一种无冒口钢锭水冷结晶工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种无冒口钢锭水冷结晶工艺，包括如下步骤：水冷模浇铸半模由螺栓固定后，预先通过进水管向冷却水腔内通入冷凝水；水冷模的浇筑模中浇注；保温10-40min后脱模；脱模后的钢锭套上保温罩，保温13-20小时后移除保温罩，未盖保温盖的保温套中通风3-15h，盖上保温盖，保温15-40h；全部冷凝后，转入坑内保温10-40h。本发明专利技术的有益效果是：本发明专利技术冷却水循环方式，使得钢锭在冷却过程中无死水区存在，冷却速度均匀，水冷模不变形，使用寿命高，每只钢锭模使用500次左右，上部收缩效果好，且浇铸出来的钢锭组织细密、无气孔等出现，而且钢材的成材率高，本方案中冷却速度均匀，钢锭浇完后，激冷层厚，钢锭冷却速度快，钢锭致密性好。

【技术实现步骤摘要】
一种无冒口钢锭水冷结晶工艺
本专利技术涉及钢锭结晶工艺，更具体的讲是一种无冒口钢锭水冷结晶工艺。
技术介绍
钢锭的结晶技术直接影响着钢锭最终的品质，水冷模由于采用水冷技术，较之空冷冷却速度快，提高了钢锭的品质，但是水冷由下而上，若冷却速度过慢时则会造成杂质的聚集，使得钢锭本身的中心偏析过大，造成废品的产生，如申请号为201210180527.8的专利申请公开了一种新型钢锭水冷浇注模及方法，其由附盘、模体和保温帽构成，其特征在于模体座于附盘上，模体的伤口内嵌插接保温帽，所述模体的内壁是顶部直径略小于下部直径的圆筒状结构，其环周设有冷却水夹套，该夹套的墙体的间隙由下至上逐渐增大，且冷却水夹套的两端设有冷却水的出入口，使用该模体进行浇铸时，冷却水自下端注入后充满冷却水夹壁层，以期实现模体上方保温、下部先冷却的上补缩的钢锭冷凝方式。但是，冷却水夹壁层为一筒式结构，冷却水充满夹壁层的速度只取决于冷却水的注入量，冷却效果差，难以保证“上补缩”方式的真正实现。其水冷浇铸模在使用时，进水入口和出口处容易造成“死水区”，从而造成钢锭的冷却速度不均匀，钢锭容易出现裂纹，因此在生产过程中不利于生产吨位较大的钢锭，同时，其进水方式容易造成水冷模的变形，其使用寿命较低。而申请号为201110241107.1的专利技术专利申请中公开了一种水冷钢锭模，该模具包括本体、位于本体的上端部的上部法兰、位于本体下端部的下部法兰及吊耳，水冷钢锭模的锥度为2%-6%，在本体内具有水腔，在水腔内用隔板形成了水路。本钢锭模通过隔板的设置，使冷却水冷却模具的行走路线可控，当进水口位于模具的下端、出水口位于模具的上端时，冷却水必定先对模具下部进行冷却，但是该种方式加工出来的钢锭有冒口，使用时必须切除，造成了一定的浪费。上述技术钢锭结晶工艺中所用钢锭采用有冒口结晶工艺，一般的，冒口重量占钢锭重量的14%-20%作用，冒口的应用造成钢材成材率低，而若不使用冒口，则所生产钢锭在结晶过程中缩孔过深，使钢锭无法达到原有的要求，甚至产生废钢，如此则钢材成材率更低。以上是现有技术中的不足之处。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于针对以上现有技术中的不足，提供一种一种无冒口钢锭水冷结晶工艺及其专用的水冷模。