8.4t钢锭冒口保温效果优化与改进

由于一些高附加值特殊钢及大规格型材采用连铸时难以保证钢的质量，所以炼钢厂在生产一些低合金钢和特殊用途钢种时仍使用模铸。模铸钢锭质量除了同炼钢水平密切相关外，更本质地，是由钢锭的凝固过程所决定的，浇铸工艺对钢锭缩孔、疏松程度等有很大影响。中碳合金钢轧材主要用于铁路行业，钢中碳质量分数为0.48%～0.52%，其它合金元素硅、锰、铝、钒成分窄范围控制；具有钢中气体与残余元素低、纯净度高的特点。
中国科学院的学者针对中碳合金钢轧材超声波探伤合格率偏低的问题，采用数值模拟方法分析了8.4t钢锭充型过程流场和凝固过程固相分数，并对钢锭内部缩孔疏松缺陷进行了预测。计算结果表明：钢锭整个浇铸充型过程平稳，钢锭在顺序凝固过程中由于冒口补缩效果不良在锭身中上部中心部位易形成疏松、缩孔等缺陷，钢锭心部及向上延伸至冒口部位，孔隙率为1.6%～2.0%。通过改进8.4t钢锭冒口绝热板材质，绝热板密度由1.07g/cm3降低至0.67g/cm3，绝热板厚度由45mm增加到60mm，采用发热剂+保温剂工艺，冒口增加保温剂1.0kg/t等措施，强化了钢锭冒口轴向与径向保温效果，保证钢锭凝固时有充足的液态钢水进行补缩，改善了钢锭的内部质量，250mm×250mm、280mm×280mm轧材探伤合格率分别提高1.19%、6.73%。