CN101634524B - 电炉水冷铸钢炉盖的铸造方法 - Google Patents
电炉水冷铸钢炉盖的铸造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101634524B CN101634524B CN2009100273652A CN200910027365A CN101634524B CN 101634524 B CN101634524 B CN 101634524B CN 2009100273652 A CN2009100273652 A CN 2009100273652A CN 200910027365 A CN200910027365 A CN 200910027365A CN 101634524 B CN101634524 B CN 101634524B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cooling
- water pipe
- cast steel
- electric furnace
- cast
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 229910001208 Crucible steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 83
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 82
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 71
- 238000005266 casting Methods 0.000 title claims abstract description 55
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims abstract description 69
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 42
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 42
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 33
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 37
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 9
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims description 6
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N dichromium trioxide Chemical group O=[Cr]O[Cr]=O QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 3
- -1 after preparing Substances 0.000 claims description 3
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 3
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 3
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 3
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 3
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 3
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 8
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 abstract 1
- XWHPIFXRKKHEKR-UHFFFAOYSA-N iron silicon Chemical compound [Si].[Fe] XWHPIFXRKKHEKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 abstract 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 12
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 9
- 229910001141 Ductile iron Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 238000011160 research Methods 0.000 description 5
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 5
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 4
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 4
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 4
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 208000037656 Respiratory Sounds Diseases 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 2
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000005713 exacerbation Effects 0.000 description 1
- 238000007531 graphite casting Methods 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
Abstract
本发明涉及一种电炉水冷铸钢炉盖的铸造方法，用铸钢浇注基体和冷却水管，包括：在钢水中添加成渣剂和硅铁合金块；将冷却水管放入浇注模型，在冷却水管中通过液态冷却介质和复合固体冷却介质；用铸钢钢水浇注基体，将冷却水管中部浇注在基体中，两端从基体上伸出；造型时让浇注模型横卧，冒口偏重一侧造型，模型合箱后将模型冒口一侧垫高；采用上下两层内浇口进行阶梯浇注，形成顺序凝固；冷却，卸掉模型。本发明可有效避免冷却水管在铸造过程中熔穿；避免基体和冷却水管间产生气隙；避免发生重熔和再结晶，精确实现冷却水管外表面的微熔，延长电炉水冷铸钢炉盖寿命进而延长冶金高温窑炉的寿命，节约生产成本，提高电炉水冷铸钢炉盖的机械性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种冶金高温炉窑，具体讲是涉及一种用于冶金高温炉窑的电炉水冷铸钢炉盖的铸造方法，属于炼钢冶金技术领域。
背景技术
电炉水冷炉盖是为冶金高温炉窑提供冷却的设备，能够保护冶金高温炉窑免受炉体内高温流体的侵蚀和机械磨损，延长冶金高温炉窑寿命，保证其安全稳定生产。冷却设备一旦出现问题，冶金高温窑炉必须全面停产检修，将会带来重大经济损失。所以，电炉水冷炉盖的寿命和性能决定冶金高温炉窑的寿命，是冶金高温炉窑长寿高效、节能的重要保证。
当前国内外冶金工业普遍采用的电炉水冷炉盖材质以铸铁为主，但是，铸铁电炉水冷炉盖存在诸多不足。以使用最广泛的球墨铸铁电炉水冷炉盖为例，其存在以下不足：(1)球墨铸铁电炉水冷炉盖必须在冷却通道外附加防渗碳涂层，使通道与基体之间形成气隙，而气隙使得电炉水冷炉盖传热阻力显著增加，恶化电炉水冷炉盖的传热效果，增加电炉水冷炉盖工作面温度，加速电炉水冷炉盖的破损；(2)球墨铸铁基体上布满了大小不同的球状石墨(粒径0.025～0.150mm)，球状石墨被氧化后相当于形成了无数微小的孔洞，构成了发生裂缝和裂纹的发源地，加速了裂缝和裂纹的扩展，从而导致电炉水冷炉盖使用寿命变短，增加资源消耗，不利于电炉水冷炉盖长寿、节能；(3)在浇铸大型球墨铸件时，C、S、P在柱状结晶过程中容易被推向液态区，在中心等轴晶区形成一个偏析物富集区，使铸件表面和中心的延伸率存在较大差异，表面延伸率大于中心部位一倍以上，促进了球墨铸铁裂缝或裂纹的产生和扩展，不利于电炉水冷炉盖长寿；(4)球墨铸铁的线膨胀系数在600℃以下变化较平稳，但在600℃以上则随温度的升高而发生急剧的不可逆“生长”，当温度大于709℃时基体组织发生了相变，膨胀系数和内应力急剧增长，其破损速度加快；(5)球墨铸铁导热性和抗热震性能都较差，其导热系数仅为30w·m-2·K-1，不利于电炉水冷炉盖的高效冷却。
由于铸钢材料的特殊性和浇注工艺的难度，因此国外对电炉水冷铸钢炉盖在冶金工业的应用问题研究较少，其研究成果较少见诸报导。但是，由于国内冶金工业对电炉水冷炉盖需求很大，并且基于铸钢材料的优越性，对电炉水冷铸钢炉盖进行了初步研究。
国内个别企业对电炉水冷铸钢炉盖的生产进行了实践，但结果差强人意。主要原因包含五个方面，第一，在浇注电炉水冷炉盖的过程中，冷却水管极易被高温钢水熔穿，废品率高；第二，在浇注过程中，在冷却水管外表面焊接大量冷铁，冷铁在浇筑过程中熔化不完全，破坏冷却水管和电路水冷炉盖基体的整体机械性能，并促使气隙产生，严重恶化电炉水冷炉盖的传热性能；第三，在浇注过程中，冷却水管内部易发生氧化，产品质量大大降低；第四，钢水洁净化技术在电炉水冷铸钢铸钢一次浇注成型过程中缺乏***研究，产品性能不稳定；第五，冶金工业的电炉水冷炉盖属于厚大铸件，而厚大铸件的气孔、疏松、偏析等质量缺陷在铸造行业一直尚未完全解决。另外，针对电炉水冷铸钢炉盖的热处理工艺缺乏***研究，尚未提出热处理规范。因此，电炉水冷铸钢炉盖成品率很低，性能不佳，寿命也不长。
