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125 t级钢锭及其模具设计和优化方案李奇;高峰【摘要】The 125 t CK series of ingot has been increased in our company. The numerical simulation of mould filling and solidification has been performed, so as to estimate the possible defect area. Meanwhile, two optimization programs have been proposed.%完善了我公司空缺锭型125 t CK系列，对充型、凝固过程进行了数值模拟，对可能存在的缺陷区域进行了预判，同时也提出了两个优化方案。
【期刊名称】《大型铸锻件》【年(卷),期】2016(000)003【总页数】4页(P9-12)【关键词】钢锭;钢锭模;数值模拟;优化设计【作者】李奇;高峰【作者单位】上海电气上重铸锻有限公司，上海200245;上海电气上重铸锻有限公司，上海200245【正文语种】中文【中图分类】O242.1我公司现有下注钢锭和真空钢锭两大类钢锭，下注钢锭系列采用冒口浮游式能达到各锭型间无缝衔接，真空钢锭系列由于新老钢锭模设计理念不同，造成各系列间存在空缺锭型。
在当今重机行业几乎全面亏损的大环境下，我公司开展“钢锭及其模具的优化设计研究”来完善真空钢锭锭型，弥补空缺，以提高钢锭利用率，达到降低成本的目的。
本文主要介绍125 t级钢锭及其模具的设计及优化方案。
我公司真空钢锭系列在103 t CK和143 t CK之间存在锭型空缺，而我公司承制的高中压转子类锻件、加氢筒体类锻件和核电类锻件中部分锻件选用的钢锭锭型在125 t左右，选择143 t CK系列(覆盖范围125 t～143 t)钢锭利用率极低，成本居高不下。
针对这一情况，我们对125 t级钢锭及其模具进行了设计和优化。
中科院科技成果——新概念钢铁大铸坯制造技术
项目简介
我国现有上百家钢锭制造企业及数十条大圆坯、大板坯和大方坯生产线，钢铁大铸坯的年产能已超过5000万吨。
然而铸坯尺寸越大，成分偏析、中心疏松等缺陷就越严重，其探伤不合格、力学性能不达标和使用寿命低等问题，长期以来都难以得到解决。
研究团队联合企业基于对0.5t、10t、100t、200t、500t和600t 等钢锭的系统模拟计算和实物解剖，开发了非常规、新概念钢铁大铸坯的制造技术。
在这一创新理论的指导下：
（1）发现氧化物是导致宏观偏析的主要原因，开发了低氧纯净化冶炼工艺，显著减少并直至消除了钢铁大铸坯的宏观偏析缺陷。
（2）课题组通过系统研究凝固过程中材料的流变行为，发明了不依赖大冒口重力补缩的多维补缩方法。
在此基础上，采用非常规设计，开发了大高径比铸坯的制造技术，从而显著提高了成材率。
以往的大铸坯制备都是依赖于大冒口重力补缩，冒口切除率超过铸坯重量的15%，造成了能源与材料的大量浪费。
（3）在锻造过程中，开发了宽砧压实技术，愈合了锻件中心密集性缺陷，显著提高了探伤合格率。
经特钢企业和重机企业验证，这种新概念钢铁大铸坯的成材率高于90%，比现有工艺成材率提高了5%以上，一些典型产品的成材率甚至提高了15%以上。
