大型钢锭的制造工艺

钢锭的浇铸方法有哪些

钢锭的浇铸方法有哪些1、普通铸锭法在大气中将钢水浇人钢锭模中使其慢慢凝固的方法,称为普通铸锭法。

它又分为上注法与下注法。

大型钢锭的浇注较为普遍地采用上注法。

德国梯森.亨利希冶金公司采用下注法,成功地浇注了重达435t的钢锭。

2、上注法由于钢液飞溅易产生表面气孔。

与下注法相比,钢锭表面凹凸不平严重。

为防止浇注中钢液的二次氧化,都采用情性气体保护。

真空铸锭法钢包内的钢液,通过中间包浇入置于真空室内的钢锭模的方法,称为真空铸淀法。

除气设备如前所述的滴流除去法-样。

3、在以去氢为目的大型钢锭的生产中,广泛采用这种方法。

与大气浇注的普通铸锭法相比,既避免了钢液的二次氧化,又减少了钢液中的非金属夹杂物。

4、同时可以利用高真空条件下的碳氧反应,进行真空碳脱氧控制,这对于低硅的NiCr-M6、NiCrMoV等钢种或超纯钢的大型钢锭的铸锭有特别重要的作用。

不但减少了钢中的物，提高了钢的纯净度,又显著地改善了钢锭的偏析,极大的提高了钢锭的内部质量。

護院的几何形状和尺寸直接影响钢锭的结晶过程和质量.钢锭模的几何形状和尺寸取决于楼角数、钢锭锥度和高径比。

5、大型钢锭的棱角數有8.16.24和32棱。

多棱的钢锭梭角较钝,偏析形成的少,且角偏桥因棱多而分散。

增加棱角数就是增加了钢锭的曲面数,从而在凝固时可以有更大的缓冲兼地,赋羽了裂纹形成趋势。

因之,特大型钢锭多采用24棱或32棱.至于普通钢锭,各工厂根据晁体的情况确定。

中国第- -重型机械集团公司上注钢锭小于85t 的为8棱,大于85t的大型钢锭采用24棱。

6、通过生产实践,人们已认识到科学.合理的确定钢锭的锥度和高径比,可以使夹杂物易于上浮、气体易于外逸;可以使钢锭充分地实现自下而上的顺序凝固,利于补缩减少疏餐注舞中心致密;可以降低应力,防止钢锭表面产生裂纹。

而科学、合理地确定冒口尺寸，M佛充锭身的收缩,把缩孔和疏松最严重的部分集中到冒口中去,保证锭身的质量。

新以前确定的钢绽外形和几何尺寸是在大量的生产实践与上述认识不断深化的基础上，不断改进的结果。

超大型钢锭制造技术研究

分控制技术。生产结果表明，采用该技术后，中间包夹杂物上浮率大大提高，钢锭成分偏析得到有效控制，制造的大型锻件完全满足产品技术要求。
关键词：超大型钢锭；夹杂物；偏析；中间包中图分类号：ＴＦ７７５文献标识码：Ａ
ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＳｕｐｅｒＬａｒｇｅＳｔｅｅｌＩｎｇｏｔ
ＧａｏＪｉａｎｊａｎ，ＢａＪｕｎｔａｏ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：１００ｔｓｐｅｃｉａｌｔｕｎｄｉｓｈｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄａｎｄｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓｃｏｎｔｒｏｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｐｏｕｒｉｎｇｗｉｔｈｍｕｌ —
ｔｉｐｌｅｓｔｅｅｌｌａｄｌｅｓｉｓａｐｐｌｉｅｄｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｉｎｃｌｕｓｉｏｎｅｘｃｅｅｄｉｎｇｓｔａｎｄａｒｄａｎｄｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓｅｇｒｅｇａｔｉｏｎｉｎｓｕｐｅｒｌａｒｇｅｓｔｅｅｌｉｎｇｏｔ．Ｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｌｆｏａｔｉｎｇｒａｔｅｏｆｉｎｃｌｕｓｉｏｎｓｉｎｔｕｎｄｉｓｈｉｓｉｎｃｒｅａｓｅｄｒｅｇａｔｌｙａｎｄｔｈｅｃｏｍｐｏｓｏｎｏｆｓｔｅｅｌｉｎｇｏｔｉｓｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙａｎｄｔｈｅｌｒｇａｅｆｏｒｇｉｎｇｓｃａｎｍｅｅｔｔｈｅｔｅｃｈｎｉｃａｌｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｐｒｏｄｕｃｔｓａｆｔｅｒａｐｐｌｙｉｎｇｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｙ．ｇ