目前，有些文献从理论上对电炉水冷铸钢炉盖及其类似的炉盖进行了研究，主要侧重于传热分析、建立数学模型优化设计，对电炉水冷铸钢炉盖发展起到了积极的推动作用。但电炉水冷铸钢炉盖的实际生产过程中存在的问题涉及到诸多方面，其应用和推广需要综合考虑各个方面：建立数学模型进行传热学计算，基体材料的选择，设计参数的选择，钢水洁净化冶炼，铸钢冷却凝固控制，电炉水冷铸钢炉盖热处理，性能检测和评估等。单纯从某一个角度考虑并不能很好的解决问题，需要交叉多学科的基本原理进行***研究。由于上述限制，目前对于铸钢在电炉水冷炉盖上的应用还是不能达到工业应用的要求。
发明内容
为了克服现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种利用新的铸钢基体材料取代传统的铸铁材料，采用新的制造工艺克服气隙热阻的产生，打破传统的气体冷却模式，避免使用当前不得已而采用的内冷铁块，实现精确控制吸热量，保证冷却水管外表面不发生重熔和再结晶，促使冷却水管表面在浇注过程中微熔，并使得冷却水管在浇注后与基体紧密结合；优化控制电炉水冷铸钢炉盖的铸造工艺，有效减少元素偏析；通过添加特殊合金和优化热处理工艺提高电炉水冷铸钢炉盖性能的电炉水冷铸钢炉盖的铸造方法。
为达到上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种电炉水冷铸钢炉盖的铸造方法，其特征在于采用铸钢材料浇注基体和冷却水管，包括以下步骤：
(1)、采用中频感应炉(容重3吨)冶炼钢水，在冶炼钢水末期，分二次加入成渣剂，使其均匀覆盖在钢水表面；
(2)、在钢水出炉前，在感应炉内一次性添加粒度为30-40mm的硅铁合金块，采用机械喷入的方式添加；
(3)、配制复合固体冷却介质，配制好后，将复合固体冷却介质在大气环境下，进行高温灼烧，灼烧温度控制在900-1300℃，去除烧结成块的粘结物；
(4)、配备可循环利用的液态冷却介质，该液态冷却介质的特点为：比热容较大，高温下不易挥发、不黏结、不腐蚀铸钢冷却水管，不改变铸钢冷却水管的固有成分和机械性能；
(5)、将用铸钢材料制成的冷却水管(其材料为20号钢)按要求放入浇注模型中，在冷却水管的两端通过耐高温的软管外接高压水泵，高压水泵的压力为5-15Mpa；在钢水浇注前，预先在冷却水管内通入循环的液态冷却介质，在钢水浇注过程中，将复合固体冷却介质加入到循环的液态冷却介质中，这样的浇注工艺可以保证冷却水管表面微熔；
(6)、用加入硅铁合金块的铸钢钢水浇注基体，将冷却水管的中部浇注在基体中，两端从基体上伸出，控制钢水过热度在100-120摄氏度范围；
(7)、融合二级阶梯浇注和倾斜浇注的优势，即在造型过程中，让浇注模型横卧，冒口偏重一侧造型，模型合箱后将模型冒口一侧垫高，使整体砂箱与地面成10-15度；在浇注过程中采用上下两层内浇口进行阶梯浇注(两层内浇口的间隔为10-50cm)，据此控制电炉水冷铸钢炉盖基体的凝固过程，促使其形成顺序凝固；
(8)、冷却，卸掉模型，电炉水冷铸钢炉盖制成。
前述的电炉水冷铸钢炉盖的铸造方法，其特征在于所述的冷却水管的中部为圆环状，两个端部弯曲向上，基体为带台阶的圆环状，直径大的部分向上，直径小的部分向下，冷却水管位于基体中，与基体紧密结合，冷却水管的两个端部从直径大的部分的上侧伸出。
前述的电炉水冷铸钢炉盖的铸造方法，其特征在于所述的复合固体冷却介质为Cr2O3：45-47％，SiO2：1-2％，CaO：0.5-1％，FeO：20-30％，MgO：10-15％；AL2O3：10-20％；其余成分是粒度为70-100目的碳粉。
前述的电炉水冷铸钢炉盖的铸造方法，其特征在于所述的成渣剂，其中包括80-85％的氧化钙和10-15％的氧化镁。
前述的电炉水冷铸钢炉盖的铸造方法，其特征在于所述的成渣剂，其加入比例为1kg/吨钢水。
前述的电炉水冷铸钢炉盖的铸造方法，其特征在于所述的硅铁合金块，其成分为15-20％稀土元素、20-30％硅、50-65％金属铁。
前述的电炉水冷铸钢炉盖的铸造方法，其特征在于所述的硅铁合金块，其添加量0.1-0.7kg/吨钢水。
前述的电炉水冷铸钢炉盖的铸造方法，其特征在于所述的液态冷却介质，其流速为1-10m/s。
前述的电炉水冷铸钢炉盖的铸造方法，其特征在于所述的复合固体冷却介质，其加入量为：1-10kg/吨钢水。
前述的电炉水冷铸钢炉盖的铸造方法，其特征在于所述的冷却水管的横截面为椭圆形，所述的椭圆形的短轴和长轴的长度之比为0.5～0.7。
本发明的有益效果是：采用本发明的铸造方法铸造电炉水冷铸钢炉盖，可以有效避免冷却水管在铸造过程中熔穿；避免电炉水冷铸钢炉盖基体和冷却水管间产生气隙；避免冷却水管在铸造过程中发生重熔和再结晶，破坏冷却水管原有的轧制性能；精确实现冷却水管外表面的微熔，解决了冷却水管在浇注过程中熔穿和内表面氧化问题，延长电炉水冷铸钢炉盖寿命进而延长冶金高温窑炉的寿命，节约生产成本；使得冷却水管与基体紧密结合，提高基体的冷却效果；控制凝固方式，实现顺序凝固，提高电炉水冷铸钢炉盖的机械性能。
