一种提高铸锭内部质量的方法及加热保温箱技术

本发明专利技术涉及钢铁冶金技术领域，公开了一种提高铸锭内部质量的方法及加热保温箱。该方法包括：(1)将烘烤后的钢锭模、冒口砖和浇口砖从下到上依次放置在加热保温箱中，将所述钢锭模和所述冒口砖加热到600‑800℃后停止加热，保温；(2)将冶炼后的钢液浇注到钢锭模内；浇注过程中，分段控制浇注速度；钢液全部浇注后，使所述冒口中的钢液量为铸锭重量的10‑30重量％；(3)浇注完成后冷却，待钢液在所述钢锭模内凝固后脱模。本发明专利技术通过在浇注前将钢锭模和冒口砖加热到合适的温度，然后分段控制浇注速度，并控制冒口中的钢液量，解决采用上注法浇注时钢锭产生的缩孔、疏松和偏析等内部缺陷问题。

【技术实现步骤摘要】
一种提高铸锭内部质量的方法及加热保温箱
本专利技术涉及钢铁冶金
，具体涉及一种提高铸锭内部质量的方法及加热保温箱。
技术介绍
铸锭的内部质量主要受缩孔、疏松和偏析等内部缺陷的影响，而这些内部缺陷是在钢液浇注和冷却过程中产生的。钢液浇注是冶炼的一个重要环节，随着钢液浇注到钢锭模中，钢液自下而上顺序冷却凝固，钢液凝固过程中由于体积收缩会在中心部位产生缩孔，上部未凝固的钢液流入缩孔中进行填充补缩，但上部最后凝固的钢液产生的缩孔如果得不到液态钢水的有效补充，就会形成铸锭的缩孔缺陷而一直存在，并伴有疏松、偏析等内部缺陷的产生，另外，降低钢液的冷却速率也有利于改善铸锭的偏析缺陷。铸锭的内部质量会直接影响到后续的冶炼和加工，这个问题在合金含量高的特钢上面表现的尤为明显，因此，缩孔、疏松和偏析等问题是特钢冶炼普遍存在的技术难题。长期以来有许多的冶金工作者从事改善铸锭缩孔、疏松和偏析等缺陷方面的研究，这方面的专利、文献也有很多，但大多数都是关于连铸工艺或是大型铸件、底注工艺方面的，关于上注工艺改善铸锭缩孔等内部缺陷方面的文献很少。发表在《钢铁》1964年第9期的“150公斤真空感应炉钢锭冒口感应加热”文章指出：宋志高、侯树庭等人为了解决铸锭缩孔的问题，采用感应线圈对冒口进行加热处理，即在冒口安装了主、副感应线圈，钢液浇注结束后对冒口进行感应加热，延长冒口中的钢液的凝固时间，已达到补缩的目的。但该方法存在三个问题：一是成本高、操作难度大，且感应线圈很容易被溢流出来的钢水烧坏；二是感应线圈的工作电压达到了750伏之高，且是带电出钢，还需要通水循环冷却感应线圈，存在极大的安全隐患；三是采用该方法缩孔深度还有56mm不能完全消除，补缩效果不理想，铸锭内部缺陷得不到明显改善。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的改善铸锭缩孔效果不理想，存在极大的安全隐患，成本高、操作难度大的问题，提供一种提高铸锭内部质量的方法及加热保温箱。本专利技术采用上注法浇注，通过在浇注前将钢锭模和冒口砖加热到合适的温度，然后分段控制浇注速度，并控制冒口中的钢液量，解决了采用上注法浇注时钢锭产生的缩孔、疏松和偏析等内部缺陷问题。为了实现上述目的，本专利技术一方面提供了一种提高铸锭内部质量的方法，该方法包括以下步骤：(1)将烘烤后的钢锭模、冒口砖和浇口砖从下到上依次放置在加热保温箱中，将所述钢锭模和所述冒口砖加热到600-800℃后停止加热，保温等待出钢浇注；(2)将冶炼后的钢液浇注到浇口中，经过冒口进入钢锭模内；浇注过程中，分段控制浇注速度，具体操作为：控制前期浇注速度为70-90kg/min；钢液总量剩余二分之一时控制浇注速度为60-80kg/min；钢液总量剩余三分之一时控制浇注速度为20-40kg/min；钢液全部浇注后，使所述冒口中的钢液量为铸锭重量的10-30重量％；(3)浇注完成后冷却，待钢液在所述钢锭模内凝固后脱模得到钢锭。优选地，在步骤(1)中，所述钢锭模、所述冒口砖和所述浇口砖放置在加热保温箱之前，将所述钢锭模、所述冒口砖和所述浇口砖在300-500℃下烘烤3-6小时。优选地，所述冒口砖和所述浇口砖为含有MgO和Al2O3的耐火砖。更优选地，所述冒口砖和所述浇口砖中，Al2O3的含量≥60重量％，MgO的含量≤40重量％，CaO的含量≤1重量％，SiO2的含量≤1重量％。优选地，在步骤(1)中，将所述钢锭模和所述冒口砖加热到600-700℃后停止加热。优选地，在步骤(2)中，所述冶炼过程包括：将纯铁和废钢在感应炉中加热冶炼，待熔清后，对钢液进行脱氧精炼，然后加入合金进行合金化，调节钢液温度，待钢液成分均匀且达到出钢温度后进行出钢浇注。优选地，在步骤(3)中，浇注完成后冷却2.5-3.5小时，待钢液在所述钢锭模内凝固后脱模。本专利技术第二方面提供了一种提高铸锭内部质量的加热保温箱，所述加热保温箱的中部可拆卸地设置有钢锭模，所述钢锭模上部的内部两侧可拆卸地设置有冒口砖，钢锭形成于所述钢锭模与所述冒口砖之间，所述冒口砖的上方可拆卸地设置有浇口砖，所述浇口砖中间形成浇口，所述冒口砖中间形成冒口，所述钢锭模上部的外部两侧设置有上盖，所述加热保温箱的四周设置有保温板和耐热砖，所述耐热砖设置于所述保温板的内侧，所述钢锭模与所述耐热转之间设置有多个陶瓷棒。优选地，所述冒口砖和所述浇口砖为含有MgO和Al2O3的耐火砖。优选地，所述冒口砖和所述浇口砖中，Al2O3的含量≥60重量％，MgO的含量≤40重量％，CaO的含量≤1重量％，SiO2的含量≤1重量％。优选地，所述保温板为硅酸铝保温板。优选地，所述钢锭模与所述耐热砖之间设置有4-12陶瓷棒。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术提供一种提高铸锭内部质量的方法，将钢液注入钢锭模中经钢锭模向外传热，先注入的钢液先凝固，因此，钢液在钢锭模中自下而上依次冷却凝固，钢液凝固过程中因体积收缩中间会产生缩孔，此时，上部没有凝固的钢液快速流入缩孔中，进行了有效的补缩。对于铸锭上部最后冷却的钢液产生的缩孔，通过对冒口砖加热，控制浇注速度等措施，将用于补缩的钢液最后浇注到冒口中，经冒口保温，延长冒口中的钢液的凝固时间，确保有足够的钢液进入到铸锭上部缩孔中，进行有效补缩。通过对钢锭模加热保温，降低钢液的冷却速率，从而减小钢液中元素的偏析。采用本专利技术提供的方法可以有效解决铸锭缩孔缺陷，改善疏松和偏析，该方法操作简单易于实施，没有安全隐患，且补缩效果好。附图说明图1是本专利技术所述的提高铸锭内部质量的加热保温箱示意图。附图标记说明1钢锭模；2冒口砖；3浇口砖；4冒口；5上盖；6耐热砖；7保温板；8陶瓷棒；9浇口。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本专利技术一方面提供了一种提高铸锭内部质量的方法，该方法包括以下步骤：(1)将烘烤后的钢锭模1、冒口砖2和浇口砖3从下到上依次放置在加热保温箱中，将所述钢锭模1和所述冒口砖2加热到600-800℃后停止加热，保温等待出钢浇注；(2)将冶炼后的钢液浇注到浇口9中，经过冒口4进入钢锭模1内；浇注过程中，分段控制浇注速度，具体操作为：控制前期浇注速度为70-90kg/min；钢液总量剩余二分之一时控制浇注速度为60-80kg/min；钢液总量剩余三分之一时控制浇注速度为20-40kg/min；钢液全部浇注后，使所述冒口4中的钢液量为铸锭重量的10-30重量％；(3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高铸锭内部质量的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：/n(1)将烘烤后的钢锭模(1)、冒口砖(2)和浇口砖(3)从下到上依次放置在加热保温箱中，将所述钢锭模(1)和所述冒口砖(2)加热到600-800℃后停止加热，保温等待出钢浇注；/n(2)将冶炼后的钢液浇注到浇口(9)中，经过冒口(4)进入钢锭模(1)内；/n浇注过程中，分段控制浇注速度，具体操作为：控制前期浇注速度为70-90kg/min；钢液总量剩余二分之一时控制浇注速度为60-80kg/min；钢液总量剩余三分之一时控制浇注速度为20-40kg/min；/n钢液全部浇注后，使所述冒口(4)中的钢液量为铸锭重量的10-30重量％；/n(3)浇注完成后冷却，待钢液在所述钢锭模(1)内凝固后脱模得到钢锭。/n