钢铁厂生产和主要工艺流程

钢铁厂生产和主要工艺流程钢铁生产工艺主要包括：炼铁、炼钢、铸钢、轧钢等流程。

1. 炼铁铁矿石的品种分为磁铁矿Fe3O4、赤铁矿Fe2O3、褐铁矿2Fe2O3．3H2O、菱铁矿FeCO3。

铁矿石中除铁的化合物外，还含有硅、锰、磷、硫等的化合物(统称为脉石)。

铁矿石刚开采出来时无法直接用于冶炼，必须经过粉碎、选矿、洗矿等工序处理，变成铁精矿、粉矿，才能作为冶炼生铁的主要原料。

将铁精矿、粉矿，配加焦炭、熔剂，烧结后，放在100米高的高炉中，吹入1200摄氏度的热风。

焦炭燃烧释放热量，6个小时后温度达到1500度，将铁矿融化成铁水，不完全燃烧产生的CO将氧从铁水(氧化铁)中分离出来，换句话说CO作为还原剂将铁从铁水(氧化铁)中还原出来。

熔剂，包括石灰石CaCO3、荧石CaF2，其作用是与铁矿石中的脉石结合形成低熔点、密度小、流动性好的熔渣，使之与铁液分离，以便获得较纯净的铁水。

铁水即生铁液，然后被送往炼钢厂作为炼钢的原料。

宝钢炼铁车间由两座4063立米大型高炉组成,预留有第三座高炉的建设场地。

全车间年产生铁600万吨(最终产量可达650万吨)。

向炼钢车间热送576.6万吨铁水,钢锭模铸造车间热送6.78万吨,其余16.62万吨铁水送铸铁机铸块。

全车间分两期建设,1号高炉计划1982年4季度投产,2号高炉计划1984年投产。

全车间约占地572,000平米,采用半岛式布置,1、2高炉中心距370米,原料、燃料均用胶带运输机分别由原料场,烧结车间,炼焦车间送入矿槽、焦槽。

筛下粉矿、碎焦亦由胶带运输机运出,转送烧结车间。

铁水输送采用320吨鱼雷式混铁车。

高炉煤气灰、垃圾、废铁的…2. 炼钢炼钢就是把原料(铁水)里过多的碳及硫、磷等杂质去掉并加入适量的合金成分。

最早的炼钢方法出现在1740 年，将生铁装入坩锅中，用火焰加热溶化炉料，之后将溶化的炉料浇铸成钢锭。

1856 年，英国人亨利-贝塞麦发明了酸性空气底吹转炉炼钢法，第一次解决了铁水直接冶炼钢水的难题，从而使钢的质量得到提高，但此法不能脱硫，目前己被淘汰。

大型钢锭的浇注工艺

大型钢锭的浇注工艺【大型钢锭的浇注工艺】一、引言其实啊，在咱们现代工业的大舞台上，大型钢锭的浇注工艺那可是相当重要的角色。

从摩天大楼的钢梁到巨型船舶的船体，哪里都离不开它。

今天，咱们就一起来深入了解一下这神奇的大型钢锭浇注工艺。

二、大型钢锭浇注工艺的历史1. 早期探索其实啊，大型钢锭浇注工艺的发展可不是一蹴而就的。

在很久以前，人们就开始尝试着铸造钢锭，但那时候的技术可相当粗糙。

说白了就是，工艺简单，质量也不稳定。

比如说，最开始可能就是在一个简陋的熔炉里把钢水弄出来，然后倒进一个形状差不多的模具里，可没什么精确的控制和先进的设备。

2. 技术进步随着时间的推移，工业革命带来了新的动力和技术。

大型钢锭的浇注工艺也逐渐走上了正轨。

