钢锭模铸
钢锭的浇铸方法有哪些
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钢锭的浇铸方法有哪些1、普通铸锭法在大气中将钢水浇人钢锭模中使其慢慢凝固的方法,称为普通铸锭法。
它又分为上注法与下注法。
大型钢锭的浇注较为普遍地采用上注法。
德国梯森.亨利希冶金公司采用下注法,成功地浇注了重达435t的钢锭。
2、上注法由于钢液飞溅易产生表面气孔。
与下注法相比,钢锭表面凹凸不平严重。
为防止浇注中钢液的二次氧化,都采用情性气体保护。
真空铸锭法钢包内的钢液,通过中间包浇入置于真空室内的钢锭模的方法,称为真空铸淀法。
除气设备如前所述的滴流除去法-样。
3、在以去氢为目的大型钢锭的生产中,广泛采用这种方法。
与大气浇注的普通铸锭法相比,既避免了钢液的二次氧化,又减少了钢液中的非金属夹杂物。
4、同时可以利用高真空条件下的碳氧反应,进行真空碳脱氧控制,这对于低硅的NiCr-M6、NiCrMoV等钢种或超纯钢的大型钢锭的铸锭有特别重要的作用。
不但减少了钢中的物,提高了钢的纯净度,又显著地改善了钢锭的偏析,极大的提高了钢锭的内部质量。
護院的几何形状和尺寸直接影响钢锭的结晶过程和质量.钢锭模的几何形状和尺寸取决于楼角数、钢锭锥度和高径比。
5、大型钢锭的棱角數有8.16.24和32棱。
多棱的钢锭梭角较钝,偏析形成的少,且角偏桥因棱多而分散。
增加棱角数就是增加了钢锭的曲面数,从而在凝固时可以有更大的缓冲兼地,赋羽了裂纹形成趋势。
因之,特大型钢锭多采用24棱或32棱.至于普通钢锭,各工厂根据晁体的情况确定。
中国第- -重型机械集团公司上注钢锭小于85t 的为8棱,大于85t的大型钢锭采用24棱。
6、通过生产实践,人们已认识到科学.合理的确定钢锭的锥度和高径比,可以使夹杂物易于上浮、气体易于外逸;可以使钢锭充分地实现自下而上的顺序凝固,利于补缩减少疏餐注舞中心致密;可以降低应力,防止钢锭表面产生裂纹。
而科学、合理地确定冒口尺寸,M佛充锭身的收缩,把缩孔和疏松最严重的部分集中到冒口中去,保证锭身的质量。
新以前确定的钢绽外形和几何尺寸是在大量的生产实践与上述认识不断深化的基础上,不断改进的结果。
模铸钢锭技术
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二、锭型选择
4 钢锭的断面形状
} ①方型锭
②矩型锭
用于型钢、棒材、线材
③扁锭:用于板钢、带钢
④八角锭:用于锻造
⑤圆锭:用于管钢、车轮、轮箍
辽宁科技大学冶金工程技术中心
三、钢锭的浇铸方法
1.上铸:钢水直接从模口向下浇铸
优点:耐火材料消耗少,整脱模工序简单,内 部夹杂少
缺点:模底冲刷损失快,浇铸中有飞溅易造成表 面结疤,总浇铸时间长,要求钢水过热度高
②选择代表性规格 ③用较少的钢锭满足各种品种、规格的要求 ④锭型设计应与轧制规程、轧制方式相匹配
辽宁科技大学冶金工程技术中心
五、钢锭设计内容
1.锭型选择和浇铸方式确定 2.锭重计算 3.保温帽部容积确定 4.钢锭本体厚度确定 5.钢锭本体宽度确 定 6.钢锭本体锥度确定 7.钢锭尾部形状设计 8.钢锭头部形状设计
锭模内腔尺寸和锭型尺寸是一致的 锭模外型要根据锭模壁厚及铸锭所需结构设计
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十一、钢锭模设计
1.模壁厚度及其分配
①大面模壁厚度一般取钢锭厚度的0.25~0.30倍,太厚热应力大、 吸热能力有浪费;太薄强度刚性不足、吸热能力差、影响钢锭凝固 组织 ②钢锭模壁应按不等厚设计,使大面、小面、转角热应力分布均匀, 锭模不易开裂 ③一般大面壁厚︰小面壁厚︰转角壁厚比为1.05︰1︰0.95 ④扁钢锭模横截面外轮廓线应尽量接近椭圆形 ⑤钢锭模纵截面壁厚应为“龟背形”,以均匀热应力,防止纵向变 形内壁龟裂
