导热框内腔的高度上升至十毫米并初步结壳后，再次将电炉在炼钢过程中会产生的剩余炉渣通过出渣口倾倒至第二圆弧板的内腔，两次出渣中，初次出渣是为了让炉渣首先对放热板、金属板、第一圆弧板、第二圆弧板、导热框和封闭环进行放热作业，使其温度升高达到预热的效果，避免直接将大量炉渣倾倒时，因为炉渣的温度过高导致装置受热被穿透的情况发生；

B、完成后，使用天车通过第一耳轴将保温帽吊起放置于封闭环的顶部，并将散热环和连接杆的底部延伸至第二圆弧板的内腔，此时散热环和连接杆位于第二圆弧板内腔炉渣的正上方，且不与炉渣接触，同时使用天车吊起第三耳轴，并将插板的底部贯穿两个连接块，接着使用夹具夹取销杆，将销杆的一端贯穿限位板和插板，以此对保温帽和第一圆弧板之间进行限位，避免在接下来的吊装作业中，保温帽与第一圆弧板出现偏位甚至掉落；

C、然后，使用天车通过两个第二耳轴吊起装置，将装置移动至钢锭模本体的正上方，此时钢锭模本体配合外部浇注装置完成浇注作业，在完成浇注作业的三到五分钟内，使用天车将金属板移动至钢锭模本体的顶部，并使放热板的底部延伸至钢锭模本体的内腔，此时收第二圆弧板和导热框内腔高温炉渣的影响，导热框和第二圆弧板对放热板和金属板进行放热作业，使放热板和金属板的温度升高，同时放热板和金属板对钢锭模本体顶部的帽口处进行放热作业，从而实现对钢锭模本体顶部帽口的保温作业，避免了因为钢锭模本体顶部帽口缺少保温功能，导致钢锭模本体对钢锭进行生产过程中，钢锭出现缩孔和偏析，继而影响钢锭模本体的生产质量的情况发生，同时使钢锭模本体顶部帽口内进行灌注的钢水保持液态，配合放热板和金属板补充钢锭模本体顶部帽口的钢水热量的损失。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明通过设置浇注平台、钢锭模本体、放热板、金属板、第一圆弧板、第二圆弧板、导热框、封闭环和保温帽，保温帽配合连接杆和散热环对第二圆弧板进行封堵，以此对第二圆弧板和导热框内腔的炉渣进行保温，第一圆弧板和第二圆弧板之间的缝隙便于填充保温材料，增加第一圆弧板和第二圆弧板对炉渣的保温能，放热板配合导热框与第二圆弧板便于进行放热，使装置在钢锭模本体的顶部时，对钢锭模本体顶部的帽口进行放热作业，以此对钢锭模本体顶部的帽口以及钢水进行保温作业，避免了因为钢锭模本体顶部帽口缺少保温功能，导致钢锭模本体对钢锭进行生产过程中，钢锭出现缩孔和偏析，继而影响钢锭模本体的生产质量的情况发生，同时使钢锭模本体顶部帽口内进行灌注的钢水保持液态，配合放热板和金属板补充钢锭模本体顶部帽口的钢水热量的损失，解决了因为帽口的失温导致的缩孔和偏析直接影响锻造钢锭的利用率和锻坯的质量，导致锻造材料的浪费及产品成本的增加，同时电炉在炼钢过程中会产生大量的炉渣，一吨炉渣下降的温度相当与一吨钢放出的热量，但是这部分热量一直无法得到利用的问题。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明金属板的立体结构示意图；

图3为本发明第一圆弧板的***结构示意图；

图4为本发明连接块的立体结构示意图；

图5为本发明保温帽的仰视结构示意图。

图中：1、浇注平台；2、钢锭模本体；3、放热板；4、金属板；5、第一圆弧板；6、第二圆弧板；7、导热框；8、封闭环；9、保温帽；10、散热环；11、连接杆；12、第一耳轴；13、第二耳轴；14、连接块；15、顶板；16、插板；17、第三耳轴；18、限位板；19、销杆；20、灌注槽；21、凸块；22、凸板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的浇注平台1、钢锭模本体2、放热板3、金属板4、第一圆弧板5、第二圆弧板6、导热框7、封闭环8、保温帽9、散热环10、连接杆11、第一耳轴12、第二耳轴13、连接块14、顶板15、插板16、第三耳轴17、限位板18、销杆19、灌注槽20、凸块21和凸板22部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

