鋼錠模掛絕熱板生產(chǎn)鍛造鋼錠的應(yīng)用

鍛前或鍛造過程中加熱是鍛造生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，鍛前加熱目的主要是提高金屬塑性．降低變形抗力，增加可鍛性，以利于金屬的成形并獲得所要求的組織和性能。鍛前加熱對(duì)提高鍛造生產(chǎn)率，節(jié)約能源．降低鍛造生產(chǎn)成本都有直接的影響．基于蓄熱式室式燃?xì)忮憼t節(jié)能、

對(duì)高徑比h0/d0=1.0的坯料鐓粗變形時(shí)內(nèi)部變形量進(jìn)行了定量分析計(jì)算。并對(duì)鋼錠中孔洞鍛造時(shí)愈合方式及愈合所需變形量進(jìn)行了定性定量分析計(jì)算。簡述了空心鋼錠內(nèi)部缺陷特點(diǎn),并在上述分析計(jì)算基礎(chǔ)上,針對(duì)護(hù)環(huán)性能要求和冷變形生產(chǎn)需要,制定了用空心鋼錠鍛造護(hù)環(huán)的無鐓粗變形whf法鍛造工藝

200mm鋼錠模的有限元強(qiáng)度分析

介紹了30t空心鋼錠鍛造試驗(yàn)過程及所制產(chǎn)品的質(zhì)量情況,以及用65t空心鋼錠生產(chǎn)電站環(huán)形鍛件情況,為用大型空心鋼錠生產(chǎn)鍛件的進(jìn)一步研究提供了依據(jù)。

在歐洲，生產(chǎn)特厚板的著名冶金企業(yè)有德國的dillinger厚板廠， 該廠采用最大單重60t的鋼錠為坯料，配備了3座車底式加熱爐對(duì)鋼 錠和特殊坯料進(jìn)行加熱，利用5500mm粗軋機(jī)進(jìn)行開坯和粗軋(特厚板 也可在粗軋機(jī)處進(jìn)行精軋道次)，4800mm精軋機(jī)完成精軋道次。 法國usinor公司的chateauneuf廠一直是特厚板生產(chǎn)的著名企 業(yè)，該廠擁有90t電爐、6000t、12000t水壓機(jī)和一臺(tái)demag1943年 制造的單機(jī)架4700mm軋機(jī)，采用鍛－軋工藝生產(chǎn)特厚板，其產(chǎn)品的最 大單重超過120t。 世界上特厚板生產(chǎn)企業(yè)居多的國家是日本。在日本，包括新日鐵 名古屋廠和jfe水島廠在內(nèi)的多家厚板廠均可生產(chǎn)特厚板。日本的厚 板企業(yè)不僅數(shù)量多、集中度高，而且他們?cè)诤癜宓纳a(chǎn)、管理以及技 術(shù)研發(fā)等諸多方面走在世界的前列，值得中國厚板企業(yè)學(xué)習(xí)和借鑒。 日本

對(duì)空心鋼錠凝固過程的溫度場(chǎng)進(jìn)行了有限元分析,對(duì)不同錠型結(jié)構(gòu)的芯部換熱系數(shù)、耐火材料厚度對(duì)最終凝固位置、內(nèi)筒壁最高溫度及縮孔疏松的影響進(jìn)行了對(duì)比,并討論了耐火材料典型部位的溫度隨凝固時(shí)間的變化

采用空心鋼錠生產(chǎn)技術(shù)可以消除或減少核電反應(yīng)容器、石化加氫反應(yīng)器內(nèi)表面的各種偏析,改變偏析的位置。因此,筒類產(chǎn)品的安全系數(shù)和可靠性得到有效提高,同時(shí),由于減少墩粗、沖孔等鍛造工序,使空心鋼錠鍛造工藝簡化,鍛造時(shí)間縮短,材料利用率得到提高。文章主要介紹了空心鋼錠生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用,包括空心鋼錠與常規(guī)實(shí)心鋼錠生產(chǎn)技術(shù)的對(duì)比,國內(nèi)外空心鋼錠生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用情況。

由空心鋼錠鍛制筒類件的過程分為鋼錠倒棱、鐓粗、芯棒拔長三大步驟。目前，對(duì)空心鋼錠鐓粗的過程研究很少。為制定準(zhǔn)確的鐓粗工藝參數(shù)并指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)，應(yīng)用有限元軟件deform-3d建立相應(yīng)的分析模型，對(duì)空心鋼錠鐓粗過程進(jìn)行了模擬，從鍛件應(yīng)力、應(yīng)變及損傷值三個(gè)方面進(jìn)行了分析對(duì)比，為確定合理的鐓粗工藝提供了參考。