本专利技术是通过一下技术方案实现的：一种无冒口钢锭水冷结晶工艺，包括如下步骤：水冷模浇铸半模由螺栓固定后，预先通过进水管向冷却水腔内通入冷凝水，进水水温＜36℃，保证水循环过程中不汽化，进水水压≥0.5MPa；将VD炉出炉后的钢水控制温度后由中浇道缓慢注入水冷模的浇筑模中，锭身浇注时间10-40min；持续通入冷凝水，保温10-40min，钢锭冷凝后脱模；脱模后的钢锭套上保温罩，保温13-20小时后移除保温罩，将移除保温罩的钢锭套上未盖保温盖的保温套中通风3-15h，然后盖上保温盖，保温15-40h；全部冷凝后，转入坑内保温10-40h。上述的一种无冒口钢锭水冷结晶工艺所用水冷模具，包括浇铸模、保温罩和保温套，所述浇铸模包括浇铸模体和位于浇铸模体下方的底盘，所述底盘与中浇道连通，所述浇铸模由两个以上浇铸半模螺栓连接组成，所述浇铸模包括底盘上方构成模腔的内胆，内胆与外胆构成的冷却水腔，所述冷却水腔的下部连接进水管、上部连接出水管，其特征在于：在冷却水腔中设有腔壁，其中一个腔壁与内胆固定连接在一起，与外胆之间具有间隙，则与之相邻的腔壁与外胆固定连接在一起，与内胆之间具有间隙。上述浇铸模体还包括连接件，所述连接件包括位于内胆上部的上法兰，还包括位于内胆下部的下法兰，所述下法兰的下部为所述底盘。上述底盘包括小底盘和大底板，所述大底板中开有与所述中浇道连通的内浇道，在小底盘与下法兰上均设有浇铸孔。上述浇铸模体还包括位于外胆上的加强筋，所述加强筋包括呈十字交叉的加强横筋和加强纵筋。上述外胆上还固定有吊耳。上述保温罩包括内层的保温材料层和外层的金属材料层。上述保温罩的高度约为钢锭高度的三分之一。上述保温套包括套壁和保温盖，套壁和保温盖从内至外均依次包括耐火材料层、保温层和金属层。上述保温套还包括设在套壁金属层上的加强筋，所述保温套的高度不小于钢锭高度。本专利技术的有益效果是：本模具由三部分组成，分别使用在钢锭浇铸、冷却成型的不同阶段，第一阶段将钢水经浇包注入到浇铸模中，浇注模中具有腔壁构建成的自下而上的冷却水道，该冷却水道保证了钢锭自下而上逐步冷却的“上补缩”的实现；第二阶段是待钢锭外表凝固后，移去浇铸模体，罩上保温罩Ⅰ，保温一定时间后，移去保温罩Ⅰ，罩上打开罩盖的保温罩Ⅱ，一定时间后，盖上罩盖继续保温直到钢锭模彻底凝固，本专利技术冷却水循环方式，使得钢锭在冷却过程中无死水区存在，冷却速度均匀，水冷模不变形，使用寿命高，每只钢锭模使用500次左右。本专利技术在不改变下游设备的前提下，通过巧妙的保温罩的设计和使用，使得上部收缩效果好，且浇铸出来的钢锭组织细密、无气孔等出现，尤其适用于大型钢锭的浇铸，钢锭在锻造过程中达到锻造要求，而且钢材的成材率高，而且本方案中冷却速度均匀，钢锭冷却速度快，钢锭致密性好，钢锭浇完后，激冷层厚，中心偏析程度降低。附图说明图1是浇铸模结构示意图；图2是保温罩结构示意图；图3是保温套结构示意图；图4是浇铸半模结构示意图（以圆形为例）；其中，1是浇铸模体，2是小底盘，3是中浇道，4是浇铸半模，5是内胆，6是外胆，7是进水管，8是出水管，9是上法兰，10是下法兰，11是大底板，12是浇铸孔，13是加强横筋，14是加强纵筋，15是吊耳，16是保温罩，17是保温套，18是套壁，19是保温盖，20是设在罩壁金属层上的加强筋，21是钢锭，22是腔壁。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步说明，以便本领域技术人员可以更好的了解本专利技术，但并不因此限制本专利技术。