一种车载模铸浇钢系统的模铸坑设计方法

摘要

本发明涉及冶金领域，具体涉及一种车载模铸浇钢系统的模铸坑设计，布置A、B两条模铸浇钢坑生产线，两条模铸浇钢坑生产线分别位于两条不同的跨内，模铸坑内壁底部铺设一层耐火砖，在两条模铸线之间布置浇铸用耐材干燥房；根据不同锭型钢锭模的高度和生产中使用比例，将A跨设计为2级模铸坑，B跨设计为3级模铸坑；模铸坑内摆放一位、二位、六位和八位四种底盘，分别针对相应的锭型。本发明充分考虑了模铸浇钢车提升行程、不同锭型锭模高度变化、产能需求情况和底盘变化的特点，采用阶梯式模铸坑设计，通过采用不同深度的模铸坑、调整中注管底座的数量和提升钢包高度来满足不同锭型、不同产品模铸生产的需要。

权利要求

1.一种车载模铸浇钢系统的模铸坑设计方法，其特征在于：它包括以下步骤：

步骤SO1、采用车载模铸浇钢坑的设计理念，布置A、B两条模铸浇钢坑生产线，两条模铸浇钢坑生产线分别位于两条不同的跨内，每条模铸浇钢坑铺设有模铸浇钢车运行轨道，方便模铸浇钢车进行浇钢，模铸坑内壁和底部铺设一层耐火砖，在两条模铸线之间布置浇铸用耐材干燥房；

步骤SO2：根据不同锭型钢锭模的高度和生产中使用比例，采用阶梯坑的设计，同时结合两条模铸浇钢坑所在跨的天车最大起重吨位情况，将A跨设计为2级模铸坑，主要摆放浇注40吨以下锭型钢锭及电极坯；B跨设计为3级模铸坑，主要用于浇注60吨以下各类型的钢锭及电极坯；

步骤SO3：模铸坑内摆放一位、二位、六位和八位四种底盘，分别针对相应的锭型，每级阶梯坑底盘下铺有90-120mm厚度的砂子，考虑到底盘宽度3700-4200mm，为了方便底盘的摆放和保证操作人员的人身安全，在设计时在底盘与模铸坑边之间单边至少留出200mm安全距离，因此设计模铸坑内壁净宽度为4600-4800mm；模铸坑的底部、侧壁混凝土结构外平铺一层耐火砖，在模铸坑的两端、一级坑与二级坑以及二级坑与三级坑的过渡地带均设置混凝土砌筑的墙，台阶混凝土表面铺设耐火砖，每级模铸坑的内侧均设有直爬梯；

步骤SO4：使用统一高度的中注管和底座，通过增加底座数量调整中注管的高度，中注管下垫底座数量不超过3块；

步骤SO5：在设计模铸坑时A跨，一级坑长度38360mm，摆3个八位底盘，6个六位底盘，满足3炉1.5-15吨锭型模铸生产需求；二级坑长度25240mm，摆2个六位底盘，3个二位底盘1个一位底盘，满足2-3炉15-40吨锭型模铸生产需求；B跨一级坑长度31800mm，3个八位底盘，8个六位底盘，满足3-4炉1.5-15吨各锭型模铸生产需求，二级坑长度16000mm，2个六位底盘，

2个二位底盘，满足2炉15-40吨锭型模铸生产需求；三级坑长度12760mm，2个二位底盘1个一位底盘；可以满足2炉20-60吨锭型模铸生产需要；A跨一级坑和二级坑、B跨一级坑、二级坑和三级坑，每级模铸坑侧壁内都设直爬梯，作为安全通道和方便操作人员进出模铸坑；

步骤SO6：模铸坑载荷，根据坑的不同深度，底盘、钢锭、钢锭模、砂子对地面的压力确定不同级模铸坑的载荷。

说明书

一种车载模铸浇钢系统的模铸坑设计方法

技术领域

[0001] 本发明涉及冶金领域，具体涉及一种车载模铸浇钢系统的模铸坑设计方法。

背景技术

[0002] 模铸是特殊钢生产常用的浇铸方式之一，其特点为投资少，生产灵活，适合小批量和大锭型钢锭的生产。传统的模铸线设计采用以下几种方式：（1）以冶金天车作为吊运和浇铸主要载体，将模铸线直接设计在厂房地面上并摆设底盘、模子，在一侧设立钢结构浇铸操作平台，操作人员在平台上执行浇钢操作，可浇注不同锭型，适应性强（；2）在车间挖一条深度一致的模铸坑，摆模在坑内进行，浇钢在坑沿上进行，适合锭型较少的浇铸生产；（3）车载底盘模铸浇钢生产线，采用电平车上放置底盘，摆模在电瓶车上进行，浇钢时电瓶车开到可升降的钢包架下，操作人员站在包架所在平台上操作浇钢，适合锭型较少的浇铸生产，节省了专门的浇铸天车。