②帽部下部厚度:h帽=h大-(20~40) h大-钢锭本体大头厚度
b帽、h帽之所以向内收缩,是要防止保温帽一旦座偏时产生 “悬挂”拉裂 ③帽部锥度:i%=5~20% ,防止脱模时吊牙打滑 ④帽部浇高:H帽一般为350~550mm,以最后根据帽容比的 计算析深入本体)
大锻件 第4部分 锻造用钢锭及铸锭技术
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第四部分锻造用钢锭及铸锭技术一、 大型钢锭的组织结构及类型1.大型钢锭的组织结构z 激冷层:锭身表面的细小等轴晶区。
厚度仅6~8mm ;因过冷度较大,凝固速 度快,无偏析;有夹渣、气孔等缺陷。
z 柱状晶区:位于激冷层内侧;由径向呈细长的柱状晶粒组成;由于树枝状 晶沿温度梯度最大的方向生长,该方向恰为径向,因此形成了柱状晶区;其凝固速度较快,偏析较轻,夹杂物较少;厚度约50~120mm 。
z 分枝树枝晶区:从柱状晶区向内生长;主轴方向偏离柱状晶,倾斜,并出现 二次以上分枝;温差较小,固液两相区大,合金元素及杂质浓度较大。
z A 偏析区:枝状晶间存在残液,比锭内未凝固的钢液密度小,向上流动,形成A 偏析;在偏析区合金元素和杂质富集,存在较多的硫化物,易产生偏析裂纹。
z 等轴晶区:位于中心部位;温差很小,同时结晶,成等轴晶区。
钢液粘稠, 固相彼此搭桥,残液下流形成V 偏析,疏松增多。
z 沉积锥区:位于等轴晶区的底端;由顶面下落的结晶雨、熔断的枝状晶形成的自由晶组成,显示负偏析;等轴的自由晶上附着大量夹杂物,其组织疏松,且夹杂浓度很大;应切除。
z 冒口区:最后凝固的顶部;因钢液的选择性结晶,使后凝固的部分含有大量的低熔点物质,最后富集于上部中心区,其磷、硫类夹杂物多;若冒口保温不良,顶部先凝固,因无法补缩形成缩孔;质量最差,应予切除。
2. 大型钢锭的类型z 普通钢锭高径比:=+dD H 2 1.8~2.5;通常,10吨以下的钢锭:2.1~2.3,10吨以上的钢锭:1.5~2;锥度:=%100-D Hd 3~4% ; 横断面为8棱角形。
大钢锭为16,24,32棱角。
z 短粗型钢锭高径比: 0.5~2;锥度: 8~12%。
高宽比减小,锥度加大有利于钢锭实现自下而上顺序凝固,易于钢水补缩,中心较密实;有利于夹杂上浮,气体外溢,减少偏析;锭身较短,钢水压力小,侧表面不易产生裂纹;锥度大,易脱模;可增加拔长锻比。
钢锭模模样机加工工艺
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触。 设顶 尖接 合面 圆半径 为 r顶 尖孑 接 合 面椭 圆长 , L 轴 半径 为 R。在 加工初 期 。即使 是这 样 的情 况也 不
会 出现 什 么问题 。但 是经 过 一段 时 间 . 尖孔 磨 损 顶
后, 最后 成为 两 圆上 点相 接触 , 磨损 量 为 R r 其 — 。如 图 9所 示 。 由于工件 自重达 一 吨 以上 , 这样 磨损 情
造 工 艺 技术 人 员 提 出 要将 其 木 质 模样 改为 与 原 设
端 用 大车 尾架 顶尖 , 一 端再 用尾 架 顶尖 长 度就 另
不够 了。 因此考 虑另 一 端用 镗 床弯 板装 死 顶尖 , 设
计其 外 形 尺 寸 。 宽 2 0mm 2 0mm, 作 台 面上 底 5 < 9 工
钢 锭 模 模 样 机 加 工 工 艺
周 自斌 . 杨 崇英
河南省工业学校( 5 01 401 )
众所 周知 , 锭模 是模铸 的重要工 艺 消耗件 。 钢 由 于 钢锭 模产 量 的不 断提高 . 随之 带来 铸 造工 艺 用 的 木 质模 样使 用频 率 不断增 加 . 而每 件 木质 模 样 的 从
计一但 难度 , 就此 问题进 行如 下分 析讨论 : 现
放 置就 没有 问题 了 , 架顶 尖 中心 高 4 0mm。 尾 0 两端