新的熔炉设计让钢水的温度和成分更加均匀，模具的制造也越来越精细。

这就好比从走路变成了骑自行车，速度和稳定性都大大提高了。

3. 现代发展到了现代，那可真是不得了。

各种高科技手段都被应用到了大型钢锭浇注工艺中。

计算机控制、先进的检测设备，让整个浇注过程就像一场精心编排的舞蹈，每个动作都精准无误。

三、大型钢锭浇注的制作过程1. 原材料准备要浇注大型钢锭，首先得准备好原材料。

这就像做饭得先有食材一样。

钢的原材料通常是铁矿石、废钢等。

这些材料要经过严格的筛选和处理，确保没有杂质，就像我们挑菜要把坏叶子摘掉一样。

2. 熔炼过程接下来就是熔炼啦。

把准备好的原材料放进巨大的熔炉里，加热到几千度的高温，让它们化成钢水。

这个过程中，要控制好温度、氧气含量等各种参数，不然炼出来的钢水质量可就不行了。

想象一下，这就像煮一锅粥，火大了会糊，火小了又煮不熟。

3. 浇注操作当钢水达到合适的温度和成分后，就可以进行浇注了。

钢水从熔炉通过管道流进专门的模具里。

这可是个关键的时刻，浇注的速度、流量都得控制好，要不然铸出来的钢锭可能会有气泡、裂缝等缺陷。

这就好比倒水的时候，速度太快会洒出来，太慢又耽误时间。

4. 冷却与凝固浇注完成后，钢锭需要慢慢冷却和凝固。

大锻件第4部分锻造用钢锭及铸锭技术

第四部分锻造用钢锭及铸锭技术一、大型钢锭的组织结构及类型1．大型钢锭的组织结构z 激冷层：锭身表面的细小等轴晶区。

厚度仅6~8mm ；因过冷度较大，凝固速度快，无偏析；有夹渣、气孔等缺陷。

z 柱状晶区：位于激冷层内侧；由径向呈细长的柱状晶粒组成；由于树枝状晶沿温度梯度最大的方向生长，该方向恰为径向，因此形成了柱状晶区；其凝固速度较快，偏析较轻，夹杂物较少；厚度约50~120mm 。

z 分枝树枝晶区：从柱状晶区向内生长；主轴方向偏离柱状晶，倾斜，并出现二次以上分枝；温差较小，固液两相区大，合金元素及杂质浓度较大。

z A 偏析区：枝状晶间存在残液，比锭内未凝固的钢液密度小，向上流动，形成A 偏析；在偏析区合金元素和杂质富集，存在较多的硫化物，易产生偏析裂纹。

z 等轴晶区：位于中心部位；温差很小，同时结晶，成等轴晶区。

钢液粘稠，固相彼此搭桥，残液下流形成V 偏析，疏松增多。

z 沉积锥区：位于等轴晶区的底端；由顶面下落的结晶雨、熔断的枝状晶形成的自由晶组成，显示负偏析；等轴的自由晶上附着大量夹杂物，其组织疏松，且夹杂浓度很大；应切除。

z 冒口区：最后凝固的顶部；因钢液的选择性结晶，使后凝固的部分含有大量的低熔点物质，最后富集于上部中心区，其磷、硫类夹杂物多；若冒口保温不良，顶部先凝固，因无法补缩形成缩孔；质量最差，应予切除。

2．大型钢锭的类型z 普通钢锭高径比：=+dD H 2 1.8~2.5；通常，10吨以下的钢锭：2.1~2.3，10吨以上的钢锭：1.5~2；锥度：=%100-D Hd 3~4% ；横断面为8棱角形。

