48t钢锭模设计计算依据

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1、龙成钢铁集团公司48/43吨大钢锭设计说明书辽宁科技大学冶金工程技术中心2008-5-2012龙成钢铁集团公司48/43吨大钢锭设计一．项目概况和设计要求龙成钢铁集团为了生产特殊钢种、特厚、特重钢板，拟开发45-50吨特大钢锭。现厂冶炼、浇铸、加热、轧制的基本条件如下：1.转炉、LF、RH工称容量100吨，可以保证生产纯净钢和特种钢的需要。2.钢锭采用坑铸或车铸，铸锭、整脱模现场场地满足铸锭要求（年产量约100万吨）。3.钢锭采用均热炉或车底式室状炉加热，均热炉炉膛尺寸8x3.9x4.9米，采用高炉、转炉混合煤气加热。4.均热跨间钳式吊

2、车吨位，主钩45吨，副钩50吨，主钩升起最大高度10米，夹钳开度2200/800mm。5.受锭、运锭辊道宽2500mm，轧机前后辊道宽3800mm。6.轧机高压水除鳞箱内腔高1300mm，水压25MPa。7.轧机前立辊开度3800/1200mm，最大轧制力700吨，电机功率2x1500kW。8.轧机前后延伸辊道间距800mm。9.厚板轧机工作辊直径1120/1020mm，辊身长3800mm，支撑辊直径2200/2000mm，辊身长3700mm，轧机最大开口度1100mm，电机功率2x7000kW，最大轧制力8000吨，转速0-40-90

3、rpm。10.四辊轧机和立辊轧机间距4800mm，不形成连轧。11.精整吊车吨位15+15吨，桥式双钩电磁挂梁吊车。12.11辊矫直机，矫直钢板厚6-120mm，钢板长度4000-42000mm，最大矫直力3500吨。13.液压铡刀式双边剪，剪切钢板厚6-50mm。14.预留超声波探伤装置。15.热处理设备：辊底式常化炉，辊底式淬火炉各一座，外部机械化炉8座，车底式加热炉3座。16.粗轧机和精轧机间距120.26米，精轧机与矫直机间距108.55米。121.生产钢板规格：厚6-400；宽1500-3600；长3000-18000mm，单

4、重：Max.45吨。设计要求为：1．锭重45-50吨，一炉两锭，出钢量按100吨计算。2．钢锭调整范围5.0吨。3．适应钢种为：普碳钢、低合金高强度钢、模具钢、高强度合金结构钢。4．钢板厚度100-400mm，宽3000-3600mm。5．超声波探伤合格率：III级≥90%（厚度在220mm以下）。6．成材率≥73%。12一．锭重设计和锭型计算1．设计方案1)对于特大扁钢锭，国内外有两种锭型。一种为上小下大，钢锭模内插用来调整浇高的绝热板，下部带凹型底盘的钢锭；另一种为上大下小，头部戴保温帽，下部为弧形实底的锭型，二者均采用下铸法。前者

5、的优点是调节锭重比较方便，模锭比和模耗较小，但由于锭型上小下大，内部容易产生二次缩孔和严重疏松，故一般只适用于普碳钢和对超声波探伤无要求的钢种和产品。后者内部质量较好，但模锭比较大，模耗较高。根据本设计的要求，要生产特殊产品，对超声波探伤有较高要求，故选择上大下小戴保温帽的锭型。2)根据转炉、LF炉、RH精炼炉公称容量100吨，考虑留有铸余1.5吨，下铸汤道损失0.5吨，实际浇钢量为98吨，一炉铸2只锭，每只实际重量为49吨。采用锭模加垫圈的方法，可调整锭重为45吨，此时出钢量为92吨。3)特大型钢锭由于比表面积小，凝固时间长，故树枝状

6、晶比较粗大，钢锭的中心偏析亦比小钢锭严重，对由于钢中氢析出造成的“白点”也比较敏感，钢锭大面表面产生裂纹的机率也增加。为了克服上述困难，本设计采用以下方案：A.在可能的情况下增加宽厚比，增大比表面积，缩短凝固距离，以减少中心偏析和疏松。B.采用波浪边的设计，增加比表面积，加快冷却速度增加表层细晶坚壳带厚度，防止裂纹产生。C.采用钢锭本体厚度方向上的较大锥度和足够的帽容比，以保证钢锭本体的充分补缩，防止二次缩孔和中心疏松产生。D.采用钢锭大面预起拱和小面梅花形凸形，底部大面较大圆弧半径，小面较小圆弧半径的方法控制轧件变形，提高成材率。4)

7、特大型钢锭由于锭身厚度大，变形难以深透，由于多道次积累表面变形的结果，造成“双鼓”、“鱼尾”、“轧凹”12，使切头、切尾、切边比小锭多，保证质量的压缩比也比小锭大，故设计中采用较大压下量轧制，而且要用立辊控制轧件变形，使变形尽快深透。1)由于宽厚板不仅要求纵向性能，也要求宽向性能，有的还要求Z向性能，本次设计中除用定向凝固钢锭保证Z向性能外，对普通扁钢锭的宽度设计上考虑了一定量的宽展比（1.3-1.5）。2)本设计钢锭厚度受到厚板轧机开口度1100mm的限制，最大厚度为1100mm，考虑到超声波探伤要求的最小压缩比为5.0，则所轧钢板厚

8、度最厚为220mm（无超声波探伤要求的板厚不在此例）。3)本设计钢锭宽度受均热炉夹钳开度（2200mm）和钢锭输入辊道宽度（为2500mm）限制，最大宽度2300mm（夹钳夹钢锭保温帽部）。4)为保证钢锭内