R偏 心距 为 4 m, 4 i。 图 4所示 。 0m 取 7ml 如 l
图 1 模 样简 图
改 用 铸 铁 的模 样 , 析其 外 型 。 分 斜平 面 的加 工 没什 么 问题 . 四周 轴 向过渡 圆角为 四分 之 一 的 圆 但 锥体 面 的加工 就有 一定 的 困难 。 就我 校机 加工 现有 设备 而 言 , 虑 在三 米龙 门刨 床进 行 切 削加 工 。可 考 是铁 模 样 重 达 一 吨 以上 , 既要 垫 平 . 要在 加 工 过 又 图 3 c 1 0车床尾 架简 图 图 4 弯板 简 图 w6 O 尾架 中心 高为 4 0m 0 m,把 4 0m 4 0m 的 3 mx 3 m 大端放 置 于其顶尖 上, 大端 四角 为 R10其 对 角线长 2, 度 为 4 0 ( 2 V 10 一 = 0 。当顶 尖 进 入 顶尖 孔 3 一 10 2 ) 156 后, 其工作 下部 高度 为 5 6 10 3 6mm 4 0m 0 — 2 = 8 < 0 m。
连铸连轧
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第一章模铸与连铸的比较⏹模铸:钢水→整模→浇铸→脱模→均热→初轧→成品轧制⏹连铸:钢水→连铸→成品轧制⏹液态铸轧:钢水→铸轧成品模铸铸锭的凝固⏹将炼成的钢水浇注到铸铁或砂型制成的钢锭模内,凝固后形成的锭子称为钢锭。
钢锭经轧制或锻压成为钢材后方能使用,所以钢锭是半成品。
⏹根据浇注方法的分为上注钢锭和下注钢锭。
下注锭的表面质量优于上注锭。
⏹根据脱氧程度的不同又有沸腾钢钢锭、半镇静钢钢锭和镇静钢钢锭三种。
沸腾钢是脱氧不完全的钢,镇静钢是脱氧完全的钢,半镇静钢的脱氧程度介于前两者之间,接近于镇静钢。
钢锭的应用现状⏹模铸锭与连铸坯相比,所占比例逐年减少,最终将减少到约占10%,其中合金钢和不锈钢将减少到20%,工具钢和特殊钢将减少到40%。
这是由于连铸坯可以多炉连浇、收得率高、不需初轧或开坯、能耗低,质量甚至优于模铸锭。
⏹但模铸镇静钢不可能完全被淘汰,因为锻造用钢、一些小批量生产的高级合金钢及VAR(真空电弧重熔)和ESR(电渣精炼)用的坯料仍需用模铸镇静钢来生产。
钢锭的质量⏹钢锭的质量有表面质量和内部质量之分。
⏹表面质量:结疤、裂纹、表皮的纯净度和致密度。
⏹内部质量:钢锭内部的纯净度、致密度、低倍非金属夹杂物数量和宏观偏析的程度。
⏹沸腾钢的表面质量好,但由于锭心偏析大,内部质量不如镇静钢。
连铸:使金属液由中间包经浸入式水口不断地通过水冷结晶器,凝成硬壳后从结晶器下方出口连续拉出,经喷水冷却,全部凝固后切成坯料的一种铸造工艺。
连铸的设备以弧形连铸机为例,主要有钢包支承装置、盛钢桶(钢包)、中间罐、结晶器(一次冷却装置)、结晶器振动装置、铸坯导向和二次冷却装置、引锭杆、拉坯矫直装置(拉矫机)、切割设备和铸坯运出装置(见辊道和横向移送设备)等连铸的优点变间断生产为连续生产,产量↑(连铸比,连浇炉数)冷却强度大,铸造组织比较细密,偏析小切头切尾率少,成才过程烧损和切损少,成材率提高8~12%工艺过程缩短,生产周期短,能耗、运输成本降低,能耗降低30~60%(视是否热装、热送、直接轧制而定)环保条件好,无整、脱模时的污染便于自动化,提高技术水平连铸的好处在于节能和提高金属收得率。
6.2t扁八角钢锭模的铸造
![6.2t扁八角钢锭模的铸造](https://img.taocdn.com/s3/m/035bcb85cc22bcd126ff0cbe.png)
《 重技术》 一
定 出 内外 模 样 的制作 过 程使 之更 加 符合 实 际 工艺 要求 ;铸 造过 程 首先 要设 计 出合 理 且方 便 操作 的 工 卡具 。芯铁 表 面要 求缠 绕 草绳 ,以增 强 芯 子 的 退让性 、透 气性及 芯 子表 面对芯 砂 的附着力 。
12 扁 八 角模 子的铸 造 方法 .
