一种低冒容比不锈钢管坯用钢锭模具及钢锭生产方法

摘要

本发明公开了一种低冒容比不锈钢管坯用钢锭模具及钢锭生产方法，所述钢锭模具设计为八角整体钢锭模，外观为八棱台结构，上部大下部小，靠近上部边缘和底部边缘分别设有钢锭模具吊耳，钢锭模具吊耳浇铸在钢锭模具的铸铁壳体上，模具底部中心设有浇铸底孔，模具壳体上部内壁设有钢锭模具内嵌绝热板，模具内部中心为八角形内腔，且八角形内腔的腔体壁边部采用弧形设计，角部采用圆弧形过渡。钢锭生产方法为：准备钢锭模具、钢锭浇铸前吹氩清扫模具内空气、杂质、模具内部吊挂保护渣、钢锭浇铸、浇铸结束前在冒口部位加发热剂、保温覆盖剂等工艺流程。采用本发明设计的八角整体钢锭模生产钢锭，不锈钢管坯成材率可提高3%以上。

说明书

技术领域

本发明属于钢铁冶炼领域，具体涉及一种低冒容比不锈钢管坯用钢锭模具及钢锭的生产方法。

背景技术

不锈钢管坯生产用钢锭模铸采用的是钢锭锭身和冒口分体式钢锭模具，该钢锭模具生产的钢锭冒口部位与锭身有过渡台阶，在锻造过程中易形成缺陷，导致冒口部位需全部切除，利用率低；另，该分体式钢锭模具冒口容积与钢锭模整体容积的比偏高，平均达13.5%，在后续的锻造管坯过程中，钢锭的冒口部位须全部切除，统计该钢锭模具生产的不锈钢管坯用钢锭锻后成坯率平均为72.5%。

为降低钢锭冒口容积，本发明开发了一种整体式生产不锈钢管坯用低冒容比钢锭的模具及钢锭生产方法，可提高不锈钢管坯钢锭成材率3%以上。

发明内容

本发明旨在提供一种低冒容比不锈钢管坯用钢锭的生产模具及钢锭生产方法。

本发明提供了一种低冒容比不锈钢管坯用钢锭的生产模具：钢锭模具设计为八角整体钢锭模，外观为八棱台结构，上部大下部小，靠近上部边缘和底部边缘分别设有钢锭模具吊耳，钢锭模具吊耳浇铸在钢锭模具的铸铁壳体上，模具底部中心设有浇铸底孔，模具壳体上部内壁设有钢锭模具内嵌绝热板，绝热板通过内嵌及配套卡具固定在锭模内，绝热板上部有金属挂钩；模具内部中心为八角形内腔，且八角形内腔的腔体壁边部采用弧形设计，角部采用圆弧形过渡。钢锭模上口八角对边长803mm，下口八角对边长690mm，锭身高度1960mm。内嵌绝热耐火板厚度50mm，高度250mm，冒容比9.8%。钢锭重量7.5吨。开发钢锭成材率可提高3%以上。

本发明提供了一种采用上述模具生产低冒容比钢锭的方法，包括以下工艺流程：钢锭模具的准备→钢锭浇铸前吹氩清扫模具内空气、杂质→钢锭浇铸前模具内部吊挂保护渣→钢锭浇铸→浇铸结束前在冒口部位加发热剂、保温覆盖剂→浇铸结束→钢锭静置凝固。

上述方法具体包括以下步骤：

（1）钢锭模具的准备，钢锭模具放置在开有槽的浇铸专用金属盘上，配置专用的耐火材料和浇铸中注管等设备。钢锭模具为发明模具，并在模具上口内嵌绝热耐火板（厚度50mm，高度250mm），钢锭浇铸前吹氩清扫模具内空气、杂质；在模具内腔中心吊挂保护渣16kg/支，保护渣包装袋下沿距模具内腔底部的高度为350mm。

（2）钢锭浇铸，开浇温度为生产钢种的液相线温度（T

（3）低冒容比钢锭冒口保温工艺，钢水浇铸至冒口绝热耐火板高度的1/2~2/3时，加入发热剂2.5~3kg/t，保温覆盖剂加入1.5~2kg/t；

（4）浇铸结束，钢锭静置凝固。

加入的发热剂中成分要求金属（Si+Al）%≥28%；保温覆盖剂在1200℃下的体积膨胀倍数≥2.5。

发热剂是一种能在高温下（温度大于1200℃）通过内部元素的燃烧氧化放热的化合物，其中燃烧放热的主要元素是Si、Al。保温覆盖剂是一种在高温（温度大于1200℃）下具有膨胀性的化合物，通过物质的空心结构降低传热速度起到保温作用。

本发明的有益效果：

本发明通过创新设计，提供了一种新型低冒容比钢锭的生产模具：八角整体钢锭模；并提供了采用上述模具生产钢锭的方法，不锈钢管坯采用开发的八角形钢锭成材率可提高3%以上。

附图说明

图1为本发明低冒容比不锈钢管坯用钢锭的生产模具剖面图。

图2为图1的俯视图。

图中， 1—钢锭模具内嵌绝热板，2—八角形内腔，3—钢锭模具吊耳，4—钢锭模具的铸铁壳体，5—浇铸底孔。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施方式对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。所描述的实施方式仅是本发明的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

如图1和2所示，本发明提供了一种低冒容比不锈钢管坯用钢锭的生产模具：钢锭模设计为八角整体钢锭模，外观为八棱台结构，上部大下部小，靠近上部边缘和底部边缘分别设有钢锭模具吊耳3，钢锭模具吊耳3浇铸在钢锭模具的铸铁壳体4上，模具底部中心设有浇铸底孔5，模具壳体上部内壁设有钢锭模具内嵌绝热板1，绝热板通过内嵌及配套卡具固定在锭模内，绝热板上部有金属挂钩；模具内部中心为八角形内腔2，且八角形内腔的腔体壁边部采用弧形设计，角部采用圆弧形过渡。

具体地，钢锭模上口八角对边长803mm，下口八角对边长690mm，锭身高度1960mm。内嵌绝热耐火板厚度50mm，高度250mm，冒容比9.8%。钢锭重量7.5吨。开发钢锭成材率可提高3%以上。具体见附图1、2。

浇铸钢种主要为不锈钢管坯。

实施例1

浇铸钢种：304

采用本发明的专用钢锭模具，根据炼钢炉容量，一盘浇铸6支，钢水开浇温度1525℃，锭身浇铸时间11.5min，冒口浇铸时间8min，浇铸结束冒口发热剂加入量2.5kg/t，覆盖剂加入量1.5kg/t。钢锭浇铸结束16小时进行脱模并热装轧制单元加热炉，统计该钢锭轧制厂锻后成材率为76%。

作为对比实验，使用现有的两种钢锭：①5.8吨矩形锭；②8.4吨方锭；分别进行实验，得出锻后成材率分别为71.8%和72.5%。与上述本发明所得成材率为76%对比，得出成材率平均提高3.85%。

实施例2

浇铸钢种：316

采用该发明的专用钢锭模具，根据炼钢炉容量，一盘浇铸6支，钢水开浇温度1520℃，锭身浇铸时间11min，冒口浇铸时间7.5min，浇铸结束冒口发热剂加入量2.5kg/t，覆盖剂加入量1.5kg/t。钢锭浇铸结束18小时进行脱模并热装轧制单元加热炉，统计该钢锭轧制厂锻后成材率为75.5%，成材率平均提高3.35%。