大钢锭为16，24，32棱角。

z 短粗型钢锭高径比： 0.5~2；锥度： 8~12%。

高宽比减小，锥度加大有利于钢锭实现自下而上顺序凝固，易于钢水补缩，中心较密实；有利于夹杂上浮，气体外溢，减少偏析；锭身较短，钢水压力小，侧表面不易产生裂纹；锥度大，易脱模；可增加拔长锻比。

大型锻件锻造工艺过程

大锻件一般应用在大型机械的关键部位，由于工作环境恶劣，受力复杂多变，因此，在生产过程中对大型锻件的质量要求很高。

大锻件由钢锭直接锻造成形，生产大型锻件时，即使采用最先进的冶金技术，钢锭内部也不可避免存在微裂纹、疏松、缩孔、偏析等缺陷，严重影响锻件的质量，为了消除这些缺陷，提高锻件质量，就必须改进锻造工艺，选用合理的锻造工艺参数。

大锻件锻造不仅要满足所需零件形状和尺寸，而且重要的是破碎铸态组织、细化晶粒、均匀组织、锻合缩孔、气孔和缩松等缺陷，提高锻件内部质量。

钢锭尺寸愈大，钢锭中的缺陷也愈严重，锻造改善缺陷愈困难，进而增加了锻造难度。

在锻造过程中，镦粗和拔长是最基本的工序，也是不可缺少的工序，对于具有特殊外形的锻件来说，胎模锻造也较为常用。

一、镦粗工艺在大型锻件的自由锻生产中，镦粗是一个非常主要的变形工序。

镦粗工艺参数的合理选择，对大锻件的质量起着决定性的作用。

反复的镦拔不但可以提高坯料的锻造比，同时也可以破碎合金钢中的碳化物，达到均匀分布的目的；还可以提高锻件的横向力学性能，减小力学性能的异向性。

大型饼类锻件和宽板锻件都是以镦粗为主要变形，且镦粗的变形量很大，但是目前该类锻件的超声波探伤废品率很高，主要因为内部出现了横向内裂层缺陷，然而现行的工艺理论对此不能解释。

为此，从90年代开始，中国学者经过长时间的认真研究，从主变形区以及被动变形区理论出发，对镦粗理论进行深入研究。

提出了平板镦粗时刚塑性力学模型的拉应力理论以及静水应力力学模型的切应力理论，与此同时还进行了大量的定性物理模拟实验，并利用广义滑移线法和力学分块法来求解分析工件内部的应力状态，大量数据证明了该理论的合理性和正确性，揭示了利用普通平板镦粗圆柱体时其内部应力的分布规律，进而提出了锥形板镦粗新工艺，建立了方柱体镦粗的刚塑性力学模型。

二、拔长工艺拔长是大型轴类锻件锻造过程中必须的一道工序，也是影响锻件质量的主要工序，通过拔长工序使坯料截面积减小，长度增加，同时也起到打碎粗晶、锻合内部疏松与孔洞、细化铸态组织等作用，从而获得均质致密的高质量锻件。

锻造工艺学重点知识点

1.大型钢锭的内部结构：1、细晶粒层2、柱状晶区3、倾斜树枝晶区4、粗大等轴晶区5、沉积锥6、冒口区2.钢锭是由冒口、锭身和底部组成。

两种钢锭规格一种普通锻件4%锥度、高径比1.8~2.3、冒口比例17%.....一种优质锻件 11%~12%的锥度、高径比1.5左右、冒口比例20%~24%3.大型钢锭内部缺陷：①偏析。

