50t～100t真空浇注钢锭模的设计

关于开发50t巨型钢锭的设计构想
郝俊良;王全胜
【期刊名称】《宽厚板》
【年(卷),期】2004(010)002
【摘要】本文根据现在生产大钢锭质量情况,提出开发50t巨型钢锭设计思路.【总页数】3页(P28-30)
【作者】郝俊良;王全胜
【作者单位】舞阳钢铁有限责任公司炼钢厂;舞阳钢铁有限责任公司炼钢厂
【正文语种】中文
【中图分类】TF7
【相关文献】
1.60/50t钢锭夹钳起重机的结构原理与特点 [J], 杨来铭
2.核电半速转轴用巨型钢锭的生产过程控制及冶金质量评价 [J], 蒋新亮;王涛;罗玉立;税远强;马平;邱斌;邓琴
3.巨型钢锭冶炼生产制造研究 [J], 邓琴;税远强;马平;邓冬;李笑;曾杰;杨先芝
4.400 t 级巨型钢锭偏析及夹杂物分布研究 [J], 陈海堤;王涛;罗玉立
5.50t钢锭模的铸造 [J], 蒋兴德;曾绍友;赵正宇
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钢锭模设计相关资料大型锻件的生产从冶炼、铸锭、锻造、锻后热处理到性能热处理，要经过许多道工序，每一道工序都影响着锻件的质量，稍有偏差就可能引起缺陷。

钢锭的质量自然是保证锻件质量的先决条件，钢锭的质量主要表现在纯净性，致密性和均匀性三个方面。

钢锭模是生产钢锭的重要冶金附具。

在设计钢锭模时，要同时考虑炼钢生产和锻造生产的两方面要求。

一方面钢锭模的尺寸和形状必须保证生产出优质的钢锭，另一方面钢锭的尺寸和形状必须保证后续锻造有较高的生产率。

一：钢锭模的基础设计参数1、钢锭模棱数：钢锭断面应尽可能接近产品的形状。

产品为轴类、套筒等，选用多边形断面钢锭。

随着钢锭大型化发展，为了均匀偏析带，棱边有增多趋势。

增加棱边可减少棱角处偏析，而且增加了周长与横截面之比，钢锭不易产生裂纹。

如日本制钢所高径比1～1.5的大于300吨钢锭有24个棱边。

2、高径比（H/D）：高径比过大，如采用上注法，浇注时由于钢水飞溅严重，降增加钢锭表面结疤和皮下气泡；钢锭静压力也大，容易形成下部纵向裂纹；并且钢液的非金属夹杂不易浮起，气泡不易排出，内部缩孔疏松缺陷比较严重。

增加高径比，单位体积钢液冷却表面积大，钢锭凝固速度增加，A型偏析减少。

高径比过小，钢液中夹杂物较易上浮，V型偏析程度小，但A型偏析发展严重。

钢锭模高径比有减小的趋势。

3、锥度：这里指锭身一侧的斜度。

当锥度为1～1.5％时，脱模已没有问题。

锥度大对防治缩孔缺陷有利，可以减轻和消除V型偏析，保证钢锭中心部分致密。

但锥度太大，会使柱状晶过于粗大而影响锻造性能。

近年国外钢锭有大锥度趋势。

法国克鲁索公司用于汽轮机的190吨钢锭锥度9％，英国钢公司的95吨钢锭的锥度为10.2％，原苏联重机建议大型钢锭的锥度采用13～16％。

4、钢锭模的外形与壁厚：外形有三种：多边形、圆形、波纹形。

壁厚设计要使激冷层有一定厚度，从而防止钢锭表面裂纹，还要使钢锭模有足够的寿命，降低模耗。

过厚的钢锭模没有必要。

大型锻钢件用真空钢铸锭技术要求1范围本文件规定了大型锻钢件用真空钢锭的冶炼和铸锭的质量要求、设备及仪器要求、人员要求、安全环保要求、原材料及冶金辅具、吊具要求、冶炼和铸锭工艺流程、冶炼工艺、真空铸锭工艺、记录、检验规则和试验方法以及质量证明书。