【技术特征摘要】
1.一种提高铸锭内部质量的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)将烘烤后的钢锭模(1)、冒口砖(2)和浇口砖(3)从下到上依次放置在加热保温箱中，将所述钢锭模(1)和所述冒口砖(2)加热到600-800℃后停止加热，保温等待出钢浇注；
(2)将冶炼后的钢液浇注到浇口(9)中，经过冒口(4)进入钢锭模(1)内；
浇注过程中，分段控制浇注速度，具体操作为：控制前期浇注速度为70-90kg/min；钢液总量剩余二分之一时控制浇注速度为60-80kg/min；钢液总量剩余三分之一时控制浇注速度为20-40kg/min；
钢液全部浇注后，使所述冒口(4)中的钢液量为铸锭重量的10-30重量％；
(3)浇注完成后冷却，待钢液在所述钢锭模(1)内凝固后脱模得到钢锭。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述钢锭模(1)、所述冒口砖(2)和所述浇口砖(3)放置在加热保温箱之前，将所述钢锭模(1)、所述冒口砖(2)和所述浇口砖(3)在300-500℃下烘烤3-6小时；
优选地，所述冒口砖(2)和所述浇口砖(3)为含有MgO和Al2O3的耐火砖；
更优选地，所述冒口砖(2)和所述浇口砖(3)中，Al2O3的含量≥60重量％，MgO的含量≤40重量％，CaO的含量≤1重量％，SiO2的含量≤1重量％。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，将所述钢锭模(1)和所述冒口砖(2)加热到600-700℃后停止加热。


4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述冶炼过程包括：将纯铁和废...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯远超，李伟，陈建平，宋伟，
申请(专利权)人：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51