实施例1类型：优碳钢，钢种：20，碳含量：0.17-0.23%；吨位：8吨；水冷模前后两部分由螺栓固定后，预先在水冷模中通入冷凝水，进水水温＜36℃，进水水压0.5兆帕；将VD炉出炉后钢水温度1585±5℃，控制温度到1570-1580℃后由浇道缓慢注入水冷模的模具中，锭身浇注时间24-26min；持续通入冷凝水，保温10min，钢锭冷凝后脱模；脱模后的钢锭套上保温罩，保温4小时（保证钢锭基本结晶完成）后移除保温罩，将移除保温罩的钢锭放入未盖保温盖的保温套中通风3h，然后盖上保温盖，保温15h；全部冷凝后，转入坑内保温10h。本实施例中，若采用有冒口方式，则冒口重量约为1.12吨，而本专利技术不采用冒口方式，产生类冒口废钢0.4吨。实施例2类型：优碳钢，钢种：65Mn，含碳量：0.62-0.70%，吨位：11吨；水冷模前后两部分由螺栓固定后，预先在水冷模中通入冷凝水，进水水温＜36℃，进水水压0.5兆帕；将VD炉出炉后钢水温度1550±5℃，控制温度到1535-1545℃后由浇道缓慢注入水冷模的模具中，锭身浇注时间15min；持续通入冷凝水，保温12min，钢锭冷凝后脱模；脱模后的钢锭套上保温罩，保温5小时后移除保温罩，将移除保温罩的钢锭钢锭放入未盖保温盖的保温套中通风5h，然后盖上保温盖，保温24h；全部冷凝后，转入坑内保温13h。本实施例中，若采用有冒口方式，则冒口重量约为1.54吨，而本专利技术不采用冒口方式，产生类冒本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无冒口钢锭水冷结晶工艺，包括如下步骤：(1)水冷模浇铸半模由螺栓固定后，预先通过进水管向冷却水腔内通入冷凝水，进水水温＜36℃，进水水压≥0.5MPa；(2)将VD炉出炉后的钢水控制温度后由中浇道缓慢注入水冷模的浇筑模中，锭身浇注时间10‑40min；(3)持续通入冷凝水，保温10‑40min，钢锭冷凝后脱模；(4)脱模后的钢锭套上保温罩，保温13‑20小时后移除保温罩；(5)将移除保温罩的钢锭套上未盖保温盖的保温套中通风3‑15h，然后盖上保温盖，保温15‑40h；(6)全部冷凝后，转入坑内保温10‑40h。

【技术特征摘要】
1.一种无冒口钢锭水冷结晶工艺，包括如下步骤：(1)水冷模浇铸半模由螺栓固定后，预先通过进水管向冷却水腔内通入冷凝水，进水水温＜36℃，进水水压≥0.5MPa；(2)将VD炉出炉后的钢水控制温度后由中浇道缓慢注入水冷模的浇筑模中，锭身浇注时间10-40min；(3)持续通入冷凝水，保温10-40min，钢锭冷凝后脱模；(4)脱模后的钢锭套上保温罩，保温13-20小时后移除保温罩；(5)将移除保温罩的钢锭套上未盖保温盖的保温套中通风3-15h，然后盖上保温盖，保温15-40h；(6)全部冷凝后，转入坑内保温10-40h；所述的一种无冒口钢锭水冷结晶工艺所用水冷模具，包括浇铸模、保温罩和保温套，所述浇铸模包括浇铸模体和位于浇铸模体下方的底盘，所述底盘与中浇道连通，所述浇铸模由两个以上浇铸半模螺栓连接组成，所述浇铸模包括底盘上方构成模腔的内胆，内胆与外胆构成冷却水腔，所述冷却水腔的下部连接进水管、上部连接出水管，其特征在于：在冷却水腔中设有腔壁，其中一个腔壁与内胆固定连接在一起，与外胆之间具有间隙，则与之相邻的腔壁与外胆固定连接在一起，与内胆之间具有间隙。2.根据权利要求1所述的一种无冒口钢锭水冷结晶工艺，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王传宝，
申请(专利权)人：山东宝鼎重工实业有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37