[0003] 以上三种模铸浇钢生产线，适应了不同生产现场的工作需要，但是也存在着不足，主要体现在以下几个方面：（1）模铸线直接设置在地面上，对厂房的通风要求严格，禁止有对堂风通过，会影响到钢锭的凝固效果；（2）模铸线直接在地面上对于高大锭模的安装不利，要设计专门的可调高度的锭模摆放架，经常用天车吊运，会增加工作负担；（3）前两种模铸生产线浇钢时都要使用冶金天车，对天车要求高；（4）第三种模铸生产线，虽然节约了天车使用量，但适用锭型较少。

[0004] 以上问题的存在致使新的模铸坑设计方式成为可能，以适应公司模铸生产实际的需要。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足提供一种通过模铸坑设计提高模铸坑对不同锭型浇注的适应性、提高钢锭的质量稳定性的车载模铸浇钢系统的模铸坑设计方法。

[0006] 本发明的技术方案如下：一种车载模铸浇钢系统的模铸坑设计方法，它包括以下步骤：

[0007] 步骤SO1、采用车载模铸浇钢坑的设计理念，布置A、B两条模铸浇钢坑生产线，两条模铸浇钢坑生产线分别位于两条不同的跨内，每条模铸浇钢坑铺设有模铸浇钢车运行轨道，方便模铸浇钢车进行浇钢，模铸坑内壁和底部铺设一层耐火砖，在两条模铸线之间布置浇铸用耐材干燥房；

[0008] 步骤SO2：根据不同锭型钢锭模的高度和生产中使用比例，采用阶梯坑的设计，同时结合两条模铸浇钢坑所在跨的天车最大起重吨位情况，将A跨设计为2级模铸坑，主要摆放浇注40吨以下锭型钢锭及电极坯；B跨设计为3级模铸坑，主要用于浇注60吨以下各类型的钢锭及电极坯；

[0009] 步骤SO3：模铸坑内摆放一位、二位、六位和八位四种底盘，分别针对相应的锭型，每级阶梯坑底盘下铺有90-120mm厚度的砂子，考虑到底盘宽度3700-4200mm，为了方便底盘的摆放和保证操作人员的人身安全，在设计时在底盘与模铸坑边之间单边至少留出200mm安全距离，因此设计模铸坑内壁净宽度为4600-4800mm；模铸坑的底部、侧壁混凝土结构外平铺一层耐火砖，在模铸坑的两端、一级坑与二级坑以及二级坑与三级坑的过渡地带均设置混凝土砌筑的墙，台阶混凝土表面铺设耐火砖，每级模铸坑的内侧均设有直爬梯；

[0010] 步骤SO4：使用统一高度的中注管和底座，通过增加底座数量调整中注管的高度，中注管下垫底座数量不超过3块；

[0011] 步骤SO5：在设计模铸坑时A跨，一级坑长度38360mm，摆3个八位底盘，6个六位底盘，满足3炉1.5-15吨锭型模铸生产需求；二级坑长度25240mm，摆2个六位底盘，3个二位底盘1个一位底盘，满足2-3炉15-40吨锭型模铸生产需求；B跨一级坑长度31800mm，3个八位底盘，8个六位底盘，满足3-4炉1.5-15吨各锭型模铸生产需求，二级坑长度16000mm，2个六位底盘，2个二位底盘，满足2炉15-40吨锭型模铸生产需求；三级坑长度12760mm，2个二位底盘1个一位底盘；可以满足2炉20-60吨锭型模铸生产需要；A跨一级坑和二级坑、B跨一级坑摆、二级坑和三级坑，每级模铸坑侧壁内都设直爬梯，作为安全通道和方便操作人员进出模铸坑；

[0012] 步骤SO6：模铸坑载荷，根据坑的不同深度，底盘、钢锭、钢锭模、砂子对地面的压力确定不同级模铸坑的载荷。

[0013] 本发明的技术方案产生的积极效果如下：

[0014] （1）布置两条模铸线可以各自独立工作互不影响，当一个模铸坑热送时不影响另一个模铸坑的摆模浇钢操作；采用模铸浇钢车浇钢,模铸跨天车只负责摆模和脱模工作，避免使用冶金天车浇铸降低运行成本；将耐材干燥房布置在两条模铸浇钢坑之间，方便了耐火材料的取用。

