大型钢锭锭重兼容设计的适用性研究和应用

摘要

基于锭重兼容设计了插板式(C)、套圈式(T)和垫圈式(D)三种锭型,并运用有限元软件模拟10~15 t、20~27 t、29~35 t、39~45 t、50~60 t 42CrMo4钢锭在三种锭型下的凝固特性。结果表明,在10~60 t锭重内,随兼容量增大,凝固末期液相穴愈加深入锭身,在D锭型中表现尤为明显。当兼容量占原始锭重10%以下时,三种锭型凝固时间相近,中心疏松长度差均保持在69 mm以下;当兼容量超过10%时,D锭型相对C锭型和T锭型凝固时间明显减少,中心疏松长度延长了107~232 mm;而当兼容锭重超过20%时,钢锭中心疏松长度将增大两倍以上,钢锭质量明显恶化。因此,当兼容锭重在10%以下时,宜采用T锭型和D锭型;当兼容量在10%~20%时宜采用T锭型和C锭型。在现场进行42CrMo4钢20~27 t兼容锭工业应用,其超声波探伤结果均达到Ⅱ级要求。