隨著造船、大型模具和能源等行業(yè)的發(fā)展,特厚板產(chǎn)品得到越來越廣泛的應(yīng)用。寶鋼生產(chǎn)特厚板所用錠型為20世紀(jì)80年代初從日本引進(jìn)的bf28錠型,該錠型上小下大,平頭平尾,易形成中心疏松和二次縮孔,嚴(yán)重制約產(chǎn)品的競(jìng)爭力。為提高特厚板質(zhì)量,在計(jì)算機(jī)模擬的基礎(chǔ)上,成功研制出適合本廠特厚板軋制的30t大型扁鋼錠。新錠型在成分偏析、低倍組織以及超聲波探傷方面較原錠型有顯著的改善。

鋼在冶煉后的去向 鋼在冶煉后，除少數(shù)直接鑄成鑄件外，絕大部分都要先鑄成鋼錠，然后軋成各種 鋼材,如板、棒，管、帶材等。用于制造工具和某些機(jī)器零件時(shí)需要進(jìn)行熱處理， 但更多的情況是在熱軋狀態(tài)下直接使用。 鋼錠的宏觀組織與缺陷的影響 可見鋼錠的宏觀組織與缺陷，不但直接影響其熱加工性能，而且對(duì)熱變形后鋼的 性能有顯著影響。 因此鋼錠的宏觀組織特征是鋼的質(zhì)量的重要標(biāo)志之一 鋼錠的分類： 根據(jù)鋼中的含氧量和凝固時(shí)放出一氧化碳的程度，可將鋼錠分為鎮(zhèn)靜鋼、沸騰鋼 和半鎮(zhèn)靜鋼三類。 一?鎮(zhèn)靜鋼 鎮(zhèn)靜鋼： 鋼液在澆注前用錳鐵、硅鐵和鋁進(jìn)行充分脫氧，使所含的氧不超過0.01%(—般常 在0.002~0.003%)，以至鋼液在凝固時(shí)不析出一氧化碳，得到成分比較均勻，組 織比較致密的鋼錠，這種鋼叫做鎮(zhèn)靜鋼 圖4-26為鎮(zhèn)靜鋼錠縱剖面的宏觀組織示意圖 鎮(zhèn)靜鋼錠的宏觀組織與純金屬鑄錠基本相同

對(duì)鞍鋼zx8.3t高爐鐵水鋼錠模的現(xiàn)行工藝進(jìn)行了模擬計(jì)算分析,實(shí)測(cè)了鋼錠模凝固時(shí)的溫度場(chǎng),提出了四種鑄造工藝改進(jìn)方案。結(jié)果表明,在鋼錠模底部加一冷鐵,顯著地改變了鋼錠模的凝固進(jìn)程,消除了原鑄造工藝在鋼錠模圍帶處的縮孔缺陷,提高了鋼錠模的鑄造質(zhì)量。

用渣鋼鐵冶煉生產(chǎn)合格鑄鋼錠可以充分合理應(yīng)用金屬資源,其關(guān)鍵問題是降低鋼水中的非金屬夾雜物數(shù)量。在用ebt+lf+模鑄工藝的生產(chǎn)條件下,對(duì)精煉渣成分、預(yù)脫氧和吹氬精煉制度進(jìn)行了試驗(yàn)和分析。結(jié)果表明:應(yīng)用合適堿度和渣量的cao-sio2-al2o3-mgo渣系造渣,然后在每噸鋼中加入1.2kg硅鋁鈣鋇進(jìn)行預(yù)脫氧,并在精煉的不同階段配合不同流量和時(shí)間的吹氬處理后,可使鋼水中t[o]的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低至40×10-6以下,夾雜物特別是大顆粒夾雜物(d≥50~80μm)數(shù)量減少50%以上,使鋼錠的鑄造合格率從85.7%提高到100%。

介紹了空心鋼錠的清理生產(chǎn)規(guī)程和實(shí)際生產(chǎn)中存在的問題。內(nèi)腔用樹脂自硬砂代替水玻璃砂,大大縮短了整個(gè)脫模過程的時(shí)間,提高了工作效率,降低了職工的工作強(qiáng)度。

1.對(duì)象選擇自1988年開始,我廠陸續(xù)開發(fā)出了3.9t、6.6t、8.5t、12.5t、14.5t自由鍛大鋼錠,滿足了萊鋼鍛壓廠及外部市場(chǎng)的部分需要。鑄鋼車間現(xiàn)有最大行車是30t,受起吊能力的影響,未能進(jìn)一步開發(fā)更大的鋼