请参阅图1-5，一种利用炉渣热量保温钢锭帽口位置装置，包括浇注平台1，浇注平台1的顶部固定连接有钢锭模本体2，钢锭模本体2的顶部活动连接有放热板3，放热板3的底部延伸至钢锭模本体2内腔的上端，放热板3的顶部固定连接有金属板4，金属板4的顶部分别固定连接有第一圆弧板5和第二圆弧板6，第二圆弧板6位于第一圆弧板5的内腔，第一圆弧板5的底部固定连接有导热框7，导热框7的内腔与第二圆弧板6的内腔连通，导热框7的底部贯穿金属板4和放热板3并延伸至放热板3的内腔，且与放热板3的内壁固定连接，第一圆弧板5和第二圆弧板6的顶部均固定连接有封闭环8，第一圆弧板5的顶部活动连接有保温帽9，通过设置浇注平台1、钢锭模本体2、放热板3、金属板4、第一圆弧板5、第二圆弧板6、导热框7、封闭环8和保温帽9，保温帽9配合连接杆11和散热环10对第二圆弧板6进行封堵，以此对第二圆弧板6和导热框7内腔的炉渣进行保温，第一圆弧板5和第二圆弧板6之间的缝隙便于填充保温材料，增加第一圆弧板5和第二圆弧板6对炉渣的保温能，放热板3配合导热框7与第二圆弧板6便于进行放热，使装置在钢锭模本体2的顶部时，对钢锭模本体2顶部的帽口进行放热作业，以此对钢锭模本体2顶部的帽口以及钢水进行保温作业，避免了因为钢锭模本体2顶部帽口缺少保温功能，导致钢锭模本体2对钢锭进行生产过程中，钢锭出现缩孔和偏析，继而影响钢锭模本体2的生产质量的情况发生，同时使钢锭模本体2顶部帽口内进行灌注的钢水保持液态，配合放热板3和金属板4补充钢锭模本体2顶部帽口的钢水热量的损失，解决了因为帽口的失温导致的缩孔和偏析直接影响锻造钢锭的利用率和锻坯的质量，导致锻造材料的浪费及产品成本的增加，同时电炉在炼钢过程中会产生大量的炉渣，一吨炉渣下降的温度相当与一吨钢放出的热量，但是这部分热量一直无法得到利用的问题。

具体的，保温帽9的底部固定连接有散热环10，散热环10内腔的两侧均固定连接有连接杆11，散热环10的底部延伸至第二圆弧板6的内腔，且与第二圆弧板6的内腔活动连接，通过设置散热环10和连接杆11，配合保温帽9对第二圆弧板6以及内腔的炉渣进行隔热作业。

具体的，保温帽9的顶部固定连接有第一耳轴12，金属板4的正面和背面均固定连接有第二耳轴13，通过设置第一耳轴12和第二耳轴13，第一耳轴12便于配合天车将保温帽9进行吊起和移动，第二耳轴13便于配合外部天车将装置吊起。

具体的，第一圆弧板5和保温帽9表面的两侧均固定连接有连接块14，上端连接块14的顶部活动连接有顶板15，顶板15的底部固定连接有插板16，插板16的底部均贯穿两个连接块14并延伸至下端连接块14的底部，连接块14的顶部固定连接有第三耳轴17，通过设置连接块14、顶板15、插板16和第三耳轴17，以此增加保温帽9与第一圆弧板5之间的连接稳定性，避免保温帽9和第一圆弧板5在移动的过程中，由于缺少限位装置，导致保温帽9发生偏位。

具体的，下端连接块14顶部的一端固定连接有限位板18，限位板18的一侧活动连接有销杆19，销杆19的一端贯穿限位板18和插板16并与插板16的内腔活动连接，通过设置限位板18和销杆19，进一步增加插板16与连接块14之间的连接稳定性。

具体的，封闭环8的顶部开设有灌注槽20，封闭环8的顶部且位于灌注槽20的正上方固定连接有凸块21，凸块21的顶部活动连接有凸板22，通过设置灌注槽20、凸块21和凸板22，便于拆下凸板22，通过凸块21和灌注槽20向第一圆弧板5和第二圆弧板6之间的缝隙灌注保温材料，以此增加装置的保温能力。

具体的，其使用方法步骤如下：

A、首先，外部电炉出渣前，使用外部天车将放热板3、金属板4、第一圆弧板5、第二圆弧板6、导热框7和封闭环8吊至外部电炉的出渣口，此时使用外部电炉进行出渣作业，先将部分炉渣倾倒至第二圆弧板6的内腔并掉落至导热框7内腔的底部，待炉渣在导热框7内腔的高度上升至十毫米并初步结壳后，再次将电炉在炼钢过程中会产生的剩余炉渣通过出渣口倾倒至第二圆弧板6的内腔，两次出渣中，初次出渣是为了让炉渣首先对放热板3、金属板4、第一圆弧板5、第二圆弧板6、导热框7和封闭环8进行放热作业，使其温度升高达到预热的效果，避免直接将大量炉渣倾倒时，因为炉渣的温度过高导致装置受热被穿透的情况发生；