[0015] （2）采用坑式设计可以减少过堂风造成的锭模表面散热不均衡，避免表面裂纹的发生；

[0016] （3）通过在不同的阶梯坑中调节中注管高度来满足不同锭型的浇铸要求；

[0017] （4）通过调整模铸坑的深度来适应不同锭型的生产需要，充分利用了各个跨天车的起重特点，最大程度适应了公司中小锭型较多的特点充分利用了各跨天车起重能力；

[0018] （5）采用模铸浇钢坑设计和模铸车车载钢包浇铸，提高了浇钢工工作业面，方便浇钢工时刻观察锭模内钢水上升情况。

[0019] （6）通过增加底座数量调整中注管的高度，中注管下垫底座数量最多不超过3块，最大限度地减少模铸浇钢车升降行程，方便了工装制作、统一管理。

[0020] （7）充分考虑到底盘摆放进模铸坑的需要，留足安全距离，坑内设置直爬梯起到方便操作工进出模铸坑，危险时可以作为躲避通道。底盘下定有一定厚度的砂子方便底盘摆放的找平。

附图说明

[0021] 图1为本发明A跨模铸坑的结构示意图。

[0022] 图2为图1中B-B的剖视结构图。

[0023] 图3为图1中C-C的剖视结构图。

[0024] 图4为本发明B跨模铸坑的结构示意图。

[0025] 图5为图4中A-A的剖视结构图。

[0026] 图6为图5中D-D的剖视结构图。

具体实施方式

[0027] 一种车载模铸浇钢系统的模铸坑设计方法，采用车载模铸浇钢坑的设计理念，布置A、B两条模铸浇钢坑生产线，两条模铸浇钢坑生产线分别位于两条不同的跨内，每条模铸浇钢坑铺设有模铸浇钢车运行轨道，方便模铸浇钢车进行浇钢，模铸坑内壁和底部铺设一层耐火砖，在两条模铸线之间布置浇铸用耐材干燥房；如图1、2、3、4、5、6所示，模铸坑轨距设计为5500mm，坑的内部宽度按4600mm设计，模铸坑的侧壁和底部里层采用钢筋混凝土结构做防水处理，外侧铺一层115mm厚的耐火砖。在模铸坑的底部垫110mm厚的砂子。轨道型号为QU120。

[0028] 如图3、6所示，A跨各级模铸坑的长度，一级坑长度38360mm，二级坑长度25240mm。B跨各级模铸坑长度，一级坑长度31800mm，二级坑长度16000mm，三级坑长度 12760mm。A跨可摆中注管高度，一级坑可摆2880mm、3420mm两种高度中注管，可摆高度3000mm以下重量15吨以下的钢锭模，二级坑可摆3420mm、3960mm两种高度中注管，可摆高度2800-3660mm以下重量40吨以下的钢锭模。B跨可摆中注管高度，一级坑可摆2880mm、3420mm两种高度中注管，可摆高度3000mm以下重量15吨以下的钢锭模，二级坑可摆3420mm、3960mm两种高度中注管，可摆高度2800-3660mm以下重量40吨以下的钢锭模。三级坑可摆3960mm、4500mm两种高度中注管，可摆高度3400mm-4300mm重量60吨以下的钢锭模。

[0029] 根据各级模铸坑中底盘、钢锭、钢锭模、中注管、砂子对地面的压力确定不同级模铸坑的载荷（以三级坑为例：底盘重量为15-18吨，钢锭和钢锭模的总重量为84吨；中注管重量为3吨，砂层重量约1吨，接触面积为9平米，我们在设计地面载荷约为（84+3+18+1）/9≈12.09T/㎡）。

[0030] 如图3、6所示，A跨模铸坑底部载荷按一级坑7.71t/m²、二级坑8.19t/m²；B跨模铸坑底部载荷按一级坑7.71t/m²、二级坑8.19t/m²、三级坑12.09t/m²设计。A跨一级坑和二级坑之间，B跨一级坑和二级坑之间、二级坑和三级坑之间都设有混凝土台阶，表面铺耐火砖起到过渡保护和通道作用。

[0031] A跨一级坑摆3个八位底盘，6个六位底盘，二级坑2个六位底盘，3个二位底盘1个一位底盘；B跨一级坑摆3个八位底盘，8个六位底盘，二级坑2个六位底盘，2个二位底盘，三级坑2个二位底盘1个。