CN103464695A - 镇静钢模铸装置及工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种镇静钢模铸装置及工艺，属于冶炼加工领域。传统钢锭浇注工艺采用的是下注式，凝固方向是逆向的，影响钢锭质量。本发明镇静钢模铸顺序凝固工艺的装置中钢锭模上方设有一钢包，钢包底部连接有铝碳耐火长浇口，并穿过耐火盖板伸入模内的钢水中，所述镇静钢模铸顺序凝固工艺包括下长浇口、加过滤网工艺，即钢水经净化的耐高温过滤网注入，浇口始终埋入已浇的液面下，根据模内钢水液面逐步升高由下而上提起浇口进行浇注。对本工艺成型后的钢锭进行取样，钢中的气体含量和夹杂物含量，氧含量由9ppm降到4ppm，氮含量由85ppm降到40ppm。避免冷钢沾底造成的损失，减少了钢包耐材机械性损耗，确保了产品工艺质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种冶炼装置及工艺，特别涉及钢质稳定的镇静钢的模铸，属于冶炼加工领域。
背景技术
传统钢锭浇注工艺采用的是下注式，即钢水通过中注管到横向流钢耐火砖,再注入到钢锭模内，在这流动过程中，由于重力冲刷和高温化学反应，产生杂质进入钢水，影响钢的纯净度，且因为无吹氩浇注保护，空气中氧、氮与钢中元素产生氧化物、氮化物的夹杂物，这些杂质的存在使钢的力学性能下降，更重要的是下注式工艺形成的凝固方向是逆向的，即最先凝固的地方，始终还要有钢水通过，这给浇注工作造成很大难度，同时也影响钢锭质量。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种顺序凝固、实现更好的补缩、节省钢水的钢模铸浇注工艺及装置。
本发明采用以下技术方案来实施：一种镇静钢模铸装置，包括钢包、耐火盖板、钢锭模、铝碳耐火长浇口、耐高温过滤网、锭盘、防飞溅圈。钢锭模顶部设有高效发热冒口，耐火盖板盖在钢锭模和高效发热冒口的上面，通过耐火盖板上吹氩向模内吹氩气。钢锭模上方设有一钢包，钢包底部与锭盘之间设有铝碳耐火长浇口，并穿过耐火盖板伸入模内的钢水中，铝碳耐火长浇口底部设有耐高温过滤网，模底为锭盘，防飞溅圈设置在铝碳耐火长浇口下端与锭盘之间。
所述的一种镇静钢模铸工艺，包括下述步骤：
（1）配料：按拟浇铸锭型的各化学成分要求，取经清洁后的废钢，块度与单重符合电炉冶炼要求，即单重<2t，长度<1200mm，宽度<600mm，再添加Si-Fe、Mn-Fe合金以及萤石、石灰造渣料；
（2）装料：放钢前必须随钢流插电极脱氧或采用其它方法脱氧；
（3）吹氩、钢包准备：控制好吹氩压力，初炼放钢：0.6～0.8MPa，进入LF炉为0.4～0.5MPa，精粹阶段：0.3～0.4MPa，浇注时为0.2～0.4MPa，放钢时必须每炉随钢流加入Al条10kg/炉，增碳剂、石灰200kg/炉于钢包内，需要在使用前对钢包充分烘烤，完成钢包准备工作；下长浇口、加过滤网工艺，即钢水经净化的耐高温过滤网注入，浇口始终埋入已浇的液面下，根据模内钢水液面逐步升高由下而上提起浇口进行浇注；
（4）发热冒口调温控温：钢锭模配有高效发热冒口，同时下部增加流水套管装置，引入连续流水冷却，激冷钢锭模下部；
（5）模内吹氩：向钢锭模内吹入氩气，由于氩气密度比空气大，钢锭模内空气被排出；
（6）脱氧及调整成分：加入低碳锰铁和硅铁脱氧，依据光谱分析样调整成分；
（7）测温、终脱氧：测量钢水温度1580~1600℃，当钢水温度达到1650~1670℃，圆杯试样收缩良好时，往钢水中插入1kg/t的铝饼进行终脱氧；
（8）浇铸：倾电炉出钢，钢水在钢包镇静3～5分钟后浇铸。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
1、通过采用耐火长浇口，钢水经净化的耐高温过滤网注入，浇口始终埋入在已浇的液面下，根据模内钢水液面逐步升高由下而上提起浇口进行浇注，这样减少了冲刷耐材的杂质，节省中柱管耐火砖、横向流钢耐火砖，节省中注管和流钢钢水，提高钢水利用率，降低成本。
2、钢水经过滤提高钢水纯净度；引入SPR高效发热冒口，可提高温度梯度，强化补缩效果，进而减少疏松、缩孔，减少冒口切头，提高成才率，且更利于气体的上浮去除；通过控制冷却，引入连续流水冷却，激冷钢锭模下部，强化温度梯度，实现了顺序凝固，确保了补缩，即确保钢锭致密度，避免了逆向凝固的本质弱点。
3、可提高钢水的浇注温度，避免冷钢沾底造成的损失，减少了钢包耐材机械性损耗，确保了产品工艺质量的有效控制。
4、可加快钢水浇注速度，提高了生产效率，保证了补缩冒口的温度，使补缩效果更好。
附图说明
图1为铸锭工装示意图；
图2为镇静钢模铸生产工艺流程图。
其中1为钢包，2为吹氩，3为高效发热冒口，4为钢锭模，5为铝碳耐火长浇口，6为耐高温过滤网，7为防飞溅圈，8为耐火盖板，9为锭盘，10为进水，11为出水。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施例进行详细说明。
