空心钢锭制造技术发展现状.pdf

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1、NO．2《大型铸锻件》March2O15HEAVYCASTINGANDFORGING空心钢锭制造技术发展现状郭显胜田丰杜旋祁一星梁贤淑(河南省大型铸锻件工程技术研究中心，河南471000)摘要：介绍了国内外空心钢锭制造技术发展现状。随着空心类锻件向超大型化发展，有必要进一步研究大型空心钢锭的制造技术。关键词：空心钢锭；制造技术；发展中图分类号：TG249．3文献标志码：ADevelopmentSituationofManufacturingTechnologyf0rHollowIngotGuoXiansheng，TianFeng，DuXuan，QiYixing，LiangXianshu

2、Abstract：Thedevelopmentsituationsofmanufacturingtechnologyforhollowingotathomeandaboardareintro—ducesinthispaper．Withthedevelopmentinultralargescaleforhollowforgings，itisneededtOresearchthemanufac-turingtechnologyforlargehollowingot．Keywords：hollowingot；manufacturingtechnology；development目前，核电、石

3、化等工业用压力容器、环形与凝固收缩应力、静压力、高温侵蚀等作用，并要控筒形大锻件的发展趋势主要表现为：一方面要求制空心钢锭化学成分偏析。因此，芯子的设计尺寸、重量更大，质量更高；另一方面要求研制费对于保证空心钢锭质量起到至关重要的作用。目用更低¨J。传统实心钢锭制成空心锻件的工艺前，由于芯子设计不当，空心钢锭的生产容易出现为：倒棱一镦粗一冲孔一拔长一扩孔。空心钢两种问题：一是空心钢锭内表面产生裂纹，影响其锭制成空心锻件的工艺为：拔长一扩孔，减少了镦表面质量甚至报废；二是A型偏析容易在靠近空粗、冲孔等工序J。相较于传统实心钢锭，由空心钢锭内表面处形成，经下道工序加工(如锻造、心钢锭生产空

4、心锻件的工艺提高了钢锭利用率，机加等)后容易暴露于产品工作表面，影响产品减少了锻造火次和机加工作量，降低了制造成本。质量。从生产情况来看，用空心钢锭生产空心类锻件，可节省材料费15％、加热费50％和锻造费30％J。由于采用内外双向冷却的方式，空心钢锭制造技术有效地控制了传统实心钢锭经常发生的心部化学成分偏析等问题，钢锭内部的疏松也可在锻比达到2时锻合。1空心钢锭制造技术特点空心钢锭一般采用下注的方式浇注。芯子放1一冷却介质管道2一芯子3一环形通道置在底盘中心与钢锭模形成环形空腔，上升孔位4一绝热板5一钢锭模6一空心钢锭7一底盘于芯子和钢锭模之间。为保证钢水液面平稳上8一上升孔9一中注管

5、10一汤道图1空心钢锭制造技术示意图升，上升孔的数量至少为2个。钢水经上升孔注Figure1Schematicdrawingofmanufacturing入环形空腔，凝固之后脱模、脱芯即成为空心钢technologyforhollowingot锭。图1为空心钢锭制造技术示意图。根据国内、外的研究成果和生产经验，芯子的空心钢锭制造技术的关键在于芯子的设设计需满足以下几点要求：计J。芯子在钢锭中间形成内孔，承载着钢水(1)具有一定的强度，高温下可以适当屈服；(2)有较强的冷却能力，可以控制成分偏析；收稿日期：20l4—07—09作者简介：郭显胜(1985一)，男，硕士，助理工程师，主要研究

6、方向(3)易于装配和脱出，不影响生产进度；为炼钢新技术、电渣重熔工艺技术。(4)可以连续使用，降低成本等。12《大型铸锻件》No．2HEAVYCASTINGANDFORGINGMarch2015内、外套筒。冷却气体罐中的气体通过壁面的喷2国外空心钢锭制造技术发展情况嘴按一定发散角度喷向内套筒，从而起到冷却内2O世纪60年代英国钢铁公司便开始经销由套筒的目的。两路冷却气体同时工作显著地提高空心钢锭制成的锻件J。。。日本川崎制铁与法国了芯子的冷却能力。克罗索公司也开发了此项技术，并能生产最大重量分别为320t和250t的空心钢锭¨。日本川崎制铁KazuoAso等发明一种由内、外双层套筒构成

7、的芯子。套筒间填充特殊耐火材料，芯子心部采用强制气冷。芯子不用特别的装置和工具即可直立在底盘上。这种结构设计避免了耐火材料与钢水直接接触，通过改变耐火材料层的厚度和调整冷却介质及其参数来控制芯。子对钢液的冷却能力。外套筒用来阻止钢液与耐座火材料直接接触，并在凝固过程中与钢锭内表面熔接为一体。内套筒起支撑和保护芯子的作用，1一底盘2一钢锭模3一汤道4一芯子内外套筒均由普通钢管或焊接件制成。钢锭凝固5一上升孔6一外套筒7一内套筒8一气管之后，芯子向