本文件适用于大型锻钢件用50吨及以上真空钢锭（以下简称为“钢锭”）的冶炼和铸锭。

2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。

其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T223（所有部分）钢铁及合金化学分析方法GB/T2272硅铁GB/T2988高铝砖GB/T3649钼铁GB/T3795锰铁GB/T3863工业氧GB/T3864工业氮GB/T4139钒铁GB/T4223废钢铁GB/T4336碳素钢和中低合金钢多元素含量的测定火花放电原子发射光谱法（常规法）GB/T4842氩GB/T5683铬铁GB/T6414铸件尺寸公差、几何公差与机械加工余量GB/T6516电解镍GB/T11170不锈钢多元素含量的测定火花放电原子发射光谱法（常规法）GB/T11261钢铁氧含量的测定脉冲加热惰气熔融-红外线吸收法GB∕T20118_一般用途钢丝绳GB/T20123钢铁总碳硫含量的测定高频感应炉燃烧后红外吸收法（常规方法）GB/T20124钢铁氮含量的测定脉冲加热惰气熔融-红外线吸收法GB/T20125低合金钢多元素含量的测定电感耦合等离子体原子发射光谱法GB/T22589镁碳砖YB/T042冶金石灰YB/T192炼钢用增碳剂YB/T5049滑板砖YB/T5051硅钙合金YB/T5217萤石YB/T5296炼钢用生铁AQ2001炼钢安全规程3术语和定义GB/T5611界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

真空钢锭vacuum ingot通过电炉粗炼、钢包精炼加真空脱气处理、真空浇注（模铸滴流脱气或模铸滴流脱气加真空碳脱氧）的钢锭。

钢锭模具设计和优化方案范文摘要:完善了我公司空缺锭型125tCK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。

关键词:钢锭;钢锭模;数值模拟;优化设计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125t级钢锭及其模具的设计及优化方案。

1背景我公司真空钢锭系列在103tCK和143tCK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125t左右，选择143tCK系列(覆盖范围125t～143t)钢锭利用率极低，成本居高不下。

针对这一情况，我们对125t级钢锭及其模具进行了设计和优化。

2钢锭设计合理分配钢锭三大部分重量，能有效促进钢中夹杂物上浮，减少二次缩孔出现的几率。

钢锭冒口部分的钢水用来补充锭身的收缩，冒口过小，会造成锭身的缩孔与疏松，过大则会降低钢锭利用率。

冒口部分组织结构较松，其内缩孔的形成是因为钢由液态转变为固态的体积收缩造成收稿日期:2022—11—19的［1］。

我公司结合自有钢锭模设计经验同时借鉴国外先进理念，制定了125tCK钢锭三部分比例。

新老125t锭型各部分比例对比见表1。

125tCK系列钢锭在锭身比例上有很大的提高，这为提高钢锭利用率提供了先决条件。

125tCK系列钢锭锭身主要参数见表2．125tCK系列采用底部扬台浮游方式来调节锭型，通过调节扬台伸入锭身的高度来调节锭身高度，实现钢锭重量的可调节性，尽可能满足锻造选用钢锭的合适度，进一步提高钢锭利用率。

3钢锭模设计钢锭模外形通常有圆形、多边形、波纹形，我公司此次钢锭模设计采用波纹形外形。

优化锭型设计，提高真空大钢锭质量及成材 率邓向阳李红星任振海刘绍康邹文喜江阴兴澄特种钢铁有限公司 江苏省江阴市２１４４３２ 摘要：主要介绍了生产５０～１００吨真空钢锭过程中钢锭模设计参数的选取、设计计算方法，通过合理优化，我们将此系列钢锭的高径比设定在１．３～１．４５，钢锭锥度设定为３．５％，从而使得锭身重量占钢锭总重量的７７～８０％，冒口重量占钢锭重量的１７～２０％，锭尾重量占钢锭重量的３％，以使钢锭模系列化，提高了钢锭的利用率并有效促进夹杂物的上浮，减少二次缩孔出现的几率，保证了钢锭的质量。