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Ⅱ l H ■ l 删
()措施 1 分 析 浇 注 巴士 合 金 后 产 生 变 形 的
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图 3
原 因是 :浇 注 的 巴 士合 金 两 端 先 凝 固
中 间 后凝 固 ,产 生 应 力 造 成 变 形 。我
3 结 语
通 过这 两 种不 同尺寸 的薄 壁 轴 瓦的铸 造 ,我 们 掌握 了一 定 的反 变形 的知识 ,为 以后 的生 产提
供 了经 验 。
收 稿 日期 :2 0 — 8 2 ;修 回 日期 :2 0 — 4 1 060 —4 070 —9
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统 。在 镀 锡 时要 注意 速度 ,以免 降 温太 快 。在 冷
却 后 先 旋 转 楔 铁 上 的左 右 螺 栓 使 楔 铁 向 圆心 靠 拢 ,最 后使 楔铁 与 胎具 脱 离 接触 ,然 后再 旋 转胎
具上 的左 右螺栓 使之 脱离 巴士 合金层 。
()巴士合金 的浇注 2 镀 锡 时 瓦衬 温 度 3 0 3 0℃ ,浇 注 时 瓦衬 温 0 —4 度 2 0 2 0℃。 巴士 合金 温 度 4 0 4 0℃。在 浇 6—8 3—6
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20 0 7年 第 4期 ( 1 8期 ) 总 1
浅谈V法工艺生产钢锭模铸件的控制
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浅谈V法工艺生产钢锭模铸件的控制摘要:V法工艺生产钢锭模铸件,可以省略钢锭模底面的机械加工,大幅度提高了生产效率。
通过一系列工艺措施,防止了钢锭模容易产生的缺陷,大大的提高了产品质量。
关键词:V法工艺;钢锭模;控制;产品质量现代炼钢生产特大钢锭或特殊钢种需要专用的钢锭模,我公司为抚钢炼钢厂生产的镇静钢钢锭模,采用真空密封造型法(V法铸造),由于不使用粘结剂,能有效降低造型材料的消耗;同时表面质量和精度的提高省略了钢锭模底面的机械加工。
通过一系列工艺措施,成功生产出了优质钢锭模,取得了较好的经济效益。
1. V法造型工艺控制1.1. V法铸造用型砂要求耐火度高、流动性好、充填紧实度大等。
我公司采用通辽大林的天然石英砂,要求SiO2含量≥98%,粒度为40/100目,含泥量≤0.3%,含水量≤0.5%,微粉含量控制在0.3-1.0%。
V法线生产采用回砂线处理旧砂外加新砂循环使用的方法,回砂线主要有磁选、输送、冷却和去除微粉等功能,回砂温度要低于45摄氏度。
1.2. V法工艺设备:真空系统正常保持负压-0.06-0.08Mpa。
1.3. 制作钢锭模下砂型:由于下砂型为凹形水平分型(如图1所示),高比宽2200:1100较大,直接覆膜是无法实现的,我们采用预制凸模(如图2所示)的办法将这个难题解决。
1.3.1. 将EV A面膜置于加热面板下20-30cm,加热到80~120℃,观察薄膜状态,当薄膜加热至镜面状并下垂时应迅速将其落下并吸覆在芯子预制凸模上成型。
然后,将已预制成型塑料预制凸模放到下砂型凹模具内,再用模具内插管抽真空实现下砂型覆膜。
