[实用新型]钢-铁复合材料钢锭模

说明书

技术领域

本实用新型属于冶金工装制造技术领域，特别涉及一种用钢-铁制造出的复合材料钢锭模。

背景技术

在冶炼生产过程中，特别是钢的冶炼生产中，目前还有相当一部分产品在钢液冶炼结束后均以钢锭模为工装，将钢液浇注为钢锭，钢锭脱模后退火或直接红送转入后道加工工序，经压力加工生产出各种形状和不同技术要求的产品，这种方式生产的产品具有尺寸大和尺寸可选范围宽、形状复杂、内部质量水平高、易于小批量生产、适合后续处理加工等许多优点，在一些铸造、连铸及其它生产方法无法满足的领域内，这种生产方式起到不可替代的作用。

目前使用的这种钢锭模主要材料基本为铸铁，以灰口铸铁居多。但是在使用过程中，铸铁表面被侵蚀到一定程度后就会出现许多的裂纹和蚀坑，致使锭模无法继续使用，且由于铸铁没有塑性，使用中经常会出现应力开裂，同时也会因使用过程中的磕碰而导致掉耳和开裂。对于侵蚀和开裂不太严重的锭模，能采取的解决措施只能是表面修磨和裂纹修补，然后继续使用一段时间后整体报废；但对于侵蚀和开裂严重的锭模只能是整体报废。

由于锭模的侵蚀和开裂，给生产带来一系列不利影响，主要集中在以下几个方面：

1）锭模使用寿命低，工装消耗增加，冶炼生产成本高；

2）内表面侵蚀开裂后导致钢锭表面质量变差，后续加工时表面易开裂，使产品裂纹超深报废，尤其是不利于高合金钢、易开裂钢种或大规格产品的生产制造；

3）锭模塑性差，经常因应力开裂，浇注过程中漏钢造成废品；

4）锭模会因磕碰使吊耳脱落，不利于安全操作，尤其是单侧吊耳脱落的锭模无法吊装使用，尽管采用加大吊耳尺寸的方式能够提高其强度，但材料的浪费则是明显的；

5）如果对表面侵蚀或开裂不严重的锭模进行修补，则修补后其使用寿命并不会有理想的增加，而且用修补后的锭模浇注的钢锭表面质量也难以保证；

6）铸铁质的钢锭模经不起急冷急热，因此，也就不能在浇注后进行急冷操作，使钢液凝固缓慢，内部枝晶发达，因选分结晶造成的偏析也相对严重，无法保证化学成分和后续加工组织、力学性能的均匀性，影响产品的质量。

正是由于以上原因，许多钢铁生产企业都进行了大量研究，陆续试验了陶瓷复合型、内壁涂层、合金铸铁等钢锭模，但均因不便生产、使用效果不理想和成本问题限制了其在行业内的推广应用，因此，继续研制一种可再生的、制造简单、生产成本低、使用寿命长且能够改善浇注产品质量的钢锭模，具有很高的社会意义和经济价值。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种使用寿命长、工装消耗和生产成本低、能提高浇注产品质量、制造简单、耐急冷急热、抗应力裂纹性能好、外壳塑韧性好、内层部分可更换、可回收利用的钢-铁复合材料钢锭模。

本实用新型的目的是这样实现的：一种钢-铁复合材料钢锭模，包括外壁设置有吊耳的一体式或者分体式的外壳，所述的外壳的内壁上设置有均匀分布的突台，外壳的内壁上还均匀设置有与突台相配合的工作层。

所述的外壳是由低碳铸钢铸造而成或者是由轧制的低碳厚钢板切割、弯圈后焊接而成；所述的工作层为铸铁层。

所述的外壳与工作层的接触面为完全分割的界面。

所述的外壳与工作层之间设置有非金属涂层。

所述的突台的高度为10-30毫米。

所述的吊耳与外壳一体成型或者通过焊接的方式固定在外壳的外壁。

本实用新型具有以下积极效果：

1）本实用新型在外壳的内壁上设置有工作层，工作层与外壳是分体的，外壳的内壁上设置有固定工作层的突台，工作层具有可更换性，这样工作层的工作面损坏后可以很简单的更换或者修复，从而保证了工作面的质量符合浇注要求，降低了浇注钢锭因工作面的问题造成的锻造开裂的机率；

2）本实用新型如果锭模损坏只需要换工作层，外层可重复使用，这样制作周期可缩短1/3，制作材料的消耗也大大减少，可节约50%的铸造砂料用量；

3）本实用新型的外壳采用低碳铸钢或钢板，力学性能较好，塑韧性要远远高于脆性很大的铸铁，耐于磕碰，不易开裂、破碎；且能够承受较大的急冷急热的应力变化，进而不易因应力集中而损坏；对于需要快速结晶的钢锭，可以在铸造后将锭模吊放于有较强冷却介质（如水）的环境中加速凝固，降低偏析，提高钢锭内部质量；低碳铸钢或钢板的外壳具有良好的焊接性能，这样在外壳损坏后可采用焊接方式修复，克服了铸铁难以焊接修复的缺陷；