关键词：真空浇注；大钢锭；设计参数；锥度　Ｏｐｔｉｍｉｚｅ　ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｉｎｇｏｔ　ｃａｓｅ　，　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆ　ｂｉｇ ｖａｃｕｕｍ　ｉｎｇｏｔ　ａｎｄ　ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ｏｆ　ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｍａｔｅｒｉａｌｓＤｅｎｇ　Ｘｉａｎｇ－ｙａｎｇＬｉ　Ｈｏｎｇ－ｘｉｎｇＲｅｎ　Ｚｈｅｎ－ｈａｉＬｉｕ　Ｓｈａｏ－ｋａｎｇＺｏｕ　Ｗｅｎ－ｘｉ Ａｂｓｔｒａｃｔ：　Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ａｒｔｉｃｌｅ，　ｂａｓｉｃａｌｌｙ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅ　ｔｈｅ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ＇　ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ　ｄｕｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｉｎｇｏｔ　ｍｏｕｌｄ　ｄｅｓｉｇｎ　ｆｏｒ　５０～１００　ｔｏｎｓ　ｖａｃｕｕｍ　ｃａｓｔｉｎｇ．　Ａｆｔｅｒ　ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ，　ｗｅ　ｄｅｃｉｄｅ　ｔｏ　ｍａｋｅ　ｔｈｅ　ｈｅｉｇｈｔ　ｄｉａｍｅｔｅｒ　ｒａｔｉｏ　ａｓ　１．３　～１．４５，　ｉｎｇｏｔ　ｔａｐｅｒ　ａｓ　３．５％，　ａｎｄ　ｔｈｅｎ，　ｔｈｅ　ｗｅｉｇｈｔ　ｏｆ　ｉｎｇｏｔ　ｂｏｄｙ　ｔａｋｅｓ　ｕｐ　７７～８０％　ｏｆ　ｔｈｅ　ｗｈｏｌｅ　ｉｎｇｏｔ，　ｔｈｅ　ｗｅｉｇｈｔ　ｏｆ　ｉｎｇｏｔ　ｃａｐ　ｔａｋｅｓ　ｕｐ　１７～２０％　ｏｆ　ｔｈｅ　ｗｈｏｌｅ　ｉｎｇｏｔ，　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｗｅｉｇｈｔ　ｏｆ　ｉｎｇｏｔ　ｅｎｄ　ｔａｋｅｓ　ｕｐ　３％　ｏｆ　ｔｈｅ　ｗｈｏｌｅ　ｉｎｇｏｔ．　Ａｌｌ　ｔｈｉｓ　ｃａｎ　ｍａｋｅ　ｔｈｅ　ｉｎｇｏｔ　ｍｏｕｌｄ　ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｌ，　ｉｎｃｒｅａｓｅ　ｔｈｅ　ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｒａｔｉｏ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｉｎｇｏｔ，　ｐｒｏｍｏｔｅ　ｔｈｅ　ｆｌｏａｔｉｎｇ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｉｎｃｌｕｓｉｏｎｓ，　ｒｅｄｕｃｅ　ｔｈｅ　ｓｅｃｏｎｄａｒｙ　ｓｈｒｉｎｋａｇｅ　ｈｏｌｅ，　ｍａｋｅ　ｓｕｒｅ　ｔｈｅ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｉｎｇｏｔｓ．Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ： Ｖａｃｕｕｍ　ｃａｓｔｉｎｇ；　ｂｉｇ　ｉｎｇｏｔ；　Ｄｅｓｉｇｎ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ；　ｔａｐｅｒ。

专利名称：下浮游真空浇注钢锭模及其使用方法专利类型：发明专利
发明人：余佑祥,崔建强,陈新宏,马平
申请号：CN201210434115.2
申请日：20121105
公开号：CN102909323A
公开日：
20130206
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公布了下浮游真空浇注钢锭模，包括固定底座，固定底座的上表面内凹形成容腔，在所述容腔内套装有浮游底座，在所述固定底座上设置有钢锭模锭身段，在钢锭模锭身段上方连接有钢锭模冒口段，在固定底座与浮游底座之间还设置有高度调节层。

本发明同一套钢锭模具可以在一定重量范围内生产出任意不同重量规格的钢锭产品的目的，大幅度降低了钢锭生产的多规格模具采购成本，同时也充分满足了大中型锻件产品生产所需的各种不同钢锭重量规格变化要求，提高了大中型锻件产品成材率，降低了锻件生产成本。

申请人：四川丰元机械制造有限公司
地址：620300 四川省眉山市洪雅县将军乡前进村
国籍：CN
代理机构：成都行之专利代理事务所(普通合伙)
代理人：谭新民
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95t~103t真空浇注钢锭的开发设计
杜佳美;邓向阳
【期刊名称】《大型铸锻件》
【年(卷),期】2016(000)002
【摘要】介绍了95 t~103 t真空钢锭锭型的优化设计,将此类真空钢锭的锥度设定为4.0%,高径比设定为1.30~1.40,并通过对冒口容积及尾部比例的合理分配,使得锭身重量占到钢锭总重量的78%,同时通过对浇注过热度、浇注速度等重要工艺参数的优化,使得真空大钢锭普遍存在的偏析、疏松、缩孔、夹杂等缺陷得到了避免,钢锭的利用率也得到了大幅提高.
【总页数】3页(P41-42,47)
【作者】杜佳美;邓向阳
【作者单位】中天钢铁集团有限公司,江苏213011;中天钢铁集团有限公司,江苏213011
【正文语种】中文
【中图分类】TF775+.4
【相关文献】
1.50 t～100 t真空浇注钢锭模的设计 [J], 邓向阳;邹文喜;刘绍康;任振海;李健
2.中间包塞棒吹氩在钢锭真空浇注中的应用 [J], 张文奇
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