【可减少、不可消除】钢锭内部化学成分和杂质分布不均匀性称为偏析。

偏析是钢液凝固时选择结晶的产物，钢锭俞大偏析越严重。

分为树枝状偏析（显微偏析）和区域偏析（低倍偏析）树枝状偏析是指钢锭在晶体范围内化学成分的不均匀性。

A晶内偏析B晶间偏析通过锻造和锻后热处理消除。

区域偏析是指钢锭在宏观范围内的不均匀性A∨型偏析区B过度偏析区C∧型偏析区D负偏析区②夹杂。

钢锭内部不溶解于基体金属的非金属化合物，经过加热、冷却热处理仍不能消失，称为非金属夹杂物，统称夹杂。

通常存在的非金属夹杂有：硅酸盐（多脆）、硫化物（热脆+Mn）、氧化物（+Si）③气体。

在冶炼过程中氮、氢、氧等气体通过炉料和炉气熔入钢液。

钢液凝固时，这些气体虽然析出一部分，但在固态钢锭内仍有残余。

氧和氮在钢锭中以氧化物和氮化物出现，氢则以原子状态存在，也可能形成一部分分子状态氢和氢化物。

④、缩孔（大）和疏松（小）缩孔：冒口区形成，从钢液冷凝成钢锭时发生物理收缩现象，如果没有钢液补充，钢锭内部某些地方形成空洞。

疏松：由于晶间钢液最后凝固收缩造成的晶间空隙和钢液凝固过程析出气体构成的显微孔隙。

4.常用的下料的方法：剪切、冷析、锯割、车断、砂轮切割、刴断及特殊精密下料等。

5.锻前加热目的：提高金属塑性、降低变形抗力、使之易于流动成型并获得良好的锻后组织。

6.锻前加热方法：火焰加热、电加热。

火焰加热：利用燃料在火焰加热炉内燃烧产生含有大量热能的高温气体，通过对流、辐射把热能传给坯料表面，再由表面向中心热传导而使金属坯料加热。

对流传热（600~700℃）：通过火焰在坯料周围不断流动，借助高温气体与坯料表面的热交换，把热能传递给金属坯料。

真空碳脱氧纯净化技术在大型钢锭制备中的应用

ｐｕｒｌｔｙｄｅｇｒｅｅｏｆｌａｒｇｅｓｔｅｅｌｉｎｇｏｔｓ；ｖａｃｕｕｍｃａｓｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍｏｆｔｕｎｄｉｓｈａｄｏｐｔｉｎｇａｍｅｎａｂｌｅｓｌｉｄｅｇａｔｅｎｏｚｚｌｅｃａｎａｌｓｏｐｒｏｄｕｃｅｈｉｇｈｐｒｉｕｉｆｅｄｌａｒｇｅｓｔｅｅｌｉｎｇｏｔｉｎｖａｃｕｕｍｃａｒｂｏｎｄｅｏｘｉｄａｔｉｏｎ；ａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｖａｃｕｕｍｃａｒｂｏｎ
Ａｂｓｔｒａ￣：Ｕｎｄｅｒｖａｃｕｕｍｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，ｉｎｔｅｎｓｅｒｅａｃｔｉｏｎｏｎＣａｎｄＯｗｉｌｌｏｃｃｕｒｉｎｍｏｌｔｅｎｓｔｅｅｌｂｙｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｔｈｅ
摘要：通过控制主要脱氧元素ｓｉ、Ａ１含量，可以使钢液在真空条件下发生剧烈Ｃ、Ｏ反应，从而进一步降低大型钢
锭中的氧化物夹杂、气体含量，使其达到高纯净化效果。本研究利用真空碳脱氧生产纯净钢的优势，在不同锭型上实施了双真空碳脱氧（ＤＶＣＤ）冶炼、浇注工艺操作，最终制备出Ｔ［Ｏ】 ≤１５ｘ１０、［Ｈ］＜１ｘｌＯ加氢反应器、电站类锻件产品用的高纯净大型钢锭。研究结果表明：真空碳脱氧作为钢液纯净化生产的一种手段，可以有效提高大型钢锭的纯净度；进行真空碳脱氧工艺操作，中间包使用滑动水口控制系统同样能制备出高纯净度的大型钢锭；对于中碳钢５５Ａ来说，只需控制钢液中Ａｌ含量，就可以实现很好的真空碳脱氧效果。

