CN103978168A - 一种消除铸钢锭下部疏松缩孔的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种消除铸钢锭下部疏松缩孔的方法，解决由于凝固相桥接，阻碍钢水补缩通道而造成的钢锭下部疏松缩孔的问题。该方法在铸铁锭模的底盘至0.08-0.12×H²/D高度的外侧设强制冷却区，加强冷却，式中：H为锭身高度；D为锭身中部截面直径，如果锭身截面为非圆形，则为当量直径，其计算为：截面的面积÷截面周长×4。本发明在浇注充型结束后，在铸铁锭模的偏下部外侧加强冷却，加快下部高温区的散热，消除钢锭下部中心高温集中区，实现由下至上的顺序凝固，从而有效消除钢锭下部中心疏松和缩孔。

Description

一种消除铸钢锭下部疏松缩孔的方法

技术领域

本发明涉及铸造技术领域，特别是一种消除铸钢锭下部疏松缩孔的方法。

背景技术

钢锭生产中，尤其是轴类钢锭的底注方法生产中，普通空冷模铸由于冷却条件的制约，会造成钢锭凝固过程中下部出现凝固金属桥接现象，即出现低温包围高温区域的现象，继而在进一步的凝固中产生疏松甚至缩孔。传统的解决方法是通过冒口补缩，但是该方法对这种下部疏松缩孔作用不大；或可以通过减少钢锭高径比或高宽比的方法，但是电极锭或轴类坯料由于后道工序的钢锭处理、加工以及使用工序会对钢锭的设计尺寸有所限制，所以这种方法也不能根本解决这种大高径比的轴类钢锭下部中心疏松缩孔的问题。

专利“一种防止熔模精铸件产生热节缩孔的铸造方法”，公开(公告)号：CN103394644A，采用型壳补贴的方法使热节与冒口保持通畅，从而保证了冒口能够充分发挥补缩的作用。

专利“一种钢锭模冒口保温装置”，公开(公告)号：CN103406504A，描述了钢锭生产中采用提高冒口保温性能的方法，从而提高了冒口的补缩能力，减轻或者消除钢锭内部疏松或缩孔。

专利“一种钢锭冒口感应加热及电磁搅拌装置”，公开号CN103212675A，采用对冒口钢液进行电磁加热，从而延缓冒口内钢水的凝固，以此提高冒口的补缩效率。

专利“一种解决缸盖气门凸台缩孔缩松的方法”，公开号CN103128231A，该方法采用在铸造中在可能发生缩孔疏松缺陷的位置插合连接冒口，提高冒口蓄热量，从而消除内部缺陷。

专利“深、扁、长形水冷钢锭铜模”，公开号CN2097698U，描述了一种铸钢用水冷铜模，针对深、扁、长形的钢锭，通过水冷冷却和导热性能优良的铜质模壁对钢锭进行快速冷却，得到预期组织的钢锭。

专利“一种自下而上顺序凝固钢锭的铸锭装置”，公开号CN203235927U，采用钢锭模上加装散热片的方法加强锭模侧壁散热，从而加快钢锭凝固速度，实现顺序凝固。

上述改善钢锭内部质量的方法，冒口保温或者加热方式对钢锭上部缩孔或疏松效果较好，但对大高径比的钢锭所产生的下部缩孔或疏松影响不大；直接的水冷铜模，仅能够铸造特定形状的钢锭，且制作成本昂贵，钢锭脱模问题难以解决；模壁散热片的方法，仍然是空冷散热，冷却强度不够。而且，其是对整个锭模侧壁散热，不能有效消除由于凝固相桥接造成的疏松缩孔。

发明内容

本发明提供了一种消除铸钢锭下部疏松缩孔的方法，解决由于凝固相桥接，阻碍钢水补缩通道而造成的钢锭下部疏松缩孔的问题。

本发明的解决方案如下：

一种消除铸钢锭下部疏松缩孔的方法，在铸铁锭模的底盘至0.08-0.12×H²/D高度的外侧设强制冷却区，加强冷却，式中：H为锭身高度；D为锭身中部截面直径，如果锭身截面为非圆形，则为当量直径，其计算为：截面的面积÷截面周长×4。

所述在铸铁锭模的底盘至0.08-0.12×H²/D高度的外侧设强制冷却区的系数确定方法为：大高径比锭型靠上限取值，小高径比锭型靠下限取值。

所述的加强冷却的时刻在浇注充型完毕时，加强冷却方式采用水冷锭模或锭模外壁添加接触式强制水冷壁，冷却强度为每平方米冷却水流量3000-4000L/min，进水温度25℃-30℃。

本发明与现有同类技术相比，其显著的有益效果体现在：

本发明在浇注充型结束后，在铸铁锭模的偏下部外侧加强冷却，加快下部高温区的散热，消除钢锭下部中心高温集中区，实现由下至上的顺序凝固，从而有效消除钢锭下部中心疏松和缩孔。

附图说明

图1是一种消除铸钢锭下部疏松缩孔的方法模铸系统示意图。

具体实施方式

下面结合附图用实施例详细描述本发明。

实施例1

如图1、图2所示，一种消除铸钢锭下部疏松缩孔的方法，绝热板1、锭模2、钢锭3和底盘5构成模铸系统，浇铸圆形截面钢锭，锭身高度H为1.5米，锭身中部截面直径D为0.4米，根据冷却高度0.08-0.12×H²/D，取系数为0.1，计算得：0.1×1.5²/0.4＝0.5625米，则其冷却区域4为锭身底部算起高度为0.5625米范围模壁。在冷却区域4内进行加强冷却，其冷却方式采用水冷锭模或者在锭模外壁添加接触式强制水冷壁，加强冷却强度为每平方米冷却水流量3000-4000L/min，进水温度25℃-30℃。达到消除钢锭下部疏松缩孔的效果。

实施例2

如图1、图3所示，一种消除铸钢锭下部疏松缩孔的方法，绝热板1、锭模2、钢锭3和底盘5构成模铸系统，浇铸正方形截面钢锭，锭身高度H为1.5米，边长a为0.8米，则其当量直径为：截面的面积÷截面周长×4＝0.8²÷(4×0.8)×4＝0.8米，根据冷却高度0.08-0.12×H²/D，取系数为0.1，则冷却高度为0.1×1.5²/0.8＝0.2812米，即其冷却区域为锭身底部算起高度为0.2812米范围模壁。在冷却区域4内进行加强冷却，其冷却方式采用水冷锭模或在锭模外壁添加接触式强制水冷壁，加强冷却强度为每平方米冷却水流量3000-4000L/min，进水温度25℃-30℃。达到消除钢锭下部疏松缩孔的效果。

Claims (3)

1.一种消除铸钢锭下部疏松缩孔的方法，其特征是：在铸铁锭模的底盘至0.08-0.12×H²/D高度的外侧设强制冷却区，加强冷却，式中：H为锭身高度；D为锭身中部圆形截面直径，如果锭身截面为非圆形，则为当量直径，其计算方法为：截面的面积÷截面周长×4。

2.根据权利要求1所述的一种消除铸钢锭下部疏松缩孔的方法，其特征是：在铸铁锭模的底盘至0.08-0.12×H²/D高度的外侧设强制冷却区的系数确定方法为：大高径比锭型靠上限取值，小高径比锭型靠下限取值。

3.根据权利要求1所述的一种消除铸钢锭下部疏松缩孔的方法，其特征是：所述的加强冷却的时刻在浇注充型完毕时，加强冷却方式采用水冷锭模或锭模外壁添加接触式强制水冷壁，冷却强度每平方米冷却水流量3000-4000L/min，进水温度25℃-30℃。