[发明专利]一种新型锭模

说明书

技术领域

本发明属于新型锭模领域，尤其是一种新型锭模，适用于铁合金冶炼中工业硅、硅铁、硅铝铁等产品的浇注冷却，尤其适用于工业硅冶炼的浇注冷却。

背景技术

工业硅也称为“结晶硅”、“纯硅”、“金属硅”，GB2881-81《工业硅技术条件》国家标准发布后，正式定名为“工业硅”。工业硅根据用途主要分为冶金用硅和化学用硅两大类。冶金用硅用于生产铝硅合金等领域，化学用硅则用于生产有机硅、半导体材料和太阳能级硅等方面。

冷却锭模是把矿热炉冶炼得到的工业硅液浇入并凝固成锭的模或容器。模或容器的形状根据工业硅所需成锭的形状而定，一般形状是扁长方形铸铁容器，由于硅的熔点为1420℃，沸点为2355℃，铸铁的熔点在1200℃左右，矿热炉内高温熔融的工业硅液在精炼后浇注时的温度在1600℃左右，在浇注到冷却锭模容器时难免会熔蚀锭模体，破坏锭模体的金相组织，铁元素还会混入到硅液之中，且一般在锭模中部的硅液是最后冷却的，所以锭模中部的硅液因偏析因素铁含量较高，降低工业硅的品质；且铸铁容器的热容以及热传导系数都不高，热交换效率较低，因此人们想到了采用水冷式的冷却锭模。水冷式的冷却锭模一般是在锭模中设置水冷管道，当冷水流过锭模的时候，能够将锭模上表面的热量从工业硅液吸收的热量带走，这种锭模虽然冷却量速度较快，但是由于其中的水冷管道由于经常处于骤冷骤热的状态，非常容易产生裂纹，同时在热胀冷缩的作用下，会将水冷管道拉破，水会从裂纹中渗出并气化，并与硅液产生氢化反应，带来爆炸的严重后果，后果不堪设想。同时，这种冷却锭模中的水冷管道由于数量有限，所以冷却效果也很有限。

为了解决水冷锭模的缺陷，公告号为CN203360010U的中国专利公开了一种工业硅安全耐用冷却锭模，由于冷却锭模容器本体的容器内底面嵌设有平板形石墨块。石墨的熔点为3850±50℃，耐高温且导热性好，热膨胀系数小，强度随温度提高而加强。矿热炉内近沸腾状的工业硅液浇注到冷却锭模容器时，容器内底面嵌设的石墨块板与刚出炉的高温工业硅液接触时不会被熔蚀，且热量能被石墨块板快速热传导分散到整个冷却锭模容器，这种冷却锭模耐用且安全。但是这种结构的锭模也是具有缺陷的，由于石墨的厚度是有限的，且石墨的比热容也不是特别的大，只能将热量排出到空气之中，所以在冷却其中的硅液的时候效果仍然不好，冷却速度以及冷却量不够大，冷却速度较慢，微量元素偏析较大，普通石墨在高于550℃的情况下就会氧化，长期处于高温工作环境下，石墨氧化很快，使用寿命短，成本很高。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型锭模，该新型锭模在浇注硅液的时候能够迅速的将硅液进行冷却，热传导效率高，节约了浇铸时间，减少微量元素偏析，且安全性能优异，使用寿命长，在工作过程中锭模表面可以不涂刷任何帮助脱模材料，产品表面光滑整洁。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型锭模，包括底座，所述底座上设置有由钢板组成的锭模容器，在锭模容器的左侧还固定设置有进水管道，所述进水管道通过若干进水管和锭模容器相连通，在锭模容器的右侧固定设置有出水管道，所述出水管道通过若干出水管和锭模容器相连通，在出水管道上连接有排气管，所述锭模容器上方铺设有石墨板，石墨板上设置有精铸铸铁围模。

进一步的，该锭模容器中通过隔板分隔有若干水道，每一水道和一进水管以及一出水管相对应。

进一步的，所述进水管设置在进水管道的上方，所述锭模容器的顶部钢板的下表面呈倾斜状态，顶部钢板的下表面和底部钢板的上表面的距离逐渐增大，所述进水管处于锭模容器左侧板的下部，所述出水管处于锭模容器右侧板的上部。

进一步的，每一所述水道的前部还设置有一挡板。

进一步的，所述锭模容器上还设置有用以定位石墨板的定位板。

进一步的，所述石墨板上表面涂有耐高温抗氧化层。

进一步的，所述石墨板由若干石墨块组合拼接而成。

进一步的，所述顶部钢板上表面还设置有若干倒梯形长条，所述石墨块底部两侧设置有和倒梯形长条相匹配的直角梯形卡槽。

进一步的，所述排气管为管口朝下的U型管。

进一步的，所述锭模容器左侧板和右侧板上还分别连接有遮挡出水管道和进水管道的L型板，所述L型板上堆积有呈坡道的石英砂，所述石英砂上涂有耐高温涂层。

本发明的有益效果是：(1)该结构的新型锭模在浇筑硅液的时候能够通过石墨板快速的将热量传递到锭模容器中，节约了浇铸时间，减少偏析，产品质量稳定；

(2)该结构的新型锭模通过设置有多个水道，能够使得热量传递到锭模之中的时候更加均匀；