覆膜真空度0.02 ~0.04Mpa。
1.3.2. 石墨醇基涂料在薄膜上涂刷2-3遍,保证厚度在2mm以上,带涂料有一定强度时加砂造型。
加砂后启动震实台,振动频率1500~3000r/min,振幅0.5~1.0mm,振动时间控制在60-90秒。
1.3.3. 刮平、背膜封箱后,关闭下砂型凹模具内的正压,开启砂箱负压阀门。
钢铁厂模铸钢锭工艺流程
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钢铁厂模铸钢锭工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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钢锭模模使用方法
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钢锭模模使用方法说实话钢锭模使用这件事,我一开始也是瞎摸索。
我就知道这东西是用来做钢锭的,但到底怎么用才好,那可费了我不少功夫。
我最开始的时候,就觉得把钢水往钢锭模里倒就行了呗。
结果呢,倒进去之后,发现钢锭成型特别不均匀,有的地方厚有的地方薄。
后来我就想啊,这有点像倒水进瓶子,如果倒得太快,水就会在瓶子里乱溅,那钢水是不是也不能倒太快呢?于是我就试着慢慢倒钢水,嘿,你还别说,这钢锭成型就比之前均匀多了。
还有模子的预热啊,我一开始都没当回事儿。
有一次就直接把钢水倒进去了,那可倒了大霉了。
钢水进去之后,感觉就像是到了一个冰冷的地方,一下就凝固的乱七八糟的,还和钢锭模紧紧地粘在一起,费了好大劲儿才把钢锭弄出来。
这以后我就知道了,钢锭模必须要预热。
就好比冬天家里用火炉取暖前得先给屋子暖和暖和一样,预热过的钢锭模才不会让钢水进去就瞎折腾。
在脱模这个环节,我也吃过不少亏。
我试过等刚浇铸完不久就想脱模,那根本不行。
钢锭还和模子紧紧地抱在一起呢。
这其实就像刚烤好的蛋糕,不能立马从模具里拿出来是一个道理。
得等钢锭冷却到一定程度,再去脱模就比较容易。
对于钢锭模的清理也很重要。
那些残留的钢渣、杂质什么的,你要是不管它,下次再用的时候,肯定影响钢锭质量。
我每次用完钢锭模都会尽可能把里面打扫干净。
就像吃完饭得洗碗一样,不洗干净下次吃饭肯定不行。
我还在尝试怎么能更好地给钢锭模进行保养,我觉得定期给它刷点防护层之类的东西应该有用但是我还不太确定。
反正目前来说把钢水倒得慢一点,注意预热,恰当脱模,仔细清理这些我都确定是能用在钢锭模使用上的好方法。
我还会继续摸索这个钢锭模的使用方法,等有了新成果再跟你们说。
钢锭
![钢锭](https://img.taocdn.com/s3/m/af96946ba98271fe910ef9a5.png)
钢水经盛钢包注入铸模凝固形成钢锭。
钢液在炼钢炉中冶炼完成后,必须铸成一定形状的锭或坯才能进行加工。
用铸模铸成钢锭的工艺过程简称为铸锭;浇铸钢锭的工艺浇铸方法钢锭浇铸分上铸法(图2)和下铸法(图3)两种。
上铸钢锭一般内部结构较好,夹杂物较少,操作费用较低;下铸钢锭表面质量良好,但由于通过中注管和汤道使钢中夹杂物增多。
钢锭大小取决于很多因素,如炼钢炉容量,初轧机开坯能力,钢材尺寸和钢种特性等。
用于生产棒材和型材的钢锭一般为正方断面(称为方锭);生产板材的钢锭一般为长方形断面(称为扁锭);生产锻压材的钢锭有方形、圆形和多角形。
