模铸钢锭技术
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辽宁科技大学冶金工程技术中心
九、钢锭本体设计
1.本体大头厚度h大
①保证质量所需的压缩比 h大=h成·n ……⑤ 对一般要求n>4,Biblioteka Baidu探伤要求n>6
②考虑设备条件（加热炉、炉膛尺寸、 轧机开口度、高压水除鳞箱高度） ③考虑轧机能力、轧制道次、变形深 透程度 l/hc<0.5变形不深透，钢锭侧边产生 双鼓形、头尾产生轧凹、轧件心部产 生附加拉应力，使内部产生缺陷；
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二、锭型选择
1 C型锭：
敞口模、上小下大、平头平尾、 可浇沸腾钢，挂绝热板可浇静钢， 容易产生二次缩孔、切尾率大、整 脱模工作量小
2 B型锭：
实底模、尾部圆弧型、 上大下小、截保温帽、 浇镇静钢
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二、锭型选择
3 特殊锭型：
① ZF法②瓶口模加凹型底盘③上大下小豁口模
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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
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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
辽宁科技大学冶金工程技术中心
一、模铸与连铸的比较
⑺连铸生产周期比模铸短：故连铸迅速发展但模铸也不 能完全淘汰，一般连铸比为94～96%，其余为模铸
⑻模铸打印钢设锭置厚和度预大览于连铸坯厚度：模铸利用锭模吸热及 向大气辐射传热，而连铸采用水冷或气雾冷却，故
3 模任铸意的排冷序却强度低、凝固时间长，造成凝固组织粗 大，偏析相对严重，需用大的压缩比来改善
G锭=b h l γ n1/η1 ……②
b.h－成品断面尺寸；l－成品定尺长； γ －钢材比重(7.85t/m3) n1－一个锭轧成的成品根数； η1－从锭到材的成材率(包括切头、切尾、切边、烧损、取样) 辽宁科技4大.综学冶合金工考程技虑术中后心 调整锭重
七、钢锭的铸造组织
1.一次缩孔，集中偏析区 2.V型偏析（补缩） 3.倒V型偏析（双向溶质 富集） 4.细晶坚壳带（急冷） 5.柱状晶带（枝晶逆热流 方向生长） 6.中心等轴晶区和疏松带 （体积结晶） 7.二次缩孔（补缩不足） 8.底部细晶沉积区（结晶 雨沉降）
L/O/G/O
Ingot Casting Technology
模铸钢锭技术
辽宁科技大学冶金工程技术中心 胡林
一、模铸与连铸的比较
１、模铸的种类
1）普通模铸：传统工艺、适合大生产、超声 探伤要求压缩比＞6
2）定向凝固模铸：柱状晶定向生长、内部 纯净、Z向性能好、超声探伤压缩比＞2.5
3）电渣重熔模铸：枝晶钢偏析少、钢种适 应性强、产能低成材率较高
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
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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
高效的模糊查询
实时帮助系统
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一、模铸与连铸的比较
⑼模铸一般采用下铸，且为敞开浇铸；而连铸是上铸，保护浇铸 ，故钢水二次氧化程度、钢中气体、夹杂含量不同，但由于模铸 钢水凝固时间长，气体夹杂上浮的机会也多，故最后钢内的纯净 度难以比较。但一般大型钢锭希望缓冷去氢 ⑽模铸时钢水在模内静止凝固，而连铸是在动态过程中凝固，所 受应力状态比较复杂，容易产生内裂和外裂，而钢锭不易产生裂 纹 ⑾模铸如果采用多盘浇铸则要求铸前钢水过热度高，而连铸要求 过热度低。模铸为了控制质量采取变速浇铸，而连铸希望恒拉速
辽宁科技大学冶金工程技术中心
