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浇铸钢锭的工艺编辑
浇铸方法
钢锭浇铸分上铸法(图2)和下铸法(图3)两种。上铸钢锭一般内部结构较好,夹杂物较少,操作费用较低;下铸钢锭表面质量良好,但由于通过中注管和汤道使钢中夹杂物增多。
下铸钢锭 钢锭大小取决于很多因素,如炼钢炉容量,初轧机开坯能力,钢材尺寸和钢种特性等。用于生产棒材和型材的钢锭一般为正方断面(称为方锭);生产板材的钢锭一般为长方形断面(称为扁锭);生产锻压材的钢锭有方形、圆形和多角形。
钢液进入盛钢桶后需静置一段时间,使出钢时混入钢中的炉渣或其他杂质上浮去除,同时还起调整铸温的作用。
铸温 浇铸温度应严格控制。铸温过低,钢液入模后表面立即凝固,会造成钢锭表面缺陷,甚至钢液在盛钢桶内就开始凝固,造成金属损失或整炉钢报废;铸温过高时,将延缓钢锭表层的形成时间,导致钢锭出现热裂纹。对***钢,铸温一般控制在高于此钢的液相线温度40~60℃。为***整桶钢水温度均匀,可向盛钢桶中吹氩气搅拌钢液。
注速 下铸法一般要求有适当注速以***模中钢液平稳上升,并调节铸温。铸温过高时用慢注,过低时用快注。上铸法要控制注速以减少飞溅。
浇铸时大气中的氧将进入钢锭,使钢液二次氧化而降低钢的质量。浇铸高质量钢时,需用惰性气体氩保护与空气接触的钢流,用合成固体渣粉保护模中上升的钢液面。
***钢锭锭身凝固时所造成的体积收缩需用帽头内钢液来补充,因此可适当延长帽头浇铸时间。一般帽头注速比锭身注速慢一倍左右。
钢锭的缺陷
在铸锭过程中由于操作不当或注速、铸温控制不当,会使铸成的锭有种种缺陷。常见的缺陷为:钢锭表面的结疤、重皮和纵、横裂纹,内部的残余缩孔、皮下气泡、疏松和偏析,混入钢中的耐火物和炉渣、灰尘造成的夹杂等。这些缺陷能大大降低钢锭的成坯率,甚至使整个钢锭报废。
2钢锭的分类编辑
钢锭一般情况下大致可区分为以下几类:
钢锭 1) 未净钢
钢锭只经过了最基本(***限)的脱氧处理。钢锭凝固时,钢锭模的四周及底部生成一层接近纯铁的金属层,而碳、硫及磷等则于中央收缩孔附近生成偏折。金属中的氧,会生成一氧化碳卷在金属内生成气孔,但气孔会在热轧过程中消失。未净钢的优点在于可获得几无缺陷的钢材表面---表面几为纯铁的缘故。绝大部份的未净钢含碳量均为小于0.1%的低碳钢。
2) 盖帽钢(加盖钢)
液中的氧使钢锭的收缩中心附近的偏折情形,较未净钢为低,表面美观,内部化学成份均匀,机械性质也较未净钢为佳。
3) 全净钢
液中的氧早在凝固前便完全被脱除成限制在***限以内避免未净钢的边缘效应。脱氧处理,由在钢液中添加铁—硅合金使钢液中的氧反产生成熔渣而得到均匀的金属液。
4) 半净钢
半净钢介于未净钢与全净钢之间,钢液中经加了少量的铁---硅或铝做为除氧剂,添加的量正好足够去除未净钢的边缘效应,使氧获得充份的分解。
5) 真空除氧钢(真空除气钢)
藉由真空处理不需添加任何除氧元素,使钢液得到充份的除氧效果且钢中不生成非金属介在物。处理过程是先增加钢中的碳含量,然后将钢液经真空浇铸,此时碳与氧将反应生成一氧化碳而使钢液中的碳与氧逐渐降至规定的水准。由于过程中未添加会生成固态氧化物的除氧元素,钢质非常干净。