86吨大型钢锭浇铸系统工艺探讨

２３日马钢重机进行了４５＃冶炼工作，炼过程控冶
型钢锭经验的公司并不多，保证大型钢锭浇铸成功
的难点是浇铸过程中产生的巨大的静压力、钢水冲刷耐火材料后产生夹杂物以及由于大型钢锭帽口易产生缩孔等问题。为了更好的浇铸出高质量的
收稿日期：００９５２１ —０ —２
作者简介：窦立英（９０一）女，１８，马钢重机公司钢冶部，助理工程师。
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２・６
安徽冶金科技职业学院学报
２１增刊ｏＯ年
次，我们在发热板制作过程中加入了具有发热作用
于钢锭帽口的不缩，减少缩孑。发热板的铝总含量Ｌ
第２增刊０卷
２１００年１１月
安徽冶金科技职业学院学报
ＪｕｎｌｏｌｕＶｃｔｎｌＣｌｇｆＭｅａｌｒｙａｄＴｃｎｌｇｏｒａｆ｝ｊｏａｉａｏｌｅｏｔｕｇｎｅｈｏｏｙＡｒｌｏｅｌ
设计主要是保持帽口钢液长期处于红热状态，利
表２４＃冶炼过程化学成份５
过程中的耐火材料耐冲刷的性能，也就是解决由于
钢水冲刷后钢液产生不必要的夹杂物。经过耐火厂家的反复试验，我们的耐火砖具备了上述的工艺
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２试验工艺路线
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一８６吨大型多角模铸

钢锭专著 -回复

钢锭专著-回复钢锭是指通过冶炼和熔炼等工艺制造出的固态钢材块状产品。

作为钢铁行业中的重要原材料，钢锭在建筑、汽车、机械制造等领域扮演着重要角色。

本文将从钢锭的制造过程、应用领域和市场前景三个方面来详细介绍钢锭的内容。

一、钢锭的制造过程1. 原材料准备：钢锭的制造需要使用一定比例的生铁和废钢。

生铁是由铁矿石通过高温冶炼得到的铁合金，废钢是指回收利用的废弃钢材。

这些原材料需要经过分类、清洁、分解等处理过程。

2. 预处理：将原材料送入预处理设备进行加热和去除杂质的工序。

预处理设备可以是高炉或者其他冶炼炉，通过高温使原材料中的杂质被氧化或蒸发。

3. 冶炼和熔炼：经过预处理后的原材料被送入冶炼炉进行冶炼和熔炼。

冶炼的目的是将原材料中的杂质进一步去除，同时调整合金元素的含量，以及达到所需的冶金特性。

4. 铸造和坯料处理：冶炼后的钢液被注入连铸机，通过连铸机的结晶器进行凝固形成连铸坯。

连铸坯经过坯料处理（如热轧、热处理等）后变成钢锭。

二、钢锭的应用领域1. 建筑领域：钢锭是制造构件、钢板和钢管等建筑材料的重要原材料。

在高层建筑、桥梁、厂房等建筑工程中，钢锭提供了强度和稳定性，保证了建筑物的安全性。

2. 机械制造领域：钢锭被广泛应用于制造机床、汽车、航空航天等机械设备。

优质的钢锭具有高强度、耐磨、耐腐蚀的特性，能够满足机械制造领域对材料的高要求。

3. 能源领域：在能源行业中，例如石油、天然气和核能等领域，钢锭广泛用于制造输送管道、储罐和核反应堆等设备。

三、钢锭的市场前景1. 国际市场：全球经济的不断发展和工业化进程的加速推动了对钢锭的需求。

中国、印度等新兴经济体中的大规模工程建设项目进一步拉动了全球钢锭市场的需求。

2. 国内市场：中国是世界上最大的钢铁生产和消费国。

作为建筑和机械制造业的主要消费者，中国钢锭市场具有巨大的潜力。

另外，能源和交通基础设施的快速发展也将进一步推动中国钢锭市场的增长。

3. 环保和可持续发展：钢铁行业是一个高能耗，高排放的行业，受到环保法规和政府政策的影响。