9.钢锭边部形状设计 10.钢锭体积和重量验算 11.钢锭模设计 12.保温帽壳设计 13.底盘和汤道砖设计 14.绝热板设计 15.中心铸管设计 16.压下规程设计
六、锭重计算
1.锭重与炼钢炉容量相匹配 G锭=G炉-G余-G滑/n ……①
铸余：一般取罐容的1～1.5%； 汤道损失：根据中注管、汤道内径和长度计算； n—同时浇铸锭数 2.考虑吊车、加热炉、轧机负荷，不能超载 3.考虑提高成材率、是否为死定尺
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八、帽部容积计算
1.由于钢锭有凝固收缩，凝固后的精确尺寸难以计算，故钢锭容积是 按液体体积计算的，取钢液的比重为7.0～7.2t/m3（与钢种、钢水过 热度、钢锭大小及浇铸速度有关）
V帽%=a%+b%/η2 ……③ a－钢水的液态收缩率，一般取0.5～1% b－钢水的凝固收缩率，一般为3～6%（与钢种有关） η2－帽部容积有效利用率，一般为25～35%（与绝热板保护渣保温 效果、保证质量的实心高度和脱模夹钳要求高度有关） 2.V帽一般为10～18%，V帽是影响钢锭内部质量及成材率的主要因素 之一，锭重愈大，钢种要求愈高，帽容比愈大 3.本体容积：V本=V锭－V帽 ……④
4）压力模铸：内部致密、适于特殊铸造
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一、模铸与连铸的比较
２、连铸和模铸的比较
⑴成材率：连铸高8～12% ⑵内部质量：视压缩比而定，不一定连铸就优于模铸 ⑶能耗：系统能耗少和生产周期短 ⑷品种：沸腾钢、特厚板、特殊钢、大型锻件连铸不能生产 ⑸生产的灵活性差：故大批量生产适用连铸，小批量多品种 适用模铸 ⑹连铸自动化程度高和劳动强度小
2.下铸：钢水经中心铸管、汤道砖、反 射水口砖从下向上浇铸
优点：可同时浇铸若干钢锭，钢水在模内上升 平稳，表面质量好
缺点：耐火材料损失大，有残钢，整脱模工作量 大
3.车铸、坑铸（吊车浇铸、钢包车浇铸）
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四、钢锭设计和生产是一个系统工程
1.要保证钢锭内部纯净度，提高内部质量 2.要保证能得到较高的成材率 3.要保证有较高的锭模使用寿命 4.要适应现厂的工艺设备条件，满足限制性环节要求 （没有万金油式的钢锭，要量体裁衣） 5.锭型系列 ：①选择代表性钢种
九、钢锭本体设计
1.本体大头厚度h大
①保证质量所需的压缩比 h大=h成·n ……⑤ 对一般要求n>4,Biblioteka Baidu探伤要求n>6
②考虑设备条件（加热炉、炉膛尺寸、 轧机开口度、高压水除鳞箱高度） ③考虑轧机能力、轧制道次、变形深 透程度 l/hc<0.5变形不深透，钢锭侧边产生 双鼓形、头尾产生轧凹、轧件心部产 生附加拉应力，使内部产生缺陷；
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二、锭型选择
1 C型锭：
敞口模、上小下大、平头平尾、 可浇沸腾钢，挂绝热板可浇静钢， 容易产生二次缩孔、切尾率大、整 脱模工作量小
2 B型锭：
实底模、尾部圆弧型、 上大下小、截保温帽、 浇镇静钢
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二、锭型选择
3 特殊锭型：
① ZF法②瓶口模加凹型底盘③上大下小豁口模
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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
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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
辽宁科技大学冶金工程技术中心
一、模铸与连铸的比较
⑺连铸生产周期比模铸短：故连铸迅速发展但模铸也不 能完全淘汰，一般连铸比为94～96%，其余为模铸
⑻模铸打印钢设锭置厚和度预大览于连铸坯厚度：模铸利用锭模吸热及 向大气辐射传热，而连铸采用水冷或气雾冷却，故
3 模任铸意的排冷序却强度低、凝固时间长，造成凝固组织粗 大，偏析相对严重，需用大的压缩比来改善
