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16mn无缝钢管的冷封顶浇铸技术

作者:zongheng   来源:   日期:2020/4/10 14:00:26   人气:
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  本发明属于16mn无缝钢管技术领域。

  国内外模铸镇静钢通常有两种方法。一种方法是采用保护渣、保温帽和防缩孔剂“三位一体”的浇铸工艺;另一种方法是冷封顶浇铸工艺,即在16mn无缝钢管浇铸到所需高度时,立即向16mn无缝钢管头部打水或吹气强制冷却封顶。

  采用第一种方法所生产的16mn无缝钢管,其头部由于保温帽和防缩孔剂的隔热保温作用,凝固慢、钢质偏析严重、杂质多,凝固收缩也集中在头部,开坯轧制后必须切掉,金属收得率低。此外,使用保护渣、保温帽、防缩孔剂,使铸锭操作复杂,成本提高。

  第二种方法即冷封顶浇铸工艺,当16mn无缝钢管浇注到一定高度时向锭头部打水或吹气,使钢液面强制冷却,顶面先于锭内部形成凝固壳,待锭内部中心凝固后,其收缩集中在内部成为封闭缩孔。这种16mn无缝钢管可在中心未完全凝固时脱模进行液芯轧制,或待中心钢液完全凝固形成封闭缩孔后再脱模轧制。由于封闭缩孔16mn无缝钢管轧制后切头大大减少,封闭缩孔在轧制中可以焊合,因而金属收得率明显提高。美国专利US3866662是采用向16mn无缝钢管头部打水的冷封顶浇铸工艺;苏联专利SU1085666是采用向16mn无缝钢管头部吹气的冷封顶浇铸工艺。但是,打水或吹气的工艺有很多缺点。采用打水时,易使整个铸锭系统潮湿,导致16mn无缝钢管表面产生气孔,有时由于操作不当还会产生“打炮”现象(即因水的剧烈蒸发,造成飞溅),容易伤人,很不安全。此外,打 水操作也复杂。采用吹气工艺,需增加附属设备、仪表,每支锭模都得装上设有通气孔的盖子,在高温下作业,操作复杂,操作环境恶劣。

  本发明以克服上述第二种方法即冷封顶浇铸工艺的缺点为目的,采用一种只用无碳保护渣,既不用保温帽和防缩孔剂,也不用打水和吹气的封顶铸锭方法。

  本发明与美国专利US3866662对比,浇注后不打水,让16mn无缝钢管自然冷却。本发明采用钢水下注法,钢水浇注前,在模内距底板一定高度处吊挂无碳保护渣。如果吊挂处距底板的高度小于100mm,上升翻卷的钢液会把渣卷入钢液中,如果大于300mm,装渣的纸袋在未接触钢液时即被烧破,粉渣落下使钢水飞溅。所以,无碳保护渣吊挂于模内距底板100~300mm为宜。当钢液浇注到距规定高度50~100mm时,粉渣已全部熔化,钢液面上覆盖一层薄而均匀的液渣。此时,立即调节水口减流浇注。当钢液浇注上升到规定高度后,关闭水口,停浇30秒钟,然后采用补充浇注填注缩孔,可用细流连续填注或中流间断填注。