一种消除钢锭带状组织的冷却工艺

摘要

本发明涉及一种消除钢锭带状组织的冷却工艺，属于钢锭冷却的技术领域，具体步骤如下：(1)进行浇注前，将中注管和钢锭模安装在浇注底板上；(2)安装结束后开始浇注；(3)提前准备好通风冷却装置，在浇注完毕后5min以内将钢锭风冷装置吊装至中注管和钢锭模之间；(4)开启空气压缩机，冷空气从出气管的出气孔中吹出，对钢锭进行冷却降温；(5)钢锭冷却后，将钢锭模拆下，将钢锭取出，取样检测；检测合格后入库。本发明通过在钢锭模之间设置隔热挡板，以及降温过程中通过控制冷空气气流的大小，能够有效地避免了钢锭内外侧因降温速度不一致而导致的带状组织超标。

权利要求

1.一种消除钢锭带状组织的冷却工艺，其特征在于，具体步骤如下：（1）进行浇注前，将中注管和钢锭模安装在浇注底板上；

（2）安装结束后开始浇注；

（3）提前准备好钢锭风冷装置，在浇注完毕后5min以内将钢锭风冷装置吊装至中注管和钢锭模之间；

（4）开启空气压缩机，冷空气从出气管的出气孔中吹出，对钢锭进行冷却降温；

（5）钢锭冷却后，将钢锭从钢锭模内脱出，取样检测；检测合格后入库；

所述步骤（3）中的钢锭风冷装置，包括气体管道、空气压缩机和隔热挡板；所述钢锭风冷装置为框架结构，框架尺寸与中注管相吻合；所述气体管道包括进气管和出气管；所述进气管和出气管相连；所述出气管水平环形设置；所述出气管上设有方向向外的出气孔；所述进气管的一端与空气压缩机相连；所述隔热挡板为4个，呈十字排布；所述隔热挡板与出气管相连；所述隔热挡板的上端和下端设有环形的固定环。

2.如权利要求1所述的一种消除钢锭带状组织的冷却工艺，其特征在于，所述步骤（4）中钢锭的冷却程序为：

（1）控制空气压缩机出气压力为0.1MPa，风冷降温1h；

（2）调整控制空气压缩机出气压力为0.15MPa，继续降温1h；

（3）风冷降温2h后，关闭空气压缩机，停止通风；将钢锭风冷装置吊出，钢锭模自然冷6~

12h，冷却完毕。

3.如权利要求1所述的一种消除钢锭带状组织的冷却工艺，其特征在于，所述出气管设置为一个或多个。

4.如权利要求1所述的一种消除钢锭带状组织的冷却工艺，其特征在于，所述隔热挡板的材质为纤维棉，纤维棉通过钢丝网固定。

5.如权利要求1所述的一种消除钢锭带状组织的冷却工艺，其特征在于，所述进气管和出气管为直径20mm的钢管，材质为Q235钢。

6.如权利要求1所述的一种消除钢锭带状组织的冷却工艺，其特征在于，所述出气孔直径为1 2mm。

~

7.如权利要求1所述的一种消除钢锭带状组织的冷却工艺，其特征在于，所述出气管上出气孔设置为4n个，其中n≥1且为整数。

8.如权利要求1所述的一种消除钢锭带状组织的冷却工艺，其特征在于，所述出气孔之间等距离排布。

说明书

一种消除钢锭带状组织的冷却工艺

技术领域

[0001] 本发明属于钢锭冷却的技术领域，具体涉及一种消除钢锭带状组织的冷却工艺。

背景技术

[0002] 在生产17CrNiMo6齿轮锻件时，采用了向钢锭模中浇注钢液，然后冷却成型的方法。浇注后的钢锭位于中注管的四周，通过风冷的方式进行降温冷却成型。然而，在钢锭风
冷降温的过程中，每个钢锭的内侧局部降温会受到其它钢锭的影响，散热很慢，造成钢锭内
侧面降温速度慢。进而导致在钢锭的上下表面120度取样时，总有上下一个点带状组织超
标，高达4级，不能满足用户2级要求。因此，控制钢锭整体(整体均匀)降温速度保持一致是
解决带状组织超标的关键。

[0003] 降低锻件带状组织的途径很多，例如降低浇注温度减轻元素偏析、适当提高锻造终锻温度以避开二相区，但是在浇注凝固时产生的一次带状组织很难通过锻造后的高温扩
散退火或等温退火工艺减轻，更谈不上消除；因终锻温度低造成的带状一般可以通过等温
扩散退火消除。

[0004] 钢锭在冷却过程中四周存在严重的不均匀现象，尤其是多支浇筑时，外侧空气流动一般降温速度是可以的，但是内侧空气不流通并且互相散热辐射，造成内侧降温速度很
慢。因此，需要找到一种使内外降温速度同步并实现降温速度可控的方法，才能消除钢锭带
状组织。

发明内容

[0005] 针对现有技术中浇注后的钢锭在冷却过程中因各部分降温速度不一致而导致钢锭带状组织超标的问题，本发明提供一种消除钢锭带状组织的冷却工艺，以解决上述问题。
本发明通过消除降温时钢锭之间温度的影响以及控制钢锭内侧冷空气的流动，解决了钢锭
整体降温速度差别大的问题，进而解决了钢锭带状组织超标的问题。