钢液进入盛钢桶后需静置一段时间,使出钢时混入钢中的炉渣或其他杂质上浮去除,同时还起调整铸温的作用。
铸温浇铸温度应严格控制。
铸温过低,钢液入模后表面立即凝固,会造成钢锭表面缺陷,甚至钢液在盛钢桶内就开始凝固,造成金属损失或整炉钢报废;铸温过高时,将延缓钢锭表层的形成时间,导致钢锭出现热裂纹。
对镇静钢,铸温一般控制在高于此钢的液相线温度40~60℃。
为保证整桶钢水温度均匀,可向盛钢桶中吹氩气搅拌钢液。
注速下铸法一般要求有适当注速以保证模中钢液平稳上升,并调节铸温。
铸温过高时用慢注,过低时用快注。
上铸法要控制注速以减少飞溅。
浇铸时大气中的氧将进入钢锭,使钢液二次氧化而降低钢的质量。
浇铸高质量钢时,需用惰性气体氩保护与空气接触的钢流,用合成固体渣粉保护模中上升的钢液面。
镇静钢锭锭身凝固时所造成的体积收缩需用帽头内钢液来补充,因此可适当延长帽头浇铸时间。
一般帽头注速比锭身注速慢一倍左右。
钢锭的缺陷在铸锭过程中由于操作不当或注速、铸温控制不当,会使铸成的锭有种种缺陷。
常见的缺陷为:钢锭表面的结疤、重皮和纵、横裂纹,内部的残余缩孔、皮下气泡、疏松和偏析,混入钢中的耐火物和炉渣、灰尘造成的夹杂等。
这些缺陷能大大降低钢锭的成坯率,甚至使整个钢锭报废。
钢锭的分类钢锭一般情况下大致可区分为以下几类:1)未净钢钢锭只经过了最基本(最低限)的脱氧处理。
钢锭模铸
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16 模铸钢锭钢的浇注,就是将在炼钢炉中或炉外精炼所得到的合格钢水,经过钢包(又称盛钢桶)及中间钢包等浇注设备,注入到一定形状和尺寸的钢锭模或结晶器中,使之凝固成钢锭或钢坯。
钢锭(坯)是炼钢生产的最终产品,其质量的好坏与冶炼和浇注有直接关系,是炼钢生产过程中质量控制的重要环节。
目前采用的浇注方法有钢锭模铸钢法(模铸法)和连续铸钢法(连铸法)两种,下面主要介绍传统的钢的浇注方法—模铸法。
16.1 模铸法及特点简介模铸法是将盛钢桶内的钢水注入到具有一定形状和尺寸的钢锭模中,冷凝变成固态钢锭的工艺过程。
模铸法可分为以下几种。
16.1.1 坑铸法和车铸法根据浇注系统的摆放位置不同,可将模铸法分为坑铸法和车铸法。
坑铸法是将钢锭模摆放在铸坑内的底板上进行浇注,浇注作业全在铸锭跨内进行。
此法生产效率低,劳动条件差,因此仅在一些中小型的炼钢车间采用。
车铸法是将钢锭模摆放在铸车的底板上进行浇注的,除在铸锭跨内进行浇注钢液外,其他作业如脱模、整模等均在另外的厂房内进行,从而克服了坑铸法的缺点。
但占地面积大,基建投资多,多在大型的炼钢车间采用。
16.1.2 上注法和下注法根据钢液由钢包注入钢锭模的方式不同,又将模铸法分为上注法和下注法两种。
(1) 上注法钢液由钢锭模上口直接注入模内的浇注方法,称为上注法。
见图16-1所示。
上注法每次只能铸一支(或2-4支)钢锭,必需的设备是钢包、钢锭模、保温帽、中注管和底板。
与下注法相比,上注法有如下一些优点和缺点:1)优点:铸锭准备工作简单,耐火材料消耗少,钢水收得率高,钢锭成本低;由于耐火材料侵蚀产生的夹杂物少;浇注速度比下注法快,注温可比下注法低;有利于减少翻皮、缩孔和疏松等钢锭缺陷,钢锭内部质量好。
2)缺点:一次只能浇注一支(或2~4支)钢锭;开浇时易引起飞溅,造成结疤、皮下气泡等缺陷;容易烧坏钢锭模和底板,钢锭模消耗较高。
只适宜大钢锭的浇注。
