大钢锭的浇注工艺

大型钢锭是锻造生产大型锻件必不可少的原料。大型钢锭的凝固过程与小型钢锭有着本质区别，所以，其钢锭锭型的设计以及冶炼、浇注工艺的制定与质量要求不甚严格的小钢锭相比将是完全不同。
大型钢锭由于尺寸大，钢锭凝固时间延长，钢锭的凝固过程有以下三个显著特点：
1、在凝固的中后期，钢锭中心未凝固的钢水呈细长形状，轴向的凝固速度增大，导致搭桥现象产生，搭桥下部的钢水凝固，得不到补充，造成中心疏松或残余缩孔。
2、在钢锭柱状晶区结束结晶后，锭心开始结晶出小晶体，这些小晶体熔点高、杂质少、比重大，开始向钢锭底部沉积，形成结晶雨，裹挟着被柱状晶推到前沿的粗大非金属夹杂物，汇聚到此区域，形成化学成分的负偏析区和粗大非金属夹杂物的聚集区，因而，这部分钢锭的冶金质量能否通过无损检测就非常重要。
3、钢锭上部是最后凝固区，是易偏析元素的正偏析区，另外有害元素P、S，杂质元素As、Sb、Sn的偏析度都很大，在这里正偏析富集，造成钢锭上部局部区域塑性和韧性指标严重下降。
大型钢锭生产，业界普遍采用上注真空浇注中间包塞棒吹氩(MSD-Ar)工艺。真空浇注上注钢锭有如下特点：
1、钢水在注入钢锭模的过程中，钢水流被氩气打碎成1mm～5mm的小滴，小滴中非金属夹杂物容易被钢水的表面张力排挤到小滴的表面，小滴很细小，下落时不能扎入很深的钢水内部，只是在钢水表面造成活跃沸腾，给非金属夹杂物以上浮托力，将夹杂物排除。
2、钢锭上注可以快速浇注，注速可以达到(5～7)t/min，可以降低浇注温度，从而减少偏析、中心疏松、残余缩孔等缺陷。
3、钢锭真空浇注上注，热中心区始终在钢锭的上部，钢锭从下至上顺序凝固。破空后，钢锭表面快速加入发热剂，可以长时间保持冒口温度，减少钢锭顶面结晶雨的下落，缩小钢锭底部的沉积区。还有利于冒口良好收缩，凹坑变浅。
4、真空浇注可以将［H］脱至1.5×10-6以下，将［O］脱至15×10-6以下，［N］脱至50×10-6以下。
此外，在非真空的状况下，采用EBT→LF→VD→IC氩气保护下注工艺，也可以生产出质量优良的大型钢锭。