[0006] 本发明的技术方案为：

[0007] 一种消除钢锭带状组织的冷却工艺，具体步骤如下：

[0008] (1)进行浇注前，将中注管和钢锭模安装在浇注底板上；

[0009] (2)安装结束后开始浇注；

[0010] (3)提前准备好通风冷却装置，在浇注完毕后5min以内将钢锭风冷装置吊装至中注管和钢锭模之间；

[0011] (4)开启空气压缩机，冷空气从出气管的出气孔中吹出，对钢锭进行冷却降温；

[0012] (5)钢锭冷却后，将钢锭从钢锭模内脱出，取样检测；检测合格后入库。

[0013] 优选的，所述步骤(4)中钢锭的冷却程序为：

[0014] (1)控制空气压缩机出气压力为0.1MPa，风冷降温1h；

[0015] (2)调整控制空气压缩机出气压力为0.15MPa，继续降温1h；

[0016] (3)风冷降温2h后，关闭空气压缩机，停止通风；将钢锭风冷装置吊出，钢锭模自然冷6～12h，冷却完毕。

[0017] 由于出气孔对着钢锭模进行吹风降温，通过控制气流的大小，能够有效地控制钢锭整体的降温速度保持一致，避免了钢锭内外侧因降温速度不一致而导致的带状组织超
标。

[0018] 优选的，所述步骤(3)中的钢锭风冷装置，包括气体管道、空气压缩机和隔热挡板。所述钢锭风冷装置为框架结构，框架尺寸与中柱管相吻合；所述气体管道包括进气管和出
气管；所述进气管和出气管相连；所述出气管水平环形设置；所述出气管上设有方向向外的
出气孔；所述进气管的一端与空气压缩机相连；所述隔热挡板为4个，呈十字排布；所述隔热
挡板与出气管相连；所述隔热挡板的上端和下端设有环形的固定环。

[0019] 将钢锭风冷装置安装到中注管后，隔热挡板将相邻的钢锭模隔开，有效的阻隔了相邻钢锭模之间的热传导，消除了彼此间的影响。

[0020] 优选的，所述出气管设置为一个或多个。

[0021] 优选的，所述隔热挡板的材质为纤维棉，纤维棉通过钢丝网固定。

[0022] 优选的，所述进气管和出气管为直径20mm的钢管，材质为Q235钢。

[0023] 优选的，所述出气孔直径为1～2mm。

[0024] 优选的，所述出气管上出气孔设置为4n个，其中n≥1且为整数。

[0025] 优选的，所述出气孔之间等距离排布。

[0026] 本发明的有益效果为：

[0027] (1)本发明通过在钢锭模之间设置隔热挡板，有效地阻隔了钢锭与钢锭之间的热传导，消除了钢锭之间温度的影响。

[0028] (2)本发明在中注管的外侧设置出气管，降温过程中通过控制冷空气气流的大小，能够有效地控制钢锭整体的降温速度保持一致，避免了钢锭内外侧因降温速度不一致而导
致的带状组织超标。

[0029] (3)本发明的钢锭风冷装置为可拆卸装置，方便使用。

附图说明

[0030] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而
言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0031] 图1为本发明风冷装置的结构示意图；

[0032] 图2为本发明实施例1安装后的示意图；

[0033] 图3为现有技术带状组织检测图(3.5级)；

[0034] 图4为本发明实施例1带状组织检测图(0.5级)。

[0035] 图中，1‑隔热挡板，2‑进气管，3‑出气管，4‑出气孔，5‑固定环，6‑空气压缩机。

具体实施方式

[0036] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施
例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通
技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护
的范围。

[0037] 实施例1

[0038] 一种消除钢锭带状组织的冷却工艺，具体步骤如下：

[0039] (1)进行浇注前，将中注管和钢锭模安装在浇注底板上；

[0040] (2)安装结束后开始浇注；

[0041] (3)提前准备好通风冷却装置，在浇注完毕后5min以内将钢锭风冷装置吊装至中注管和钢锭模之间；

[0042] (4)开启空气压缩机，冷空气从出气管的出气孔中吹出，对钢锭进行冷却降温，降温程序如下：

[0043] A.控制空气压缩机出气压力为0.1MPa，风冷降温1h；

[0044] B.调整控制空气压缩机出气压力为0.15MPa，继续降温1h；

[0045] C.风冷降温2h后，关闭空气压缩机，停止通风；将钢锭风冷装置吊出，钢锭模自然冷6～12h，冷却完毕。

[0046] (5)钢锭冷却后，将钢锭从钢锭模内脱出，取样检测。

[0047] 实施例2

[0048] 在实施例1的基础上，钢锭风冷装置包括气体管道、空气压缩机6和隔热挡板1。所述钢锭风冷装置为框架结构，框架尺寸与中柱管相吻合；所述气体管道包括进气管2和出气
管3；所述进气管2和出气管3相连；所述出气管3水平环形设置，数量为3个；所述出气管3上
设有方向向外的出气孔4；所述出气孔4直径为1～2mm，数量为4个且等距离排布；所述进气
管2的一端与空气压缩机6相连；所述进气管2和出气管3为直径20mm的钢管，材质为Q235钢；
所述隔热挡板1为4个，呈十字排布；所述隔热挡板1与出气管相连；所述隔热挡板1的上端和
下端设有环形的固定环5，所述隔热挡板1的材质为纤维棉，纤维棉通过钢丝网固定。

[0049] 将实施例1中冷却后的钢锭进行取样检测，检测结果如下表1：

[0050] 表1‑检测结果

[0051]

[0052] 经过对风冷后的钢锭进行取样检测可以看出，通过本发明的冷却工艺，能够有效地消除钢锭带状组织。

[0053] 尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明
的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任
何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应
涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。