一種模鑄方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種模鑄方法。
【背景技術】
[0002]不銹鋼5-12t鋼錠鍛成;f 150-350mm鋼管坯料，超聲波探傷不合率大于30%，探傷不合部位95%集中在鋼錠尾部。在鋼管坯料探傷不合處取樣，顯微鏡下觀察，有長300-400 μ m大型夾雜物，有直徑20-40 μ m小顆粒夾雜物，不能滿足用戶要求，無法進行無縫鋼管生產。

【發(fā)明內容】

[0003]為克服現(xiàn)有不銹鋼5_12t鋼錠尾部探傷合格率低的模鑄方法，本發(fā)明提供一種模鑄方法，用本發(fā)明模鑄出的5-12t不銹鋼鋼錠鍛成纟150-350mm管坯料后，用纟2mm當量標準探傷，不銹鋼鋼錠尾部探傷合格率可達到95%以上。
[0004]本發(fā)明的構思是:通過提高模溫，提高澆鑄溫度，提高發(fā)熱劑發(fā)熱效果及加入方式，改善鋼錠尾部熱狀態(tài)，促進夾雜物順利上浮被保護渣吸收，減少鋼錠尾部夾雜物聚積數量；另外，通過改變保護渣加入方式，避免保護渣卷入鋼液，產生大型夾雜物，從而提高鋼錠尾部探傷合格率。
[0005]本發(fā)明的模鑄方法包括下述依次的步驟:
I設置不銹鋼鋼錠，單支重量5t-12t ;鑄前鋼錠模溫度60°C -120°C。
[0006]II澆鑄溫度高出鋼種液相線70°C-90°C。
[0007]III鑄前在鋼錠模底鋪I層-3層馬糞紙，在馬糞紙上均勻散加保護渣，加入量為保護渣總量的55% _75%，其余的保護渣裝入袋內，用繩或鐵鏈吊于錠模內，保護渣袋底部距鋼錠模底200mm-500mm。
[0008]IV發(fā)熱劑在鋼液上至帽口高度10%-20%時加入，發(fā)熱劑燃燒后，大于1430°C保溫時間大于15min。
[0009]上述的模鑄方法，其步驟特征是:在步驟III中，加入的保護渣化學成分質量百分比:
CaO 20-28 ；Si02 39-45 ；A1203 6-12 ；MgO 2-5 ；Fe203 3-7 ；
K2O 1.80-2.50 ；Na20 1.30-2.30 ；C 2-5 ;F_ 1-5 ；
保護渣物理指標:
熔點 1050-1200。。;熔速(1350°C ) 25_55s ;水份彡 0.5% ；
容重< 1.6g/cm3 加入量:2.3-3.0 Kg/to
[0010]在步驟IV中，加入的發(fā)熱劑化學成分質量百分比:
CaO 4-9 ； S12 10-25 ； Al2O3 15-25 ； Al 5-16 ； MgO 10-20 ；
Fe2O3 1-6 ； C 3-8 ； Γ 2-7 ； 發(fā)熱劑物理指標:
水份彡2% ;容重彡0.9g/cm3;膨脹倍數彡2倍；點火時間彡3.5min ；
發(fā)熱溫度彡15300C ;燃燒時間彡4min ;40min后保溫溫度彡IlOO0C 加入量:1.4-1.8Kg/to
[0011]上述的模鑄方法，其步驟特征是:在步驟III中，加入的保護渣化學成分質量百分比:
CaO 24.5 ； S12 45 ； Al2O3 10 ； MgO 4 ； Fe2O3 6 ； K2O 2.10 ；
Na2O 1.40 ； C 3.0 ; Γ 4 ;
保護渣物理指標:
熔點 1175。。;熔速(13500C ) 40s ;水份 0.4% ；容重 1.4g/cm3 加入量:2.68Kg/t ；
在步驟IV中，加入的發(fā)熱劑化學成分質量百分比:
CaO 7 ； S12 24 ； Al2O3 24 ； Al 12 ； MgO 16 ； Fe2O3 5 ；
