钢锭模铸锭介绍

1模铸法特点及其简介 (2)

1.1 坑铸法和车铸法 (2)

1.2 上注法和下注法 (2)

2模铸法的主要设备 (4)

2.1 钢包 (4)

2.1.1 钢包本体 (4)

2.1.2 耐火衬 (5)

2.1.3 水口启闭控制系统 (6)

2.2 钢锭模 (7)

2.2.1 钢锭模锥度 (8)

2.2.2 钢锭模断面形状 (8)

2.2.3 钢锭模高宽比 (10)

2.3 保温帽和绝热板 (11)

2.4 中注管 (13)

2.5 底板 (14)

3模铸浇注工艺 (15)

3.1 生产准备 (15)

3.2 钢液浇注进行 (15)

3.3 保护浇注 (16)

3.4 浇注操作 (17)

3.5 钢锭的冷却和退火 (17)

4镇静钢钢锭结构 (18)

4.1 镇静钢钢锭结构 (18)

4.2 镇静钢钢锭的偏析状况 (19)

5 镇静钢钢锭常见缺陷 (20)

6 钢锭的检查与精整 (21)

7 模铸工艺的发展 (21)

8 参考文献 (22)

钢锭模铸锭介绍

1模铸法特点及其简介

钢锭模铸锭(模铸)钢的浇注，就是把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。

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，把液态的钢水变成固态的钢锭。钢锭经过初轧开坯轧制成钢坯，然后再进一步轧制成各种钢材。模铸法可分为以下几种。

1.1 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，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。

1.2 上注法和下注法

上注法是将钢液直接由钢锭模上口直接注入的方法。上注法每次只能铸1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。

上注法的优点和缺点：

(1)优点：铸锭准备工作简单，耐火材料消耗少，金属损失少,钢水收得率高，钢锭成本低；带入钢中的夹杂物含量少,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：同时浇注的钢锭数量少,每次只能浇注1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；为减轻上注时钢液的冲压力，可采用中间漏斗或中间盛钢桶，以降低其

液面高度，使钢液入模速度下降；为防止飞溅，还可以将模底做成球形，锭模内表面喷涂料以及模内放置防溅桶等措施；只适宜大钢锭的浇注。

下注法是使钢液经中注管、流钢砖从钢锭模底部注入的方法。下注法一次能够铸成数根至数十根钢锭。

(1)优点：能同时浇注多根钢锭，生产率较高，浇注时间比上注短；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。此法在炼钢生产中得到普遍采用。

(2)缺点：浇注准备工作复杂，耐火材料消耗高，同时使金属损失增加，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好。上注法和下注法的选择，应根据钢种、钢锭大小、加工方法、对钢的质量要求以及车间设备条件和作业面积等加以选择。通常，钢锭小而每炉浇注根数多者，需采用下注；若生产大钢锭而且钢锭根数少，宜采用上注。对表面质量要求较严，

如不锈钢、硅钢、轧制薄板钢等宜采用下注；对钢锭内部质量要求较严，如轴承钢、炮弹钢等宜采用上注；对于高碳钢，因其体积收缩大、线收缩性小，可快速上注；而低碳钢体积收缩小、线性收缩大，因此下注更适宜；小钢锭适于下注；沸腾钢适于下注；半镇静钢适于上注。锻造用钢锭主要用于锻件，产品多为轴类、套筒等，其吨位大多为3吨～400吨，断面为多边形。小于五十吨的钢锭均采用下注法浇注，并用绝热板代替保温帽；大于五十吨的钢锭，采用上注法或真空浇注。

2模铸法的主要设备

2.1 钢包

钢包是盛放和运载钢水的浇注设备。它由钢包本体、耐火衬和水口启闭控制系统等组成。钢包的容积应足够容纳全部钢水和部分保温用渣液，此外，上部还应有一定的余量，以适应钢水量的波动和精炼要求。在出钢使用前，必须将其烘干并预热到一定温度。

2.1.1 钢包本体

钢包本体主要由外壳、加强箍、耳轴、溢渣口、注钢口、透气口、倾翻装置、

支座和氩气配管等零部件组成。

钢包外壳是钢包的主体构架，由钢板焊接而成。在外壳钢板上加工有一定数量的排气孔，这样能排放耐火材料中的湿气。

为了保证钢包的坚固性和刚度，防止钢包变形，必须在钢包外壳焊有加强箍和加强筋。

在钢包的两侧各有一个耳轴，可以用于调运钢包。

设置溢渣口可以使出钢时钢包内的炉渣流入已经备好的渣罐内。溢渣口的高度比钢包上沿低100～200mm，其位置与耳轴错开，以免干扰钢包的吊运。

在钢包底部一侧设置一个注钢口。它可以使钢水流出，所以又叫钢包水口。在其周围安装水口砖，钢包水口有普通水口和滑动水口两种形式。

在钢包底部可以根据需要设置1～2个透气口，主要用于安装吹氩搅拌的透气砖。

倾翻装置可以将钢包翻转180。完成倒渣和倒钢作业，它由连杆机构和吊环装置组成。在钢包底部一般设置3个支座，既可以保证钢包的平稳放置，又能保护钢包底部的倾翻装置以及滑动水口机构。

2.1.2 耐火衬

钢包耐火材料钢包耐火衬一般由三层组成。外层是隔热层，中间是保护层，里面是工作层。由于耐火衬各层的工作条件不同，因此耐火材料的选择和砌筑也不同。

隔热层紧靠外壳由石棉板或石棉泥铺砌而成，用以减少钢水的热损失。

保护层也叫非工作层，一般采用黏土砖或高铝砖砌筑，有时采用整体浇注成形。保护层的作用是当工作层的厚度侵蚀到较薄时，防止钢包穿漏事故。

工作层直接与钢水接触，承受高温、化学侵蚀、机械冲刷和急冷急热作用。当损坏到一定程度时，必须予以拆修和更换。工作层一般采用镁炭砖、高铝砖或铝镁材料整体浇注成形。

钢包还可以作为精炼炉的重要组成部分。在钢包中配置电极加热、合金加料、吹氩搅拌、喂丝合金化、真空脱气等各种精炼措施，通过钢包精炼处理可以使钢水的温度更加精确，成分控制命中率及钢水纯净度进一步提高，满足浇注生产对钢水供应质量的需要。