G锭=b h l γ n1/η1 ……②
b.h－成品断面尺寸；l－成品定尺长； γ －钢材比重(7.85t/m3) n1－一个锭轧成的成品根数； η1－从锭到材的成材率(包括切头、切尾、切边、烧损、取样) 辽宁科技4大.综学冶合金工考程技虑术中后心 调整锭重
七、钢锭的铸造组织
1.一次缩孔，集中偏析区 2.V型偏析（补缩） 3.倒V型偏析（双向溶质 富集） 4.细晶坚壳带（急冷） 5.柱状晶带（枝晶逆热流 方向生长） 6.中心等轴晶区和疏松带 （体积结晶） 7.二次缩孔（补缩不足） 8.底部细晶沉积区（结晶 雨沉降）
L/O/G/O
Ingot Casting Technology
模铸钢锭技术
辽宁科技大学冶金工程技术中心 胡林
一、模铸与连铸的比较
１、模铸的种类
1）普通模铸：传统工艺、适合大生产、超声 探伤要求压缩比＞6
2）定向凝固模铸：柱状晶定向生长、内部 纯净、Z向性能好、超声探伤压缩比＞2.5
3）电渣重熔模铸：枝晶钢偏析少、钢种适 应性强、产能低成材率较高
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
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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
高效的模糊查询
实时帮助系统
辽宁科技大学冶金工程技术中心
一、模铸与连铸的比较
⑼模铸一般采用下铸，且为敞开浇铸；而连铸是上铸，保护浇铸 ，故钢水二次氧化程度、钢中气体、夹杂含量不同，但由于模铸 钢水凝固时间长，气体夹杂上浮的机会也多，故最后钢内的纯净 度难以比较。但一般大型钢锭希望缓冷去氢 ⑽模铸时钢水在模内静止凝固，而连铸是在动态过程中凝固，所 受应力状态比较复杂，容易产生内裂和外裂，而钢锭不易产生裂 纹 ⑾模铸如果采用多盘浇铸则要求铸前钢水过热度高，而连铸要求 过热度低。模铸为了控制质量采取变速浇铸，而连铸希望恒拉速
辽宁科技大学冶金工程技术中心
9.钢锭边部形状设计 10.钢锭体积和重量验算 11.钢锭模设计 12.保温帽壳设计 13.底盘和汤道砖设计 14.绝热板设计 15.中心铸管设计 16.压下规程设计
六、锭重计算
1.锭重与炼钢炉容量相匹配 G锭=G炉-G余-G滑/n ……①
铸余：一般取罐容的1～1.5%； 汤道损失：根据中注管、汤道内径和长度计算； n—同时浇铸锭数 2.考虑吊车、加热炉、轧机负荷，不能超载 3.考虑提高成材率、是否为死定尺
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八、帽部容积计算
1.由于钢锭有凝固收缩，凝固后的精确尺寸难以计算，故钢锭容积是 按液体体积计算的，取钢液的比重为7.0～7.2t/m3（与钢种、钢水过 热度、钢锭大小及浇铸速度有关）
V帽%=a%+b%/η2 ……③ a－钢水的液态收缩率，一般取0.5～1% b－钢水的凝固收缩率，一般为3～6%（与钢种有关） η2－帽部容积有效利用率，一般为25～35%（与绝热板保护渣保温 效果、保证质量的实心高度和脱模夹钳要求高度有关） 2.V帽一般为10～18%，V帽是影响钢锭内部质量及成材率的主要因素 之一，锭重愈大，钢种要求愈高，帽容比愈大 3.本体容积：V本=V锭－V帽 ……④
4）压力模铸：内部致密、适于特殊铸造
辽宁科技大学冶金工程技术中心
一、模铸与连铸的比较
２、连铸和模铸的比较
⑴成材率：连铸高8～12% ⑵内部质量：视压缩比而定，不一定连铸就优于模铸 ⑶能耗：系统能耗少和生产周期短 ⑷品种：沸腾钢、特厚板、特殊钢、大型锻件连铸不能生产 ⑸生产的灵活性差：故大批量生产适用连铸，小批量多品种 适用模铸 ⑹连铸自动化程度高和劳动强度小
2.下铸：钢水经中心铸管、汤道砖、反 射水口砖从下向上浇铸
优点：可同时浇铸若干钢锭，钢水在模内上升 平稳，表面质量好
缺点：耐火材料损失大，有残钢，整脱模工作量 大
3.车铸、坑铸（吊车浇铸、钢包车浇铸）
辽宁科技大学冶金工程技术中心
四、钢锭设计和生产是一个系统工程
1.要保证钢锭内部纯净度，提高内部质量 2.要保证能得到较高的成材率 3.要保证有较高的锭模使用寿命 4.要适应现厂的工艺设备条件，满足限制性环节要求 （没有万金油式的钢锭，要量体裁衣） 5.锭型系列 ：①选择代表性钢种