C 6 ; Γ 6 ;
發(fā)熱劑物理指標:
水份1.3% ;容重0.8g/cm3;膨脹倍數2.2倍；點火時間3min ；
發(fā)熱溫度1550°C ;燃燒時間5min ;40min后保溫溫度1210°C 加入量:1.43Kg/to
[0012]本發(fā)明的有益效果
用本發(fā)明模鑄出的5-12t不銹鋼鋼錠鍛成纟150-350mm管還料后，用纟2mm當量標準探傷，鋼錠尾部探傷合格率可達到95%以上，鋼錠帽口上部收縮呈平盤形。
[0013]【具體實施方式】，
下面結合實施例詳細說明本發(fā)明的【具體實施方式】，但本發(fā)明的【具體實施方式】不局限于下述的實施例。
[0014]實施例一
本實施的鋼種SUP13Cr，液相線1485°C，步驟為:
I 8.4t鋼錠模，2盤，每盤4支鋼錠模，帽口高450mm，鑄前鋼錠模溫度69 °C。
[0015]II LF爐出站，澆鑄溫度1568°C，鋼水量75t，鋼水化學成分質量百分比為:
C 0.015 ； Si 0.21 ； Mn 0.56 ； P 0.015 ； S 0.001 ； Cr 13.00 ；
Ni 5.01 ； Mo 2.03 ； V 0.08 ； Nb 0.02 Al 0.02 ； N 0.045 ；
Ti 0.01 ； Cu 0.01 ；其余為Fe與不可避免的雜質。
[0016]III鑄前將模內抽清干凈；鋼錠模底鋪2層馬糞紙，在每支鋼錠模底均勻散加15Kg保護渣，在模內用鐵鏈吊掛7.5Kg袋裝保護渣，保護渣袋底部距模底300mm。
[0017]IV開包流鋼0.5t，鋼流規(guī)整后上中注管澆鑄，澆鋼過程實施氬封保護。第I盤錠身鑄速167.5mm/min,鋼液上至帽口 50mm時加入發(fā)熱劑，每支鋼錠模加發(fā)熱劑12Kg，帽口鑄速40mm/min，發(fā)熱劑燃燒后，1450°C保溫時間19min ;第2盤錠身鑄速171mm/min，鋼液上至帽口 45mm時加入發(fā)熱劑，每支加發(fā)熱劑12Kg，帽口鑄速43mm/min，發(fā)熱劑燃燒后，1435°C保溫時間18.5min ;注余量3.5t ;澆鑄結束到鋼錠脫模時間5小時。
[0018]用本發(fā)明模鑄出的8.4t不銹鋼鋼錠鍛成纟320mm管還料后，用纟2mm當量標準探傷，鋼錠尾部探傷合格率為97%，鋼錠帽口上部收縮呈平盤形。
[0019]本實施例在步驟III中，加入的保護渣化學成分質量百分比:
CaO 24.5 ； S12 45 ； Al2O3 10 ； MgO 4 ； Fe2O3 6 ； K2O 2.10 ；
Na2O 1.40 ； C 3.0 ; Γ 4
保護渣物理指標:
熔點 1175。。;熔速(13500C ) 40s ;水份 0.4% ；容重 1.4g/cm3 加入量:2.68Kg/to
[0020]在步驟IV中，加入的發(fā)熱劑化學成分質量百分比:
CaO 7 ； S12 24 ； Al2O3 24 ； Al 12 ； MgO 16 ； Fe2O3 5 ；
C 6 ; Γ 6 發(fā)熱劑物理指標:
水份1.3% ;容重0.8g/cm3;膨脹倍數2.2倍；點火時間3min ；
發(fā)熱溫度1550°C ;燃燒時間5min ;40min后保溫溫度1210°C 加入量:1.43Kg/to
[0021]實施例二
本實施例的鋼種TP2Crl3，液相線1495°C，步驟為:
I 5.8t鋼錠模，3盤，帽口高400mm，鑄前鋼錠模溫度66°C。
