圓鋼錠模及圓鋼錠制造方法技術

本發明專利技術涉及鋼錠鑄造技術領域，提供了一種圓鋼錠模，包括模體、吊耳和絕熱板，模體設有內腔，模體外側表面的橫截面為波浪多邊形。增加鋼錠側面的散熱面積，使最外層的鋼水快速冷卻形成激冷層，并加快激冷層的厚度增長，使其足以承受鋼液澆注過程中的靜壓力，防止產生裂紋，可大大降低圓鋼錠的澆注難度。同時，圓鋼錠模外側表面的尺寸精度不會影響圓鋼錠的尺寸精度，因此，對圓鋼錠模外側表面的加工精度要求低，減少工序和工時，節約成本。還提供了一種圓鋼錠制造方法，鋼水過熱度為40～55℃；錠身的澆注線速度為80～200mm/min；絕熱板處的帽口填充澆注線速度為35～90mm/min。上述方法適當地降低澆鑄溫度和澆鑄速度，圓鋼錠散熱快，有利于減少表面裂紋。

【技術實現步驟摘要】
圓鋼錠模及圓鋼錠制造方法
本專利技術涉及鋼錠鑄造
，尤其是一種圓鋼錠模及圓鋼錠制造方法。
技術介紹
現有的直接用于軋制無縫鋼管的鋼錠，為了在鑄造時加快散熱速度，保證鋼錠的制造與使用性能，其橫截面設置為圓波浪多邊形，波浪邊數為19～27邊，鑄造這種圓波浪多邊形鋼錠的鋼錠模，其型腔的尺寸精度直接影響圓波浪多邊形鋼錠表面的精度和質量，因此，對圓波浪多邊形模型腔的尺寸精度要求非常高，鋼錠模的生產加工難度大、工序復雜，而且使帽口絕熱板安裝難度也較大。而常規的圓鋼錠的生產方法，因鋼錠模散熱面積小，且不易達到澆注溫度與澆注速度的協調，非常容易產生縱裂紋，鋼錠廢品率高，合格率低，不能形成批量生產。在2008年6月1日公開的專利技術專利CN101195153A，提供了一種生產圓鋼錠的澆鑄模及澆鑄方法；采用該專利技術，因鋼錠易產生表面裂紋，沒有形成批量生產。2009年9月9日公開的專利技術專利CN101524745A，公開了一種生產圓鋼錠的澆鑄模及澆鑄方法，一方面因澆注速度太慢和鋼水過熱度低，現場澆注控制難度大；另一方由于注溫和注速不易協調，只能用于一包鋼水只澆注一板鋼錠的小熔煉爐的小批量生產，不能進行多板澆注，不能形成大熔煉爐的批量生產；而且一支鋼錠有兩個以上的上升孔，只能用于大鋼錠澆注，對于軋制無縫鋼管常用的2～7t的中小鋼錠，因上升孔距鋼錠模壁太近，對鋼錠凝固過程中的凝固殼沖刷較大，使凝固殼不均勻，易形成鋼錠表面裂紋。2007年10月8日公開的大噸位圓鋼錠模CN200720030414.4專利技術，模體內腔錐度為2.22～2.70％，該專利技術因錐度太大，且錠模內腔為反錐度，金屬收得率低，只適用于生產鍛造錠，不適用于直接軋制無縫鋼管用鋼錠的澆鑄。表面裂紋的產生與圓鋼錠模的散熱速度、澆注溫度和速度有直接關系，上述兩種圓鋼錠模和鋼錠制造方法雖然加工難度低，但是散熱效果有限，均不能有效地防止表面裂紋的產生。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供一種生產難度低且具有良好散熱功能的圓鋼錠模以及一種減少表面裂紋的圓鋼錠制造方法。本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是：圓鋼錠模，包括模體、吊耳和絕熱板，所述模體設有內腔，所述吊耳固定安裝于模體側壁，所述絕熱板安裝于模體上口的內壁上，所述內腔橫截面為圓形，所述模體外側表面的橫截面呈波浪多邊形。進一步地，所述模體外側表面的橫截面由大于或等于12條波浪邊依次相切連接形成。進一步地，所述波浪多邊形任意兩相鄰波峰或波谷之間的距離相等，且相鄰兩波峰或波谷之間的距離為80～200mm。進一步地，所述內腔為正圓臺形，且模體的上口內徑小于下口內徑。進一步地，所述內腔的錐度為0～0.6％。進一步地，所述模體的上口的壁厚小于下口的壁厚，且所述上口的壁厚是波浪多邊形外接圓和內切圓平均值的0.08～0.12倍；下口的壁厚是波浪多邊形外接圓和內切圓平均值的0.10～0.14倍。采用上述圓鋼錠模的圓鋼錠制造方法，鋼水過熱度為40～55℃；錠身的澆注線速度為80～200mm/min；絕熱板處的帽口填充澆注線速度為35～90mm/min。進一步地，鋼水過熱度為40～50℃；錠身的澆注線速度為100～160mm/min；絕熱板處的帽口填充澆注線速度為45～80mm/min。進一步地，澆注前，模體預熱至40～60℃。本專利技術的有益效果是：圓鋼錠模，通過將內腔設置為圓柱形或者圓臺形，大大降低了內腔的加工難度。將模體外側表面的橫截面設置為波浪多邊形，增加鋼錠側面的散熱面積，鋼水澆注到模體內腔中后，加快鋼水的散熱速度，使最外層的鋼水快速冷卻形成激冷層，并且加快激冷層的厚度增長速度，使其足以承受鋼液澆注過程中的靜壓力，防止激冷層產生裂紋。同時，散熱速度快還可減小鋼錠的成份偏析，并且降低模具消耗。同時，圓鋼錠模外側表面各個尺寸的精度不會影響圓鋼錠的尺寸精度，因此，對圓鋼錠模外側表面的加工精度要求低，減少工序和工時，節約成本。并且方便安裝絕熱板。圓鋼錠制造方法，采用上述圓鋼錠模進行生產，圓鋼錠散熱快，有利于減少表面裂紋。適當地降低澆鑄溫度和澆鑄速度，既能保證鋼錠澆鑄的順行，又可減弱模內鋼水對流循環，加厚澆鑄過程激冷層，防止產生熱裂紋；同時使鋼中氣體和夾雜物排出相對容易，保證圓鋼錠的質量。附圖說明圖1是本專利技術圓鋼錠模半剖示意圖；圖2是本專利技術圓鋼錠模俯視示意圖。具體實施方式下面結合附圖和實施例對本專利技術進一步說明。如圖1、圖2所示，本專利技術的圓鋼錠模，包括模體1、吊耳2和絕熱板3，所述模體1設有內腔11，所述吊耳2固定安裝于模體1側壁，所述絕熱板3安裝于模體1上口12的內壁上，所述內腔11橫截面為圓形，所述模體1外側表面的橫截面呈波浪多邊形。模體1上端為上口12，下端為下口13，澆注時，鋼水從下口13處安置于底板的上升孔注入內腔11；圓鋼錠冷卻后，利用吊耳2將圓鋼錠模吊起，使圓鋼錠脫模。絕熱板3降低冒口處鋼錠的凝固速度，改善內部凝固組織，減少鋼錠疏松、縮孔等內部缺陷。模體1外側表面的橫截面為波浪多邊形，增加鋼錠側面的散熱面積，鋼水澆注到模體1的內腔11中后，加快鋼水的散熱速度，使最外層的鋼水快速冷卻形成激冷層，并且加快激冷層的厚度增長速度，使其足以承受鋼液澆注過程中的靜壓力，防止激冷層產生裂紋。同時，散熱速度快還可減小鋼錠的成份偏析，并且降低模具消耗。同時，模體1外側表面各種尺寸的精度不會影響圓鋼錠的尺寸精度，因此，對模體1外側表面的加工精度要求低，減少工序和工時，節約成本。并且方便安裝絕熱板3。為了保證散熱效果，盡可能的增加散熱面積，模體1外側表面的橫截面由大于或等于12條波浪邊依次相切連接形成，且所述波浪形任意兩相鄰波峰或波谷之間的距離相等，且相鄰兩波峰或波谷之間的距離為80～200mm。波浪邊的數量和各個尺寸根據圓鋼錠的實際規格選擇：如果圓鋼錠的直徑較大，波浪邊數量應該較多，或者波浪邊的尺寸較大；如果圓鋼錠的直徑較小，波浪邊數量應該較少，且尺寸應該較小。同時要保證波浪邊尺寸的大小和波浪邊的數量不會對模體1的強度造成影響。所述內腔11為正圓臺形，且模體1的上口12內徑小于下口13內徑。上小下大的內腔11有利于圓鋼錠的脫模。為保證圓鋼錠在穿孔軋管加工時，管材壁厚的均勻性和穩定性，所述內腔11的錐度為0～0.6％。同時，這種錐度的模體1生產的圓鋼錠外形與目前連鑄圓坯形狀接近，可適用于多種類型的軋管機組軋管。為了減輕模體1的重量，所述模體1的上口12的壁厚小于下口13的壁厚，且所述上口12的壁厚是波浪多邊形外接圓和內切圓平均值的0.08～0.12倍；下口13的壁厚是波浪多邊形外接圓和內切圓平均值的0.10～0.14倍。上口12與下口13的大小根據圓鋼錠的規格和鋼種具體選擇。采用上述圓鋼錠模的圓鋼錠制造方法，鋼水過熱度為40～55℃；錠身的澆注線速度為80～200mm/min；絕熱板3處的帽口填充澆注線速度為35～90mm/min。為了減少鋼錠表面裂紋，得到較致密的鋼錠，減少元素偏析和組織不均勻性，減少鋼中氣體和夾雜，有效的辦法就是降低澆注溫度。但是過低的澆注溫度會出現鋼水粘稠，非金屬夾雜不易上浮，同時易造成表面缺陷，對下注法鋼錠來說還可能出現鋼水流經湯道時因流動性不好而凍結，不僅造成短錠，還可能造成大桶底而難于清理。因此，在質量允許的條件下本文檔來自技高網...

