[科普中国]-保温帽

定义

用于镇静钢钢锭头部钢水绝热保温的铸锭设备。它的作用是使帽口部分的钢水较长时间保持液态，以便对钢锭锭身的钢水在凝固过程的体积收缩作不断补充，使最终缩孔位于帽口线以上，保证锭身组织致密不出现缩孔和疏松，达到减少钢锭缺陷和开坯切头损失的目的。保温帽一般由铸铁外壳和耐火材料内衬所组成。

类型按安放方式保温帽可分为固定式和浮游式两类。前者适用于轧制钢锭，保温帽平稳地摆放在钢锭模上口之上；后者适用于锻造钢锭，可以通过调整保温帽耳轴下面支柱高度，浇注不同重量的钢锭，达到一模多用。同时，注毕后去掉支柱，保温帽能随钢锭冷凝收缩自由下落，不致使钢锭因悬挂产生横裂纹。按内衬耐火材料性质分，有黏土砖、轻质黏土砖、煤渣砖及绝热板等多种。绝热板为20世纪70年代开发应用的新型帽口绝热保温材料，由于其热容量小和导热率λ极低(1000℃时λ≤0．45W/(m·K))使帽部容积与钢锭总容积之比(即帽容比)可由传统黏土砖保温帽的16%～20%降低至10%～14%。用上小下大敞口钢锭模浇注镇静钢时，将绝热板钉挂或镶砌于钢锭模上口一定高度的内壁上；用传统的上大下小钢锭模浇注镇静钢时，绝热板直接镶砌在保温帽铁壳内，也有的直接镶砌在钢锭模上口内壁。此时因帽口高度明显降低，需设计带豁口的钢锭模，以保证脱模吊车的夹钳能够夹住钢锭头部，顺利脱模。

结构参数为了保证保温帽的有效保温补缩效果，保温帽必须具备合理的结构参数：帽容比、断面形状、肩宽、锥度和转角半径等。

(1)帽容比。保温帽内腔容积与钢锭总容积之比。保温帽容积要保证容纳足够的未凝钢水来补充钢锭本体的凝固收缩。保温帽内衬的绝热保温性质愈好，帽容比可以愈小。一般来说，黏土砖衬保温帽的帽容比为16%～20%，用煤渣砖衬时为12%～16%；用绝热板衬时为10%～14%。小钢锭及质量要求高或收缩率大的钢种取上限，反之取下限。

(2)断面形状及肩宽。保温帽内腔形状通常为正截锥形。钢锭模上口内边长与保温帽下口内边长之差称保温帽肩宽。一般肩宽为20～50mm，大钢锭取上限。

(3)锥度。为减少钢水表面的热损失，降低金属消耗和便于脱帽，保温帽锥度一般取10%～15%。

(4)转角半径。加大保温帽的转角半径，有利于减少热损失，增加补缩效果。保温帽的转角上部较大，下部较小，逐渐过渡到钢锭模内口的形状。

使用与维护黏土砖衬保温帽可以多次使用，安放时要平稳对中，每次用后表面要涂耐火泥并加热烘烤、干燥。绝热板衬只能一次性使用，通常在铸车列型之后钉挂或镶砌绝热板。绝热板应干燥，外形应规则完整。2