[0022]II LF爐出站，澆鑄溫度1580°C，鋼水量84.5t，鋼水化學成分質量百分比為:
C 0.19 ； Si 0.50 ； Mn 0.45 ； P 0.018 ； S 0.001 ； Cr 12.30 ；
Ni 0.15 ； Al 0.017 ； Cu 0.01 ； N 0.0176 ;其余為Fe與不可避免的雜質。
[0023]III鑄前將模內抽清干凈；在鋼錠模底鋪2層馬糞紙，每支鋼錠模底均勻散加1Kg保護渣，在模內用鐵鏈吊掛吊掛5Kg保護渣，保護渣袋底距模底260mm。
[0024]IV開包流鋼0.3t，鋼流規(guī)整后上中注管澆鑄，澆鋼過程實施氬封保護。第I盤5支，錠身鑄速183mm/min，鋼液上至帽口 50mm時加入發(fā)熱劑，每支鋼錠模加發(fā)熱劑9Kg，帽口鑄速40mm/min，發(fā)熱劑燃燒后，1463°C保溫時間16.5min ;第2盤4支，錠身鑄速179mm/min，鋼液上至帽口 45mm時加入發(fā)熱劑，每支加發(fā)熱劑9Kg，帽口鑄速43mm/min，發(fā)熱劑燃燒后，1451 °C保溫時間17min ;第3盤4支，錠身鑄速175mm/min，鋼液上至帽口 40mm時加入發(fā)熱劑，每支加發(fā)熱劑9Kg，帽口鑄速42mm/min，發(fā)熱劑燃燒后，1442°C保溫時間16min ;注余量
3.2t ;澆鑄結束到鋼錠脫模時間4.5小時。
[0025]用本發(fā)明模鑄出的5.8t不銹鋼鋼錠鍛成杏280mm管還料后，用杏2mm當量標準探傷，鋼錠尾部探傷合格率為98%，鋼錠帽口上部收縮呈平盤形。
[0026]本實施例在步驟III中，加入的保護渣化學成分質量百分比:
CaO 25 ；Si02 42 ；A1203 12 ；MgO 5 ； Fe2O3 5 ；K20 2.0 ；Na20 1.50 ；
C 4.5 ; Γ 3 ;
保護渣物理指標:
熔點 1130°C ;熔速(1350°C ) 45s ;水份 0.36% ;容重 1.39g/cm3 加入量:2.59Kg/to
[0027]在步驟IV中，加入的發(fā)熱劑化學成分質量百分比:
CaO 8 ；Si02 24; Al2O3 23; Al 11; MgO 17; Fe2O3 5 ；C 6 ;Γ 6 ;
發(fā)熱劑物理指標:
水份1.6% ;容重0.82g/cm3;膨脹倍數2.21倍；點火時間3.1min ；
發(fā)熱溫度1562°C ;燃燒時間5min ;40min后保溫溫度1220°C 加入量:1.55Kg/to
[0028]說明
保護渣是在澆鑄過程中覆蓋在鋼錠模內鋼液表面且能維持正常澆鑄的渣料。保護渣由基料、助熔劑和熔速調節(jié)劑三部分組成，按保護渣分類，本申請為粉渣，其作用:
1.具有良好的鋪散性，防止模內鋼液二次氧化。
[0029]2.具有良好的絕熱保溫性，減少鋼錠頭部熱散失，減少縮孔。
[0030]3.具有一定成渣性，在錠與模之間形成很薄一層渣膜，減緩鋼錠熱應力，防止鋼錠表面裂紋。
[0031]4.能大量吸附從鋼液上浮的夾雜物。
[0032]發(fā)熱劑是指澆完鋼錠身后向帽口內加入的可燃材料。因其燃燒放熱可起到對鋼錠上部保溫作用，使上部帽口溫度下降緩慢，鋼錠在凝固過程中，上部鋼水能充分填入鋼錠錠身，從而可減少鋼錠縮孔和疏松。發(fā)熱劑中基本成分有:燃燒劑、氧化劑和緩沖劑。
【主權項】