【技術保護點】
圓鋼錠模，包括模體(1)、吊耳(2)和絕熱板(3)，所述模體(1)設有內腔(11)，所述吊耳(2)固定安裝于模體(1)側壁，所述絕熱板(3)安裝于模體(1)上口(12)的內壁上，其特征在于：所述內腔(11)橫截面為圓形，所述模體(1)外側表面的橫截面呈波浪多邊形。

【技術特征摘要】
1.利用圓鋼錠模制造圓鋼錠的方法，其特征在于：圓鋼錠模，包括模體(1)、吊耳(2)和絕熱板(3)，所述模體(1)設有內腔(11)，所述吊耳(2)固定安裝于模體(1)側壁，所述絕熱板(3)安裝于模體(1)上口(12)的內壁上，所述內腔(11)橫截面為圓形，所述模體(1)外側表面的橫截面呈波浪多邊形；模體(1)外側表面的橫截面由27條波紋邊圍成，內腔(11)的錐度為0.4％，先將模體(1)預熱至50℃，澆注鋼水溫度為1565℃，過熱度為50℃，錠身的澆注線速度為80mm/min，帽口填充澆注線速度為35mm/min。...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馬歡魚，王西江，張先華，
申請(專利權)人：攀鋼集團成都鋼釩有限公司，
類型：發明
國別省市：四川;51