一种铸造大钢锭用水冷底盘及使用方法与流程

本发明涉及铸造技术领域，尤其涉及一种铸造大钢锭用水冷底盘及使用方法。

背景技术：

在大型钢锭的铸造生产过程中，由于大钢锭的凝固时间长，且凝固后期的纵向凝固顺序弱，易产生严重的心部缩孔疏松和宏观偏析等缺陷。

目前，针对大钢锭凝固时间长的主要措施为水冷钢锭模技术，通过水冷提高大钢锭凝固过程中的冷却强度来缩短凝固时间减轻宏观偏析等缺陷。但是，水冷钢锭模主要加强了大钢锭凝固过程中的侧面冷却强度，并不利于钢锭自下而上的凝固顺序，因此不能减轻大钢锭中上部位心部的缩孔疏松缺陷。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，针对目前大钢锭心部缩孔疏松严重等问题，提供一种水冷底盘，提高大钢锭凝固过程中的纵向冷却强度，减轻大钢锭心部缩孔疏松等缺陷。

本发明一种铸造大钢锭用水冷底盘，包括底盘、多级冷却环(一级冷却环、二级冷却环、三级冷却环等)和法兰，其结构要点是在底盘内部从中心到边缘依次布置着多级冷却环。

所述底盘形状为圆形、方形或者矩形。

所述多级冷却环有2-10级，从底盘中心到边缘逐级分布，并且环形冷却水通道的布置密度从底盘中心到边缘递减。

所述多级冷却环形状随底盘形状而定，为圆形环、方形环或者矩形环，多级冷却环断面为圆形或者矩形。

所述多级冷却环的进口端和出口端均设有用于连接冷却水系统的法兰。

在大钢锭铸造生产过程中，通过法兰分别将多级冷却水通入相应的多级冷却环中，并根据大钢锭凝固过程的传热特征分别调整各级冷却水的压力、进出口水温和流速，使大钢锭底部在高冷却强度下保持温度均匀。不仅能缩短大钢锭凝固时间提高生产效率，而且能增强大钢锭自下而上的凝固顺序，尤其是提高大钢锭轴心线附近的冷却强度，促进纵向凝固层均匀推进，减轻大钢锭心部的缩孔疏松缺陷。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1)本发明铸造大钢锭用水冷底盘整体铸造而成，多级冷却环为底盘内部空腔，在大钢锭生产过程中冷却水只在内部空腔围成的多级冷却环内流动，确保安全。

2)本发明所述的多级冷却环从底盘中心到边缘逐级分布，密集程度递减，各级冷却环分别与相应的多级冷却水系统相连接，使大钢锭底部中心区域的冷却强度较边缘处大，促进纵向凝固层均匀推进，减轻大钢锭心部的缩孔疏松缺陷。

附图说明：

图1是本发明结构示意图。

图2是按图1所示本发明结构的剖视图。

图中：1-底盘；2-一级冷却环；3-二级冷却环；4-三级冷却环；5-法兰。

具体实施方式

实施例

一种铸造大钢锭用水冷底盘，如图1、图2所示，包括底盘1、一级冷却环2、二级冷却环3、三级冷却环4和法兰5。底盘1为圆形或矩形，各级冷却环2、3、4均为相应的圆形或矩形。一级冷却环2在底盘1的中心一定范围内分布且较密集，二级冷却环3和三级冷却环4依次分布在一级冷却环2外围，相对一级冷却环2较稀疏。各级冷却环2、3、4的进口端和出口端均设有用于连接冷却水系统的法兰5。

该铸造大钢锭用水冷底盘的使用方法包括以下步骤：

1)摆模后，分别将多级冷却水系统通过法兰5与相应的各级冷却环2、3、4连接；

2)于开浇前2-5分钟打开多级冷却水系统，使各级冷却环2、3、4开始通水冷却；

3)在大钢锭凝固过程中，可以调整多级冷却水系统的水温、水压和流速来调节大钢锭底部中心到边缘不同部位的冷却强度，以促进大钢锭纵向凝固层均匀推进，减轻大钢锭心部的缩孔疏松缺陷。

4)钢锭脱模5-20分钟后，底盘1温度降低至室温，关闭多级冷却水系统。