1.一種模鑄方法，它包括下述依次的步驟: I設置不銹鋼鋼錠，單支重量5t-12t ;鑄前鋼錠模溫度60°C -120°c ； II澆鑄溫度高出鋼種液相線70°C -900C ； III鑄前在鋼錠模底鋪I層-3層馬糞紙，在馬糞紙上均勻散加保護渣，加入量為保護渣總量的55% _75%，其余的保護渣裝入袋內，用繩或鐵鏈吊于錠模內； IV發(fā)熱劑在鋼液上至帽口高度10% -20%時加入，發(fā)熱劑燃燒后，大于1430°C保溫時間大于15min。2.根據權利要求1所述的模鑄方法，其步驟特征是:在步驟III中，加入的保護渣化學成分質量百分比:CaO 20-28 ；Si02 39-45 ；A1203 6-12 ；MgO 2-5 ；Fe203 3-7 ；K2O 1.80-2.50 ；Na20 1.30-2.30 ；C 2-5 ； F_ 1-5 ； 保護渣物理指標 熔點 1050-1200。。;熔速(1350°C ) 25_55s ;水份彡 0.5% ；容重< 1.6g/cm3；加入量:2.3-3.0 Kg/t ； 在步驟IV中，加入的發(fā)熱劑化學成分質量百分比:CaO 4-9 ； S12 10-25 ； Al2O3 15-25 ； Al 5-16 ； MgO 10-20 ；Fe2O3 1-6 ； C 3-8 ； Γ 2-7 ； 發(fā)熱劑物理指標 水份彡2% ;容重彡0.9g/cm3;膨脹倍數彡2倍；點火時間彡3.5min ； 發(fā)熱溫度彡15300C ;燃燒時間彡4min ;40min后保溫溫度彡IlOO0C 加入量:1.4-1.8Kg/to3.根據權利要求1或2任一所述的模鑄方法，其步驟特征是:在步驟III中，加入的保護渣化學成分質量百分比:CaO 24.5 ； S12 45 ； Al2O3 10 ； MgO 4 ； Fe2O3 6 ； K2O 2.10 ；Na2O 1.40 ； C 3.0 ; Γ 4 ; 保護渣物理指標 熔點 1175。。;熔速(13500C ) 40s ;水份 0.4% ；容重 1.4g/cm3 加入量:2.68Kg/t ； 在步驟IV中，加入的發(fā)熱劑化學成分質量百分比:CaO 7 ； S12 24 ； Al2O3 24 ； Al 12 ； MgO 16 ； Fe2O3 5 ；C 6 ; Γ 6 ; 發(fā)熱劑物理指標； 水份1.3% ;容重0.8g/cm3;膨脹倍數2.2倍；點火時間3min ； 發(fā)熱溫度1550°C ;燃燒時間5min ;40min后保溫溫度1210°C 加入量:1.43Kg/to
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種模鑄方法，它包括下述依次的步驟：Ⅰ設置不銹鋼鋼錠，單支重量5t-12t；鑄前鋼錠模溫度60℃-120℃；Ⅱ澆鑄溫度高出鋼種液相線70℃-90℃；Ⅲ鑄前在鋼錠模底鋪1層-3層馬糞紙，在馬糞紙上均勻散加保護渣，加入量為保護渣總量的55％-75％，其余的保護渣裝入袋內，用繩或鐵鏈吊于錠模內；Ⅳ發(fā)熱劑在鋼液上至帽口高度10％-20％時加入，發(fā)熱劑燃燒后，大于1430℃保溫時間大于15min。用本發(fā)明模鑄出的5-12t不銹鋼鋼錠鍛成∮150-350mm管坯料后，不銹鋼鋼錠尾部探傷合格率可達到95％以上。
【IPC分類】B22D7/00
【公開號】CN104985143
【申請?zhí)枴緾N201510314516
【發(fā)明人】張增武, 王宏業(yè), 范軍, 常廣照
【申請人】山西太鋼不銹鋼股份有限公司
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年6月10日