CN101791681B - 中厚板用板坯的水冷模铸生产工艺 - Google Patents

中厚板用板坯的水冷模铸生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种中厚板用板坯的水冷模铸生产工艺,其特征在于:该生产工艺在浇注全过程采用氩气保护浇注来实现在浇注过程中钢液从水口流出后隔绝与空气的接触;采用固体保护渣保护浇注来确保铸坯表面质量;对流钢的上升孔进行调整来使钢液在水冷模铸中平稳上升,保证铸坯表面质量。本发明在采用水冷模铸生产中厚板坯料时避免了表面翻皮麻坑等缺陷及卷渣缺陷,而且采用的保护浇注在浇注过程中减少了钢水的二次氧化,对夹杂有一定的吸附作用,保证了中厚板坯料的质量,适用于高要求模具钢高合金钢中厚板坯料的生产工艺。

Description

中厚板用板坯的水冷模铸生产工艺
技术领域
[0001] 本发明涉及一种冶金工艺,具体的说是一种高标准高要求钢种中厚板用板坯的水冷模铸生产工艺。
背景技术
[0002] 目前中厚板用坯料最常用的有以下三种:
[0003] 第一种是传统的模铸扁锭,这种铸锭方法能够生产出高质量要求的板坯,但是模耗高,易产生偏析、缩孔等缺陷;而且由于相对有一定的锥度也不利于以后的装炉和轧制, 生产效率低;同时由于帽口比重大利用率低、铸锭成本高,工人劳动条件恶劣。
[0004] 第二种是连铸机铸坯,是目前较常用的,连铸机配套设备多,机构复杂,投资大,并且铸坯存在很多的内部质量问题,浇注时钢液温度要求严格,浇注难控制,特别是高合金钢及高要求模具钢的生产还无法使用连铸机铸出合格坯料。
[0005] 第三种是一种新工艺,即采用水冷模铸的方式铸出锭坯,如专利号99113068. 5所述的开式水冷模铸机和专利号03211226. 2所述真空补缩与上补水冷模铸两用机,其优点是补缩充分,没有缩孔、疏松,组成致密,生产效率高,投资不大,特别适用于高合金钢高要求模具钢等中厚板用坯料的生产,也适用于小批量高附加值中厚板开发上。缺点是由于没有保护浇注造成表面翻皮麻坑等缺陷较严重,或者采用保护浇注方法不当加上铸坯冷却速度快造成卷渣缺陷。
发明内容
[0006] 为了克服以上缺点,本发明的目的是提供一种中厚板用板坯的水冷模铸生产工艺,该水冷模铸生产工艺适用于高要求模具钢高合金钢中厚板坯料的生产工艺,在采用水冷模铸生产中厚板坯料时避免了表面翻皮麻坑等缺陷及卷渣缺陷,而且采用的保护浇注在浇注过程中减少了钢水的二次氧化,对夹杂有一定的吸附作用,保证了中厚板坯料的质量。
[0007] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
[0008] 一种中厚板用板坯的水冷模铸生产工艺,其特征在于:该生产工艺在浇注全过程采用氩气保护浇注来实现在浇注过程中钢液从水口流出后隔绝与空气的接触;采用固体保护渣保护浇注来确保铸坯表面质量;对流钢的上升孔进行调整来使钢液在水冷模铸中平稳上升,保证铸坯表面质量;具体如下:
[0009] 对流钢的上升孔进行调整,使靠近中铸管侧的上升孔孔径比远离中铸管侧的上升孔孔径小,以保证钢液在水冷模铸中平稳上升;
[0010] 在浇注前对浇注全系统进行吹氩,利用氩气比重大于空气的特点排除浇注系统中的空气,在浇注全过程中采用氩气保护浇注,从而实现在浇注过程中钢液从水口流出后隔绝与空气的接触;
[0011] 在注流刚铺平模底即开始加入固体保护渣,在浇注过程中根据保护渣消耗情况逐步补加保护渣,直至浇注过程结束。[0012] 本发明中,近中铸管侧的上升孔孔径为Φ 20mm〜Φ 30mm,远中铸管侧的上升孔孔径比近中铸管侧的上升孔孔径略大,可以为30mm〜Φ40mm。
[0013] 氩气保护浇注时,浇注装置包括氩气组、氩气管路、吹氩双圈和密封罩,密封罩设置在钢包出水口与中铸管之间,吹氩双圈设置在密封罩与钢包出水口之间;氩气组与氩气管路连接。
[0014] 本发明采用三种方法来保证中厚板坯料的质量。在浇注全过程采用氩气保护浇注,利用氩气比重大于空气的特点可以排除浇注系统中的空气,从而实现在浇注过程中钢液从水口流出后减少甚至隔绝与空气的接触。采用固体保护渣保护浇注,可以避免翻皮麻坑等表面缺陷,同时在浇注过程中对钢液中的夹杂有一定的吸附作用,可以起确保表面质量的情况下又减少卷渣缺陷的产生。实际浇注过程中水冷模铸在浇注前期上升不一致,近中铸管侧上升较快,翻动较厉害,更容易在近中铸管侧产生卷渣缺陷,因而对流钢的上升孔进行调整,在近中铸管侧的上升孔孔径改小一些,远中铸管侧的上升孔孔径相对大一些,这样钢液在水冷模铸中的上升就会平稳,进一步减少卷渣缺陷的产生。
[0015] 本发明在采用水冷模铸生产中厚板坯料时避免了表面翻皮麻坑等缺陷及卷渣缺陷,而且采用的保护浇注在浇注过程中减少了钢水的二次氧化,对夹杂有一定的吸附作用, 保证了中厚板坯料的质量。本发明适用于高要求模具钢高合金钢中厚板坯料的生产工艺, 如P80等钢种。
附图说明
[0016] 图1是本发明采用的氩气保护浇注的示意图。 具体实施方式
[0017] 下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
[0018] 一种高要求模具钢P80中厚板用板坯的水冷模铸生产工艺,该生产工艺在浇注全过程采用氩气保护浇注来实现在浇注过程中钢液从水口流出后隔绝与空气的接触;采用固体保护渣保护浇注来确保铸坯表面质量;对流钢的上升孔进行调整来使钢液在水冷模铸中平稳上升,保证铸坯表面质量;具体如下:
[0019] 在浇注全过程采用氩气保护浇注,图1是本发明采用的氩气保护浇注的示意图。 浇注装置由氩气组1、氩气管路2、吹氩双圈3和密封罩4构成。密封罩4设置在钢包出水口 5与中铸管6之间,吹氩双圈3设置在密封罩4与钢包出水口 5之间;氩气组1与氩气管路2连接。在浇注前对浇注全系统进行吹氩,利用氩气比重大于空气的特点可以排除浇注系统中的空气,从而实现在浇注过程中钢液从水口流出后减少甚至隔绝与空气的接触。
[0020] 采用固体保护渣保护浇注,可以避免翻皮麻坑等表面缺陷,同时在浇注过程中对钢液中的夹杂有一定的吸附作用,关键是加入时机上要控制好,防止未成液渣时卷入钢中形成表面粉渣结疤和近表面的夹渣缺陷。在注流刚铺平模底即加入部分保护渣,在后期逐步补加,这样可以起确保表面质量的情况下又减少卷渣缺陷的产生。
[0021] 对流钢的上升孔进行调整,实际上水冷模铸在浇注前期上升不一致,靠近中铸管侧上升较快,翻动较厉害,更容易在靠近中铸管侧产生卷渣缺陷,因此对流钢上升孔的孔径大小进行调整,在靠近中铸管侧的上升孔孔径改小一些,远离中铸管侧的上升孔孔径相对大一些,这样钢液在水冷模铸中的上升就会平稳,进一步减少卷渣缺陷的可能。原使用的水冷模铸上升孔为7孔均布,孔径为Φ40πιπι,本发明将近中铸管侧的两上升孔孔径改为 Φ 20mm,其余远中铸管侧的上升孔孔径改为30mm,共10个上升孔,发现在浇注过程中钢液上升平稳。采用双圈双氩气保护浇注,在浇注前对浇注全系统进行吹氩,浇注过程中同样采用全程吹氩保护。开浇后钢液刚充填实模底即采用撒入保护渣部分,在浇注过程中根据保护渣消耗情况适时补加保护渣,直至浇注过程结束。
[0022] 生产出的坯料经轧中板后超声波检测达JB/T4730. 3-2005标准I级,夹杂物级别较低,晶粒度达11级,综合性能良好。

