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西安大钢锭的浇注工艺
编辑:西安三冶优源钢铁有限责任公司   时间:2019-07-11

  大型钢锭是锻造生产大型锻件必不可少的原料。大型钢锭的凝固过程与小型钢锭有着本质区别,所以,其西安钢锭锭型的设计以及冶炼、浇注工艺的制定与质量要求不甚严格的小钢锭相比将是完全不同。

  大型钢锭由于尺寸大,钢锭凝固时间延长,钢锭的凝固过程有以下三个显著特点:

  1、西安钢锭在凝固的中后期,钢锭中心未凝固的钢水呈细长形状,轴向的凝固速度增大,导致搭桥现象产生,搭桥下部的钢水凝固,得不到补充,造成中心疏松或残余缩孔。



  2、在钢锭柱状晶区结束结晶后,锭心开始结晶出小晶体,这些小晶体熔点高、杂质少、比重大,开始向钢锭底部沉积,形成结晶雨,裹挟着被柱状晶推到前沿的粗大非金属夹杂物,汇聚到此区域,形成化学成分的负偏析区和粗大非金属夹杂物的聚集区,因而,这部分钢锭的冶金质量能否通过无损检测就非常重要。

  3、钢锭上部是最后凝固区,是易偏析元素的正偏析区,另外有害元素P、S,杂质元素As、Sb、Sn的偏析度都很大,在这里正偏析富集,造成钢锭上部局部区域塑性和韧性指标严重下降。

  大型钢锭生产,业界普遍采用上注真空浇注中间包塞棒吹氩(MSD-Ar)工艺。真空浇注上注钢锭有如下特点:

  1、钢水在注入钢锭模的过程中,钢水流被氩气打碎成1~5mm的小滴,小滴中非金属夹杂物容易被钢水的表面张力排挤到小滴的表面,小滴很细小,下落时不能扎入很深的钢水内部,只是在钢水表面造成活跃沸腾,给非金属夹杂物以上浮托力,将夹杂物排除。

  2、钢锭上注可以快速浇注,注速可以达到(5~7)t/min,可以降低浇注温度,从而减少偏析、中心疏松、残余缩孔等缺陷。

  3、西安钢锭真空浇注上注,热中心区始终在钢锭的上部,钢锭从下至上顺序凝固。破空后,钢锭表面快速加入发热剂,可以长时间保持冒口温度,减少钢锭顶面结晶雨的下落,缩小钢锭底部的沉积区。还有利于冒口良好收缩,凹坑变浅。

  4、真空浇注可以将[H]脱至1.5×10-6以下,将[O]脱至15×10-6以下,[N]脱至50×10-6以下。

  此外,在非真空的状况下,采用EBT→LF→VD→IC氩气保护下注工艺,也可以生产出质量优良的大型钢锭。


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