B、完成后，使用天车通过第一耳轴12将保温帽9吊起放置于封闭环8的顶部，并将散热环10和连接杆11的底部延伸至第二圆弧板6的内腔，此时散热环10和连接杆11位于第二圆弧板6内腔炉渣的正上方，且不与炉渣接触，同时使用天车吊起第三耳轴17，并将插板16的底部贯穿两个连接块14，接着使用夹具夹取销杆19，将销杆19的一端贯穿限位板18和插板16，以此对保温帽9和第一圆弧板5之间进行限位，避免在接下来的吊装作业中，保温帽9与第一圆弧板5出现偏位甚至掉落；

C、然后，使用天车通过两个第二耳轴13吊起装置，将装置移动至钢锭模本体2的正上方，此时钢锭模本体2配合外部浇注装置完成浇注作业，在完成浇注作业的三到五分钟内，使用天车将金属板4移动至钢锭模本体2的顶部，并使放热板3的底部延伸至钢锭模本体2的内腔，此时收第二圆弧板6和导热框7内腔高温炉渣的影响，导热框7和第二圆弧板6对放热板3和金属板4进行放热作业，使放热板3和金属板4的温度升高，同时放热板3和金属板4对钢锭模本体2顶部的帽口处进行放热作业，从而实现对钢锭模本体2顶部帽口的保温作业，避免了因为钢锭模本体2顶部帽口缺少保温功能，导致钢锭模本体2对钢锭进行生产过程中，钢锭出现缩孔和偏析，继而影响钢锭模本体2的生产质量的情况发生，同时使钢锭模本体2顶部帽口内进行灌注的钢水保持液态，配合放热板3和金属板4补充钢锭模本体2顶部帽口的钢水热量的损失。

本申请文件中使用到的标准零件均可以从市场上购买，而且根据说明书和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中常规的型号，控制方式是通过控制器来自动控制，控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现，属于本领域的公知常识，并且本申请文主要用来保护机械装置，所以本申请文不再详细解释控制方式和电路连接。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种帽口保温装置，其特征在于，包括：

第一圆弧板和第二圆弧板，所述第一圆弧板和第二圆弧板同轴间隔设置，所述第一圆弧板和第二圆弧板之间形成保温腔，所述第二圆弧板设置在第一圆弧板内侧；

导热框，固定设置在第一圆弧板和第二圆弧板底部，所述导热框封堵保温腔的底部开口；

封闭环，固定设置在第一圆弧板和第二圆弧板顶部，所述封闭环堵保温腔的顶部开口，所述封闭环上设置有可开闭的灌注槽；

所述金属板设置在第一圆弧板与导热框连接处，所述金属板为封闭板且截面大于导热框以形成限位台阶。

2.根据权利要求1所述的一种帽口保温装置，其特征在于，还包括保温帽，所述保温帽具有伸入第二圆弧板封堵第二圆弧板顶部开口的散热环，所述散热环内设置有连接杆。

3.根据权利要求2所述的一种帽口保温装置，其特征在于，所述金属板与保温帽上均设置有吊装耳轴。

4.根据权利要求2所述的一种帽口保温装置，其特征在于，还包括固定组件，所述固定组件包括：

连接块，分别设置在金属板与保温帽侧方；

插板，活动贯穿连接块；

顶板，固定于插板的一端，

销杆，可活动地贯穿连接块与插板并锁死插板与连接块。

5.钢锭浇铸***，其特征在于，包括：

钢锭模，所述钢锭模顶部具有帽口；

权利要求1～4任一所述的帽口保温装置，设置于所述帽口上，所述第二圆弧板的内腔填充高温炉渣，所述保温腔内填充保温材料；

放热板，所述放热板贴合固定于导热框外壁，所述放热板延伸至钢锭模内腔贴合帽口。

6.根据权利要求5所述的钢锭浇铸***，其特征在于，还包括浇注平台，所述钢锭模设置于浇注平台上。

7.钢锭浇铸方法，其特征在于，所述方法使用权利要求5所述的钢锭浇铸***，包括如下步骤：

将高温炉渣倾倒至第二圆弧板的内腔；

将保温材料填充至保温腔；

向钢锭模中浇注钢水；

将帽口保温装置转移至钢锭模的帽口上，使放热板底部延伸至钢锭模的内腔。

8.根据权利要求7所述的钢锭浇铸***的钢锭浇铸方法，其特征在于，所述将高温炉渣倾倒至第二圆弧板的内腔的具体方法为：

将炉渣倾倒至第二圆弧板的内腔并控制厚度为十毫米，初步结壳；

将炉渣再次倾倒至第二圆弧板的内腔。

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