CN1134329A - 生产单向凝固钢锭的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生产单向凝固钢锭的方法，特别是钢液通过中间包从上方直接注入锭模的生产，该方法采用了内部设冷却装置的底盘、组合式钢锭模、复合绝热板；中间包内设钙质挡墙；钢锭顶部加保温盖等一系列技术措施。解决了现有方法中由于传热不均匀而影响钢锭内部质量的问题。利用本发明方法生产出的单向凝固钢锭内部质量及厚度完成满足轧制特厚钢板的要求，可用于大量生产特厚板，满足工业需要。
Description
本发明涉及一种生产单向凝固钢锭的方法，特别是钢液通过中间包从上方直接注入锭模的生产方法。
单向凝固钢锭生产技术是随着工业上对特厚钢板的大量需求而发展起来的。由于特厚钢板在厚度及内部质量要求方面的特殊性，用模铸特大型扁锭或特厚连铸坯来生产特厚板已无法满足要求。因为单向凝固钢锭的凝固方式是定向结晶，钢锭内部较大的温度梯度有利于柱状晶的生长，其结果是夹杂物和偏折物都集中在钢锭的头部。从而提高了钢锭内部的纯净度，凝固后只需将头部偏折带除去即可。在底部强制冷却条件下，锭厚可达900-1200mm，这样就能满足150-300mm特厚板的质量和厚度要求。
自本世纪七十年代末期，日本开始尝试生产单向凝固钢锭。日本《铁与钢》73(13)公开了一种方法，该方法采用下注工艺铸造单向凝固钢锭。这种方法消除了钢锭内部的V型偏折和减弱了倒V型偏折，提高了钢锭的探伤合格率。但是，由于受下注法本身的限制，尽管采用了下部强制冷却，仍会因冷却强度分布不均匀而造成传热不均匀，使锭身内部偏析不能完全集中在钢锭头部。影响了钢锭内部质量。日本专利公报公开号昭62-279050还公开了一种＂单向凝固钢锭的铸造方法和锭模＂的技术内容，它的锭模长边是固定的，有一个短边是可以移动的，浇注时靠移动短边保持液面稳定。这种方法同样会带来锭体温度分布不均现象，直接危害了柱状晶的水平上长，还会使一部分夹杂物或偏析物挤入枝晶间，也会影响钢锭内部质量。
本发明的目的是提供一种改进的生产单向凝固钢锭的方法，满足单向凝固钢锭的锭厚及内部质量要求。
实现本发明目的的技术方案包括以下内容：
(1)铸锭底盘内部通入冷却水，调节冷却水流量控制钢锭冷却强度，冷却强度为70-80Nm3/mint钢；
(2)锭模由两块截面为L型、长边和短边不等的模板组合而成，锭模侧壁上设置三层复合绝热板，靠近钢锭的内层采用轻质绝热板，中间层采用发热绝热板，最外层采用轻质绝热板；
(3)中间包内设钙质挡墙，中间包和锭模间用埋入式多个水口保护浇注，利用塞棒控制水口同时开浇，根据液面高度启动中间包提升装置，水口距凝固层保持10-15mm，滑动水口控制浇注速度，浇注时间50-70min；
(4)钢锭顶部采用复合保护渣，并加一保温盖，加热保温盖控制钢锭头部温降为1-4℃/min。
本发明产生的积极效果从以下几个方面体现：
1.采用组合式锭模、有利于整、脱模的顺利进行，并能够实现一模多铸和一盘多用。锭模侧壁用三层复合绝热板，避免含A1发热剂因与钢水的直接接触而污染钢液，又可保证侧壁绝热，确保钢锭单方向凝固。
2.上注法有利于底部冷却器的布置，使底部冷却区的大面积区域保持温度均匀。冷却条件的改善有利于柱状晶凝固前沿水平地向上生长，消除了因冷却不均匀引起的枝晶搭接，而形成的疏松组织，保证了钢锭的致密度。同时，采用上注法可减少汤道损失和因汤道冲刷而带进钢液内的夹杂物，简化了整模工艺和因要拔断尾芯所带来的困难。
3.中间包挡墙一改传统的镁质挡墙，而采用钙质挡墙，有利于夹杂物的上浮和吸收，改善钢液的纯净度。
4.钢锭顶部加保温盖，强化头部保温，这样即防止了因凝固时间过长而造成的头部先形成凝壳的现象，又增大了头部的热容量，使得在整个钢锭内形成较大的温度梯度，以利于柱状晶的充分生长，保证偏析物全部都集中在钢锭的头部，以确保钢锭内部的纯净度。由于头部的保温条件和底部的冷却强度都可调，从而扩大了工艺对产品规格的适应性。
图1是本发明浇注装置示意图。
图2是底盘冷却器布置图。
下面结合附图对本发明的实施方式进一步详细说明。
一、浇注前对钢水进行炉外精炼，高温出钢，出钢温度要高于连铸30-50℃。
二、依据锭型和锭重选择底盘布置方式、组合锭模，保证底部冷却均匀；安装绝热板，吊挂保护渣；将烘烤后的中间包放置在锭模上部；开启底盘冷却系统，向底盘通冷却水。