实施例1镇静钢模铸装置参见图1，包括钢包1、耐火盖板8、吹氩2、钢锭模4、铝碳耐火长浇口5、耐高温过滤网6、锭盘9、防飞溅圈7、进水10、出水11。钢锭模4顶部设有高效发热冒口3，耐火盖板8盖在钢锭模4和高效发热冒口3的上面，通过耐火盖板8上吹氩2向模内吹氩气。钢锭模4上方设有一钢包1，钢包1底部连接有铝碳耐火长浇口5，并穿过耐火盖板8伸入模内的钢水中，铝碳耐火长浇口5底部设有耐高温过滤网6，模底为锭盘9，防飞溅圈7设置在铝碳耐火长浇口5下端与锭盘9之间。
实施例2镇静钢模铸工艺，包括下述步骤：
1、按拟浇铸锭型的各化学成分要求，取经清洁后的废钢，块度与单重符合电炉冶炼要求，即单重<2t，长度<1200mm，宽度<600mm，再添加Si-Fe、Mn-Fe合金以及萤石、石灰造渣料；
2、装料：放钢前必须随钢流插电极脱氧或采用其它方法脱氧；
3、吹氩、钢包准备：控制好吹氩压力，初炼放钢：0.6～0.8MPa，进入LF炉为0.4～0.5MPa，精粹阶段：0.3～0.4MPa，浇注时为0.2～0.4MPa，放钢时必须每炉随钢流加入Al条10kg/炉，增碳剂、石灰200kg/炉于钢包内，需要在使用前对钢包充分烘烤，完成钢包准备工作；下长浇口、加过滤网工艺，即钢水经净化的耐高温过滤网注入，浇口始终埋入已浇的液面下，根据模内钢水液面逐步升高由下而上提起浇口进行浇注。
发热冒口开始调温控温，钢锭模配有高效发热冒口，同时下部增加流水套管装置，引入连续流水冷却，激冷钢锭模下部；向钢锭模内吹入氩气，由于氩气密度比空气大，钢锭模内空气被排出；
脱氧及调整成分：加入低碳锰铁和硅铁脱氧，依据光谱分析样调整成分；
测温、终脱氧：测量钢水温度1580~1600℃，当钢水温度达到1650~1670℃，圆杯试样收缩良好时，往钢水中插入1kg/t的铝饼进行终脱氧；
浇铸：倾电炉出钢，钢水在钢包镇静3～5分钟后浇铸。
对成型后的钢锭进行取样分析，钢中的气体含量和夹杂物含量，氧含量由原来的9ppm降到4ppm，氮含量由85ppm降到40ppm。避免冷钢沾底造成的损失，减少了钢包耐材机械性损耗，确保了产品工艺质量的有效控制。
Claims (3)
1.一种镇静钢模铸装置，包括钢包、耐火盖板、钢锭模、铝碳耐火长浇口、耐高温过滤网、锭盘、防飞溅圈，钢锭模顶部设有高效发热冒口，耐火盖板盖在钢锭模和高效发热冒口的上面，其特征在于钢包底部与锭盘之间设有铝碳耐火长浇口，铝碳耐火长浇口底部设有耐高温过滤网，防飞溅圈设置在铝碳耐火长浇口下端与锭盘之间。
2.一种镇静钢模铸工艺，包括下述步骤：
（1）配料：按拟浇铸锭型的各化学成分要求，取经清洁后的废钢，块度与单重符合电炉冶炼要求，即单重<2t，长度<1200mm，宽度<600mm，再添加Si-Fe、Mn-Fe合金以及萤石、石灰造渣料；
（2）装料：放钢前必须随钢流插电极脱氧或采用其它方法脱氧；
（3）吹氩、钢包准备：控制好吹氩压力，初炼放钢：0.6～0.8MPa，进入LF炉为0.4～0.5MPa，精粹阶段：0.3～0.4MPa，浇注时为0.2～0.4MPa，放钢时必须每炉随钢流加入Al条10kg/炉，增碳剂、石灰200kg/炉于钢包内，需要在使用前对钢包充分烘烤，完成钢包准备工作；
（5）模内吹氩：向钢锭模内吹入氩气，由于氩气密度比空气大，钢锭模内空气被排出；
（6）脱氧及调整成分：加入低碳锰铁和硅铁脱氧，依据光谱分析样调整成分；
（7）测温、终脱氧：测量钢水温度1580~1600℃，当钢水温度达到1650~1670℃，圆杯试样收缩良好时，往钢水中插入1kg/t的铝饼进行终脱氧；
（8）浇铸：倾电炉出钢，钢水在钢包镇静3～5分钟后浇铸；
其特征在于，在步骤（3）中钢包准备之后，还包括下长浇口、加过滤网工艺，即钢水经净化的耐高温过滤网注入，浇口始终埋入已浇的液面下，根据模内钢水液面逐步升高由下而上提起浇口进行浇注。
3.根据权利要求1所述的一种镇静钢模铸工艺，其特征在于：步骤（3）和步骤（5）之间还包括步骤（4）发热冒口调温控温，即钢锭模配有高效发热冒口，同时下部增加流水套管装置，引入连续流水冷却，激冷钢锭模下部。
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| CN105772658A (zh) * | 2014-12-25 | 2016-07-20 | 北京有色金属研究总院 | 一种大尺寸镁合金铸锭浇注系统及方法 |
| CN106077532A (zh) * | 2016-08-23 | 2016-11-09 | 江苏星火特钢有限公司 | 一种钢锭生产工艺 |
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