CN103128268B - 用于大型特厚板坯的中低温打箱的方法 - Google Patents

用于大型特厚板坯的中低温打箱的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种用于大型特厚板坯的中低温打箱的方法,包括如下步骤:将钢水浇入大型特厚板坯模具型腔内,对大型特厚板坯金属模具进行吹风或喷雾冷却,使大型特厚板坯完全凝固;进行中低温打箱;对大型特厚板坯进行保温缓冷。本发明公开的方法消除了大型特厚板坯内部的缩孔、疏松缺陷和外表面的热裂纹。

Description

用于大型特厚板坯的中低温打箱的方法
技术领域
本发明涉及一种制造大型特厚板坯的方法,更特别地,本发明涉及一种用于大型特厚板坯的中低温打箱的方法。
背景技术
宽厚板轧机代表着一个国家钢铁发展水平,美国在上世纪40年代就拥有宽厚板轧机,日本的宽厚板轧机最大开口度达到1500mm,可以轧制500mm以上的厚板。我国在近些年也开始建设宽厚板轧钢生产线,尤其是到了21世纪,我国投产了多条5000mm/5500mm宽厚板轧钢生产线,包括宝钢、鞍钢、舞阳钢厂等企业都建设了宽厚板轧钢生产线。随着国民经济和国防建设的发展,宽厚板的用量与日俱增,远洋平台、管线用钢、舰船用钢等都需要大量宽厚板,并且所需要的宽厚板质量也在不断提高。
保证宽厚板质量,单凭轧机轧制很难完成,必须提高轧制宽厚板所用的大型特厚板坯质量,大型特厚板坯质量是宽厚板质量的根本保证。为了提高大型特厚板坯质量,国内开发一些新技术,进行大型特厚板坯制造。首先是采用电渣重熔方式制造大型特厚板坯,事实证明,大型特厚板坯质量得到了提高,但生产效率较低,一块60吨重的大型特厚板坯需要30多小时才能完成。另外,有的企业采用水冷模铸方法生产,由于存在裂纹等问题,效果也不理想。有的企业用模铸大型圆钢锭通过水压机开坯来制造大型特厚板坯,水压机开坯费用每吨3000元左右,成本高,且很难实现大批量生产。
本发明基于常规模铸方式生产大型特厚板坯。常规模铸大型特厚板坯凝固工艺为大型特厚板坯在金属模具中自然冷却至完全凝固,这种冷却工艺常常导致所生产的大型特厚板坯表面产生热裂纹,内部产生较严重的宏观偏析和缩孔疏松,影响大型特厚板坯生产效率、成品率和内部质量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于大型特厚板坯的中低温打箱的方法,提高宽厚板坯生产效率,解决宽厚板坯易产生缩孔疏松、宏观偏析和裂纹的问题。
本发明公开一种用于大型特厚板坯的中低温打箱的方法,包括如下步骤:
将钢水浇入大型特厚板坯模具型腔内,对大型特厚板坯金属模具进行吹风或喷雾冷却,使大型特厚板坯完全凝固;
进行中低温打箱;
对大型特厚板坯进行保温缓冷。
本发明在宽厚板坯浇注后对金属模具进行强制冷却,加快了宽厚板坯凝固速度,提高了生产效率。
通过强制冷却增加宽厚板坯的凝固速度,有利于宽厚板坯快速凝固形壳,避免高温区铸坯表面产生热裂纹;同时提高冷却速度可以在缩孔疏松形核前即实现完全凝固,利于消除缩孔疏松。
宽厚板坯在400~800℃范围内进行中低温打箱,避免产生高温区热裂纹和低温区由于组织转变诱发的裂纹。
宽厚板坯打箱后进行缓慢冷却,降低铸造应力和组织应力,避免产生内裂纹或表面裂纹。
本发明适用于厚度在350~1200mm之间,重量为20~100吨的宽厚板坯生产。
总之,本发明采用宽厚板坯金属模具强制冷却,提高生产效率,并进一步采用中低温打箱和保温缓冷方式消除宽厚板坯裂纹、缩孔疏松等铸造缺陷,提高宽厚板坯质量,实现宽厚板坯批量生产,满足国内多条宽厚板轧钢生产线需求。
附图说明
通过参照附图详细描述本发明的实施例,本发明将变得更加清楚,其中:
图1是示意地图示用于大型特厚板坯的钢锭模的宽面以及浇注系统的剖视图。
具体实施方式
下面通过实施例,并结合附图,对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中,相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本发明实施方式的说明旨在对本发明的总体发明构思进行解释,而不应当理解为对本发明的一种限制。
本领域技术人员已知,在铸件浇注中,待铸件凝固并冷却后用人力或机械将砂型打碎并且从砂箱中取出铸件称为打箱。
如图1所示,图1显示40-80吨大型特厚板坯用钢锭模以及浇注系统的纵剖图。其中H表示钢锭横高度;h表示冒口高度;W1表示钢锭横邻近冒口端的宽面尺寸;W2表示钢锭底端宽面尺寸。
在图1中,钢锭模主体3定位在钢锭底盘1上。钢水通过定位在中注管底座2上的中注管5注入位于钢锭底盘1中的浇道中。冒口4位于钢锭模主体3上。
在熔炼炉、精炼炉和脱气炉中冶炼钢水,将钢水通过浇注系统浇注到宽厚板坯金属模具型腔内。
浇注结束后,监测宽厚板坯金属模具外表面温度,浇注结束后0.5~2小时,金属模具外表面温度升高至200℃以上,开始对金属模具外表面进行强制吹风(喷雾)冷却,使金属模具温度维持在70~200℃之间,加大宽厚板坯内外温度梯度,提高凝固速度,直至宽厚板坯完全凝固。
宽厚板坯完全凝固后,继续在金属模具中进行冷却,宽厚板坯表面温度介于400~800℃之间时进行中低温打箱,将宽厚板坯从金属模具中脱出。
宽厚板坯打箱后,采用堆垛、加保温罩或入退火炉的形式进行缓慢冷却。在保温缓冷步骤中,对大型特厚板坯进行保温或入退火炉缓慢冷却,以使大型特厚板坯冷却速度控制在20至100℃/h范围内。
实施例:
本实施例采用本发明所述工艺生产了外形尺寸为1000×2700×3300mm,单重60t的宽厚板坯,具体工艺如下:
宽厚板坯材质为EH36,将钢水浇注至金属模具型腔内1h时,开始对宽厚板坯金属模具外表面进行间歇性吹风强制冷却,采用红外测温设备监测模具外表面温度,使金属模具外表面温度维持在80~120℃之间。宽厚板坯经4h完全凝固,停止对金属模具吹风冷却。宽厚板坯继续在模具中降温,待板坯外表面温度降至600℃时,进行打箱,将宽厚板坯从金属模具中脱出,随后用特制保温罩对宽厚板坯进行保温,使宽厚板坯缓慢冷却,控制其冷却速度为40~80℃/h。
本实施例生产的宽厚板坯,内部无Φ3mm以上当量铸造缺陷,外表面无裂纹缺陷。宽厚板坯经轧制成200mm特厚钢板,满足GB/T2970一级探伤要求。
已经参照示范性实施例描述了本发明。不过,显而易见,本领域技术人员在上述描述的教导下可明显得出多种可选择的变型和改变。因而,本发明包含落入所附权利要求的精神和范围之内的所有可选择的变型和改变。