三、采用高温快注，确保钢水温度高于钢种液相线50-70℃；采用塞棒和滑动水口双重开浇系统控制注流，保持液面稳定；为了防止因上注造成的钢水飞溅和防止钢液的二次氧化，在中间包和锭模间的埋入式水口外，设防溅筒以改善钢锭表面质量；根据液面高度启动中间包提升装置；浇注完毕后覆盖保温剂，并盖上保温盖；用电或煤气加热保温盖，加强钢锭头部保温。
实施例：
采用图1所示的装置，将电炉或复吹转炉冶炼的钢水100吨，脱气处理，锭模尺寸为长3600mm、高1200mm、宽3000mm。钢水从钢包(1)经上水口(2)流入中间包(6)，上水口直径Φ200mm，中间包容量15吨。用塞棒(3)开启浇注，用下水口(7)控制注速，下水口直径Φ60mm，共四只。钢水经下水口注入组合式锭模(12)。在此之前向底盘(14)内的冷却器(15)通入冷却水。冷却器布置如图2，冷却器分四个区，每个区面积为900×3000mm，由一组水管构成，水管直径15mm，冷却水流量为80L/min。浇注速度1666Kg/min，依靠中间包提升装置(10)提升中间包，提升速度5mm/min，浇注时间58min。钢水浇注后，加入保温剂盖上保温盖(5)，经煤气管(8)向盖内通煤气，加热保温盖，头部保温时间为10小时30分钟。钢锭静止时间为12小时45分钟，完全凝固后打开组合锭模的侧销子脱模。冷却后送刨床刨去上部5％的头部偏析区。送轧机轧成300mm的特厚板。该例中保护渣加入量35Kg/m2，保温剂加入量为64Kg/m2。
图1中还有中间包钙质挡墙(4)，中间包小车(9)，复合绝热板(11)，防溅筒(13)。
Claims (3)
1.一种生产单向凝固钢锭的方法，特别是钢液从上方直接注入锭模的生产方法，该方法包括以下内容：
(1)铸锭底盘内部通入冷却水，调节冷却水流量控制钢锭冷却强度，冷却强度为70-80Nm3/mint钢；
(2)锭模由两块截面为L型、长边和短边不等的模板组合而成，锭模侧壁上设置三层复合绝热板，靠近钢锭的内层采用轻质绝热板，中间层采用发热绝热板，最外层采用轻质绝热板；
(3)中间包内设钙质挡墙，中间包和锭模间用埋入式、多个水口保护浇注，利用塞棒控制水口同时开浇，根据液面高度启动中间包提升装置，水口距凝固层保持10-15mm，滑动水口控制浇注速度，浇注时间50-70min；
(4)钢锭顶部覆盖复合保护渣，并加一保温盖，加热保温盖，控制钢锭头部温降为1-4℃/min。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于中间包和锭模间的埋入式水口外还设有防溅筒。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所说的加热保温盖是采用电加热或煤气加热。
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| CN 95110197 CN1134329A (zh) | 1995-04-26 | 1995-04-26 | 生产单向凝固钢锭的方法 |
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| CN 95110197 CN1134329A (zh) | 1995-04-26 | 1995-04-26 | 生产单向凝固钢锭的方法 |
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| CN1134329A true CN1134329A (zh) | 1996-10-30 |
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| CN 95110197 Pending CN1134329A (zh) | 1995-04-26 | 1995-04-26 | 生产单向凝固钢锭的方法 |
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1995
- 1995-04-26 CN CN 95110197 patent/CN1134329A/zh active Pending
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