11t铸锭帽口绝热板和保护渣对H13钢成坯率的影响

针对钢厂热作模具钢H13成坯率低的冶金质量问题,对影响成坯率的相关质量进行了统计分析,得出因帽口保温性能差所造成的疏松缺陷占不合格钢锭总量的58%~76%。通过将SiO_2绝热板的体积密度和导热率分别由1.65 g/cm~3和0.317 W/(m·K)降至0.87 g/cm~3和0.21 W/(m·K),优化低碳复合保护渣的组成,使其熔点和粘度分别由原来的1 258℃和1.8 Pa·s降至1 147℃和0.9 Pa·s,使钢锭平均成坯率由原来的75%提高至80%。     

大型钢锭充型和凝固过程的数值模拟

采用铸造CAE软件对25t钢锭的充型和凝固过程进行了数值模拟与分析,并用生产现场的实测数据对模拟结果进行比较,验证了模型的适用性。探讨了大型钢锭在凝固过程中温度场的变化规律,对钢锭中可能存在的缺陷及位置进行了预测。通过数值模拟发现,冒口容积偏大,冒口补缩效果较好,锭身没有宏观缩孔,但轴线缩松仍然存在。可适当降低冒口容积,并在后续生产中增加搅拌,以消除中心偏析,提高钢锭质量。根据模拟显示的钢锭完全凝固时间,可将脱模时间提前到钢锭浇注完成后的6.4h。     

根据铸锭的缺陷类型对保温帽结构及材质进行改良

在铸锭质量研究的基础上对某厂的保温帽结构和材质进行改良。具体的措施为:增加保温帽厚度、减小保温帽内壁与垂直方向的夹角、改良绝热材料的配方等。试验结果表明,改良后的保温帽能减少铸锭的疏松缺陷,提高产品合格率。但不能解决因锭尾和横向的凝固速度而导致的内部枝晶缺陷和中心缺陷等问题。宜通过改善铸模的结构来降低铸锭横向和尾部的温度梯度,以及在精炼等方面努力控制缺陷的数量。     

利用红外热像仪判断21CrMo10钢铸锭缺陷的研究

利用红外热像仪直接观察与测定了钢锭凝固过程中铸模外表面的温度分布,对几个关键部位的温度随时间变化的趋势及规律进行了对比和分析,对可能存在的铸锭缺陷进行了判断。采用金相法和氧含量分析法对铸锭的显微结构进行分析,并结合统计数据对结果进行确认。证明利用红外热像仪判断铸锭缺陷在一定程度上是可行的。