Claims (3)

1. 一种中厚板用板坯的水冷模铸生产工艺,其特征在于:该生产工艺在浇注全过程采用氩气保护浇注来实现在浇注过程中钢液从水口流出后隔绝与空气的接触;采用固体保护渣保护浇注来确保铸坯表面质量;对流钢的上升孔进行调整来使钢液在水冷模铸中平稳上升,保证铸坯表面质量;具体如下:对流钢的上升孔进行调整,使靠近中铸管侧的上升孔孔径比远离中铸管侧的上升孔孔径小,以保证钢液在水冷模铸中平稳上升;在浇注前对浇注全系统进行吹氩,利用氩气比重大于空气的特点排除浇注系统中的空气,在浇注全过程中采用氩气保护浇注,从而实现在浇注过程中钢液从水口流出后隔绝与空气的接触;在注流刚铺平模底即开始加入固体保护渣,在浇注过程中根据保护渣消耗情况逐步补加保护渣,直至浇注过程结束。
2.根据权利要求1所述的中厚板用板坯的水冷模铸生产工艺,其特征在于:靠近中铸管侧的上升孔孔径为Φ 20mm〜Φ 30mm,远离中铸管侧的上升孔孔径为Φ 30mm〜Φ 40mm。
3.根据权利要求1所述的中厚板用板坯的水冷模铸生产工艺,其特征在于:氩气保护浇注时,浇注装置包括氩气组(1)、氩气管路(¾、吹氩双圈C3)和密封罩,密封罩(4)设置在钢包出水口(5)与中铸管(6)之间,吹氩双圈(3)设置在密封罩⑷与钢包出水口(5) 之间;氩气组(1)与氩气管路(¾连接。
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