Claims (5)

1.一种用于大型特厚板坯的中低温打箱的方法,包括:
将钢水浇入大型特厚板坯模具型腔内,对大型特厚板坯金属模具进行吹风或喷雾冷却,使大型特厚板坯完全凝固;
在大型特厚板坯完全凝固以后,在大型特厚板坯表面温度介于400~800℃之间时进行中低温打箱,脱去大型特厚板坯金属模具;
在打箱以后,对大型特厚板坯进行保温
或入退火炉缓慢冷却,以使大型特厚板坯冷却速度控制在20至100℃/h范围内。
2.根据权利要求1所述的用于大型特厚板坯的中低温打箱的方法,其特征在于:在将钢水浇注到大型特厚板坯金属模具型腔的浇注结束0.5至2小时以后,开始对大型特厚板坯金属模具外表面进行持续吹风或喷雾冷却,以使模具外表面温度维持在70至200℃之间。
3.根据权利要求1所述的用于大型特厚板坯的中低温打箱的方法,其特征在于:在将钢水浇注到大型特厚板坯金属模具型腔的浇注结束0.5至2小时以后,开始对大型特厚板坯金属模具外表面进行间歇性吹风或喷雾冷却,以使模具外表面温度维持在70至200℃之间。
4.根据权利要求1所述的用于大型特厚板坯的中低温打箱的方法,其特征在于:所述大型特厚板坯的厚度在350至1200mm的范围内。
5.根据权利要求1所述的用于大型特厚板坯的中低温打箱的方法,其特征在于:所述大型特厚板坯重量为20至100吨。
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