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钢水经盛钢包注入铸模凝固形成钢锭。钢液在炼钢炉中冶炼完成后,必须铸成一定形状的锭或坯才能进行加工。用铸模铸成钢锭的工艺过程简称为铸锭。
钢锭至今仍是轧钢生产的主要原料。钢锭质量的优劣、锭型的状况以及其重量大小对轧钢生产有着十分重要的作用。在轧钢生产中除各类初轧机可选用钢锭作原料外,一些特殊用途轧机、部分中厚板轧机也用钢锭为原料,我国不少地方中小企业的开坯机成品轧机也选用小钢锭作原料。钢锭选择的内容主要是正确地选择钢锭种类、它的重量以及断面形状和尺寸大小。、钢锭浇铸分上铸法(如概述图)和下铸法(如右图)两种。上铸钢锭一般内
部结构较好,夹杂物较少,操作费用较低;下铸钢锭表面质量良好,但由于通过中注管和汤道使钢中夹杂物增多。钢锭大小取决于很多因素,如炼钢炉容量,初轧机开坯能力,钢材尺寸和钢种特性等。
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铸钢件厂家了解到铸钢的机械性能比铸铁高,但其铸造性能却比铸铁差。因为铸钢的熔点较高,钢液易氧化、钢水的流动性差、收缩大,其体收缩率为10~14%,线收缩为1.8~2.5%。以免铸钢件产生浇不足、冷隔、缩孔和缩松、裂纹及粘砂等缺陷,须采取比铸铁复杂的工艺措施:
由于钢液的流动性差,为防止铸钢件产生冷隔和浇不足,铸钢件的壁厚不能小于8mm;浇注系统的结构力求简单、且截面尺寸比铸铁的大;采用干铸型或热铸型;适当提高浇注温度,一般为1520°~1600℃,因为浇注温度高,钢水的过热度大、保持液态的时间长,流动性可得到改善。但是浇温过高,会引起晶粒粗大、热裂、气孔和粘砂等缺陷。因此一般小型、薄壁及形状复杂的铸件,其浇注温度约为钢的熔点温度+150℃;大型、厚壁铸件的浇注温度比其熔点高出100℃左右。
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其中冶金机械中的大型矿山用破碎机、球磨机,大型高炉炉壳,转炉托圈、转轴及传动系统,宽厚板轧机工作辊、支承辊及万向接轴、主电机轴,无缝钢管轧机的浮动芯棒、限动芯棒和其他各类轧机的轧辊、轴承、轴承座等均由钢锭经锻造制作;大型矿山机械中的挖掘机铲斗、铲臂,起重机吊臂等也是如此。下图是5000~5500mm宽
厚板轧机的支承辊,直径Φ2200~2400mm,重240t。
高层建筑用钢
随着建筑业的发展,钢结构高层建筑层出不穷,如迪拜塔、上海中心等。200m以上的高层建筑为了抗震、防风和防火的需要,多做成钢结构的主框架,其结构可由钢锭轧成的特厚板,经剪裁加工、焊接制成,要求高强度、抗震性和Z向性能。
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