介紹了重量38t的大型鋼錠模球鐵件的生產(chǎn)工藝。采用底注式澆注系統(tǒng),錠模內(nèi)孔型芯采用焊接鋼管芯骨,外層30mm為呋喃樹脂砂層。鑄件頂部延長200mm作為本體冒口,其頂面還設(shè)有4個(gè)安全小冒口。澆注后鋼管芯骨內(nèi)注入冷卻水,對(duì)鑄件下段進(jìn)行強(qiáng)制冷卻。利用球墨鑄鐵石墨化膨脹進(jìn)行自補(bǔ)縮解決了鑄件內(nèi)部的縮孔、縮松缺陷,使生產(chǎn)的鑄件達(dá)到質(zhì)量要求。

本文提出采用水冷工藝生產(chǎn)巨型扁鋼錠,對(duì)水冷生產(chǎn)80t巨型扁鋼錠(尺寸為4200mm×1100mm×2600mm)的澆注、凝固行為進(jìn)行模擬,并與空冷條件的凝固進(jìn)行對(duì)比,討論了水冷工藝生產(chǎn)巨型扁鋼錠可能存在的缺陷及解決辦法。研究表明,巨型鋼錠澆注完成時(shí),凝固區(qū)主要集中在鋼錠下部、邊部和角部;水冷厚度為1100mm巨型扁鋼錠凝固時(shí)間為空冷的四分之一,內(nèi)部質(zhì)量可以顯著改善;水冷工藝有利于改善鋼錠組織結(jié)構(gòu),減少偏析。

攀成鋼空心鋼錠開發(fā)實(shí)現(xiàn)突破

采用lf爐優(yōu)化高爐鐵水、樹脂砂砂型鑄造條件及階梯水口澆注系統(tǒng),生產(chǎn)制造出符合工藝要求的大型鋼錠模。

分析了鋼錠產(chǎn)生碳偏析的機(jī)理,模鑄保護(hù)渣的理化指標(biāo)對(duì)鋼錠質(zhì)量的影響.通過調(diào)整保護(hù)渣成分,減小固體碳的含量;優(yōu)化冶煉澆鑄工藝,鋼錠的碳偏析由0.03%~0.06%降至≤0.025%,對(duì)改善鋼錠的碳偏析有明顯效果,產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟(jì)效益.

鋼錠保溫用高爐渣隔熱板

隨著連鑄技術(shù)在鋼鐵企業(yè)的廣泛應(yīng)用,小型鋼錠已經(jīng)越來越多的被連鑄坯替代,模鑄鋼錠錠型也向著大規(guī)格、大單重方向發(fā)展。舞鋼現(xiàn)有最大鋼錠錠型53t,為了進(jìn)一步開拓市場(chǎng),滿足市場(chǎng)需求,提高競(jìng)爭力,急需開發(fā)重量更大的55t級(jí)扁鋼錠。2016年舞鋼在現(xiàn)有配套錠型的基礎(chǔ)上成功自主設(shè)計(jì)了55t級(jí)扁鋼錠,實(shí)現(xiàn)了鋼錠成材大單重、高級(jí)別鋼板生產(chǎn)的歷史性突破,提高了舞鋼品牌的競(jìng)爭力。

介紹了大高徑比鋼錠模的鑄件結(jié)構(gòu)及技術(shù)要求,詳細(xì)闡述了生產(chǎn)該鑄件的鑄造工藝:采用橫做橫澆工藝,封閉式澆注系統(tǒng),澆口比為σf直:σf橫:σf內(nèi)=1.4:1.2:(1.1~1.0),選用尺寸為φ50mm的出氣冒口;呋喃樹脂砂造型,將球鐵芯骨固定在芯盒內(nèi),砂層厚度為40~50mm;大高徑比鋼錠模采用高爐鐵液澆注,出鐵溫度控制在1400±20℃,在出鐵過程中,向流鐵槽內(nèi)加入粒度為3~6mm的75sife及65mnfe,加入量分別為0.3%~0.5%、0.5%~1.0%,鐵液最終成分為w(c)4.1%~4.6%、w(si)0.6%~1.0%、w(mn)0.7%~1.0%、w(p)≤0.10%、w(s)≤0.03%;澆注前扒渣3~5次,澆注溫度控制在1260~1300℃,澆注速度2~3t/min。最終生產(chǎn)的鑄件內(nèi)壁平直度公差為3~5mm,內(nèi)壁光滑,抗拉強(qiáng)度也符合技術(shù)要求。