(2)下注法钢液经中注管、汤道从模底进入模内的浇注方法,称为下注法。
钢锭模铸
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16 模铸钢锭钢的浇注,就是将在炼钢炉中或炉外精炼所得到的合格钢水,经过钢包(又称盛钢桶)及中间钢包等浇注设备,注入到一定形状和尺寸的钢锭模或结晶器中,使之凝固成钢锭或钢坯。
钢锭(坯)是炼钢生产的最终产品,其质量的好坏与冶炼和浇注有直接关系,是炼钢生产过程中质量控制的重要环节。
目前采用的浇注方法有钢锭模铸钢法(模铸法)和连续铸钢法(连铸法)两种,下面主要介绍传统的钢的浇注方法—模铸法。
16.1 模铸法及特点简介模铸法是将盛钢桶内的钢水注入到具有一定形状和尺寸的钢锭模中,冷凝变成固态钢锭的工艺过程。
模铸法可分为以下几种。
16.1.1 坑铸法和车铸法根据浇注系统的摆放位置不同,可将模铸法分为坑铸法和车铸法。
坑铸法是将钢锭模摆放在铸坑内的底板上进行浇注,浇注作业全在铸锭跨内进行。
此法生产效率低,劳动条件差,因此仅在一些中小型的炼钢车间采用。
车铸法是将钢锭模摆放在铸车的底板上进行浇注的,除在铸锭跨内进行浇注钢液外,其他作业如脱模、整模等均在另外的厂房内进行,从而克服了坑铸法的缺点。
但占地面积大,基建投资多,多在大型的炼钢车间采用。
16.1.2 上注法和下注法根据钢液由钢包注入钢锭模的方式不同,又将模铸法分为上注法和下注法两种。
(1) 上注法钢液由钢锭模上口直接注入模内的浇注方法,称为上注法。
见图16-1所示。
上注法每次只能铸一支(或2-4支)钢锭,必需的设备是钢包、钢锭模、保温帽、中注管和底板。
与下注法相比,上注法有如下一些优点和缺点:1)优点:铸锭准备工作简单,耐火材料消耗少,钢水收得率高,钢锭成本低;由于耐火材料侵蚀产生的夹杂物少;浇注速度比下注法快,注温可比下注法低;有利于减少翻皮、缩孔和疏松等钢锭缺陷,钢锭内部质量好。
2)缺点:一次只能浇注一支(或2~4支)钢锭;开浇时易引起飞溅,造成结疤、皮下气泡等缺陷;容易烧坏钢锭模和底板,钢锭模消耗较高。
只适宜大钢锭的浇注。
(2)下注法钢液经中注管、汤道从模底进入模内的浇注方法,称为下注法。
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16 模铸钢锭
钢的浇注,就是将在炼钢炉中或炉外精炼所得到的合格钢水,经过钢包(又称盛钢桶)及中间钢包等浇注设备,注入到一定形状和尺寸的钢锭模或结晶器中,使之凝固成钢锭或钢坯。
钢锭(坯)是炼钢生产的最终产品,其质量的好坏与冶炼和浇注有直接关系,是炼钢生产过程中质量控制的重要环节。
目前采用的浇注方法有钢锭模铸钢法(模铸法)和连续铸钢法(连铸法)两种,下面主要介绍传统的钢的浇注方法—模铸法。
16.1 模铸法及特点简介
模铸法是将盛钢桶内的钢水注入到具有一定形状和尺寸的钢锭模中,冷凝变成固态钢锭的工艺过程。
模铸法可分为以下几种。
16.1.1 坑铸法和车铸法
根据浇注系统的摆放位置不同,可将模铸法分为坑铸法和车铸法。
坑铸法是将钢锭模摆放在铸坑内的底板上进行浇注,浇注作业全在铸锭跨内进行。
此法生产效率低,劳动条件差,因此仅在一些中小型的炼钢车间采用。
车铸法是将钢锭模摆放在铸车的底板上进行浇注的,除在铸锭跨内进行浇注钢液外,其他作业如脱模、整模等均在另外的厂房内进行,从而克服了坑铸法的缺点。
但占地面积大,基建投资多,多在大型的炼钢车间采用。
16.1.2 上注法和下注法
根据钢液由钢包注入钢锭模的方式不同,又将模铸法分为上注法和下注法两种。
(1) 上注法
钢液由钢锭模上口直接注
入模内的浇注方法,称为上注
法。
见图16-1所示。
上注法每
次只能铸一支(或2-4支)钢锭,
必需的设备是钢包、钢锭模、保
温帽、中注管和底板。
与下注法相比,上注法有如
下一些优点和缺点:
1)优点:铸锭准备工作简
单,耐火材料消耗少,钢水收得
率高,钢锭成本低;由于耐火材
料侵蚀产生的夹杂物少;浇注速
度比下注法快,注温可比下注法
低;有利于减少翻皮、缩孔和疏松等钢锭缺陷,钢锭内部质量好。
2)缺点:一次只能浇注一支(或2~4支)钢锭;开浇时易引起飞溅,造成结疤、皮下气泡等缺陷;容易烧坏钢锭模和底板,钢锭模消耗较高。
只适宜大钢锭的浇注。
(2)下注法
钢液经中注管、汤道从模底进入模内的浇注方法,称为下注法。
见图16-2所示。
下注
法一次能够铸成数根至数十根钢锭。
1)优点:能同时浇注若干支钢锭,生产率较高,钢液在模内上升平稳,钢锭表面质量好,有利于钢中气体及夹杂物上浮排出。
此法在炼钢钢生产中得到普遍采用。
2) 缺点:铸锭准备工作复杂,耐火材料消耗高,钢液损失多,导致钢锭成本增加;由于钢液对耐火材料的侵蚀,可能使钢中夹杂物增加,钢锭上部钢液温度低,不利于钢液的补缩,使钢液内部质量不如上注法。
在实际生产中,具体采用哪一种浇注方法,应根据钢锭大小、钢钟特点和生产条件等合理选择。
如对表面质量要求不严的不锈钢、硅钢、轧制薄板钢等,宜采用下注;对内部质量要求较高的轴承钢、炮弹钢等,宜采用上注,高碳钢宜采用快速上注,低碳钢宜采用下注一般小钢锭适宜下注,沸腾钢适宜下注,半镇静钢适宜上注。
16.2 模铸法的主要设备
模铸法的主要设备包括:钢包、钢锭模、保温帽、中注管和底板等。
16.2.1 钢包
钢包是盛钢水以进行浇注的主要设备。
钢包的
容积,应足够容纳全部钢水和部分保温用渣液,此
外,还应有10%左右的余量,以适应钢水量的波动,
确保安全。
钢包的结构见图16-3所示。
钢包的内部是上大下小的圆柱形,外壳由钢板
焊成,略带锥度,内衬耐火材料。
桶底留有一个镶嵌水口砖用的圆孔(水口),桶
壁两侧对称装有耳轴,供吊运、支撑钢包用;桶侧
还装有塞棒升降传动机构(一般滑动水口没有),控
制水口的开启及其开度大小,从而控制钢流的浇注
速度。
在出钢使用前,必须将其烘干并预热到一定温
度。
钢包水口的控制系统有两种类型:塞棒水口和
滑动水口。
由图16-3可见,塞棒水口控制系统包括塞棒操纵装置、塞棒和水口三部分。
浇注钢液时,要求利用塞棒来启闭水口并控制钢流的大小,故要求塞棒头必须严密堵住水口眼。
滑动水口装置主要由上、下水口和上、下滑板组成,图16-4为滑动水口的工作原理。
上水口和上滑板均固定在钢包的底壳上,下水口和下滑板则固定在滑动盒中。
操作时,通过滑动机构错动两块滑板位置,以此控制水口的启闭程度,从而控制钢流的大小。
目前广泛采用的滑动水口有两种类型:一类是滑动作直线运动;
另一类是滑动作旋转运动,也称为放置水口。
近年来,随着钢包精炼和脱气处理等新技术的
应用,要求提高出钢温度和延长钢液在钢包内的停
留时间。
在这种情况下,塞棒水口已不能适应生产
要求,目前生产中普遍采用滑动水口。
滑动水口的
使用,可以简化盛钢桶的准备工作,改善劳动条件,
并减少由于塞棒断头等造成的事故,为实现浇注的
机械化和自动化创造了条件。