附图说明
图1是本实用新型的电炉水冷铸钢炉盖的中心剖视图；
图2是本实用新型的电炉水冷铸钢炉盖的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的电炉水冷铸钢炉盖的中心剖视图；图2是本发明的电炉水冷铸钢炉盖的俯视图。
本发明的电炉水冷铸钢炉盖的铸造方法，将冷却水管的材质选定为铸钢，同时采用铸钢材料浇注基体，具体浇注步骤为：
(1)、采用中频感应炉(容重3吨)冶炼钢水，在冶炼钢水末期，分二次加入成渣剂，使其均匀覆盖在钢水表面，共计消耗成渣剂按1kg/吨钢水的比例加入，成渣剂包含80-85％氧化钙和10-15％氧化镁；
(2)、在钢水出炉前，在感应炉内一次性添加粒度为30-40mm的硅铁合金块，硅铁合金块包含15-20％稀土元素、20-30％硅和50-65％金属铁，采用机械喷入的方式添加，添加量为0.1-0.7公斤/吨钢水；
(3)、按成分要求配制复合固体冷却介质，配制好后，将复合固体冷却介质在大气环境下，进行高温灼烧，灼烧温度控制在900-1300℃，去除烧结成块的粘结物；
(4)、配备可循环利用的液态冷却介质，该液态冷却介质的特点为：比热容较大，高温下不易挥发、不黏结、不腐蚀铸钢冷却水管，不改变铸钢冷却水管的固有成分和机械性能；
(5)、将用铸钢材料制成的冷却水管(其材料为20号钢)按要求放入浇注模型中，在冷却水管的两端通过耐高温的软管外接高压水泵，高压水泵的压力为5-15Mpa；在钢水浇注前，预先在冷却水管内通入循环的液态冷却介质，其流速范围为：1-10m/s，在钢水浇注过程中，将复合固体冷却介质加入到循环的液态冷却介质中，其加入量为：1-10kg/吨钢水，这样的浇注工艺可以保证冷却水管表面微熔；
(6)、用加入硅铁合金块的铸钢钢水浇注基体，将冷却水管的中部浇注在基体中，两端从基体上伸出，控制钢水过热度在100-120摄氏度范围；
(7)、融合二级阶梯浇注和倾斜浇注的优势，即在造型过程中，让浇注模型横卧，冒口偏重一侧造型，模型合箱后将模型冒口一侧垫高，使整体砂箱与地面成10-15度；在浇注过程中采用上下两层内浇口进行阶梯浇注(两层内浇口的间隔为10-50cm)，据此控制电炉水冷铸钢炉盖基体的凝固过程，促使其形成顺序凝固；
(8)、冷却，卸掉模型，电炉水冷铸钢炉盖制成。
上述的冷却水管2的中部为圆环状，两个端部弯曲向上，基体1为带台阶的圆环状，直径大的部分向上，直径小的部分向下，冷却水管2位于基体1中，与基体1紧密结合，冷却水管2的两个端部从直径大的部分的上侧伸出。
在本发明中，开发了一种复合固体冷却介质，复合固体冷却介质的成分为Cr2O3：45-47％，SiO2：1-2％，CaO：0.5-1％，FeO：20-30％，MgO：10-15％；AL2O3：10-20％；其余成分是粒度为70-100目的碳粉。本发明打破传统的气体冷却模式，避免使用当前不得已而采用的对材料性能不利的内冷铁块，实现精确控制吸热量，保证冷却水管2外表面不发生重熔和再结晶，解决了冷却水管2在浇注过程中熔穿和氧化的问题，促使冷却水管2表面在浇注过程中微熔，并使得冷却水管2在浇注后与基体1紧密结合，维持了冷却水管2在原有轧制条件下的晶粒形态和结构性能，保持了冷却水管2原有的良好的轧制性能。并且，可以根据不同的需要，改变复合固体冷却介质的配比，改变传热效率，从而控制冷却水管2的表面微熔，保证结合效果。
为了增加冷却水管2的受热面积，将冷却水管2的横截面设为椭圆形。并且经过计算，椭圆形的短轴和长轴的长度之比采用0.5～0.7，受热面积和传热效率处于一个最佳状态。
本发明将冷却水管2的材质和基体1的基体材质均选定为铸钢，并有效避免使用防渗碳涂层及其带来的一系列问题；在浇注过程中，开发复合固体冷却介质随流体通过冷却水管，保护冷却水管熔而不化，促使冷却水管表面微熔；在浇注过程中，采用特殊浇注工艺，控制电炉水冷铸钢炉盖凝固过程，形成顺序凝固的条件；添加特殊的稀土合金元素，细化晶粒，减少元素偏析，稳定安全生产，提高电炉水冷铸钢炉盖性能。
本发明的电炉水冷铸钢炉盖应用于冶金炉窑的主要原理是：将电炉水冷铸钢炉盖置于冶金高温炉窑的出口区域，冷却介质(比如，水)按设计流速从电炉水冷铸钢炉盖的冷却水管2的下部端口通过电炉水冷铸钢炉盖内部，以这种方式，热量从冶金高温炉窑内部传给电炉水冷铸钢炉盖的基体1，冷却介质再将热量从基体1带出冶金高温炉窑，使得冶金炉窑的炉壳免受高温侵蚀，从而延长冶金炉窑寿命。通过调节冷却水流量和流速来调节电炉水冷铸钢炉盖的冷却性能。
上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种电炉水冷铸钢炉盖的铸造方法，其特征在于采用铸钢材料浇注基体和冷却水管，包括以下步骤：
(1)、采用中频感应炉冶炼钢水，在冶炼钢水末期，分二次加入成渣剂，使其均匀覆盖在钢水表面；
(2)、在钢水出炉前，在感应炉内一次性添加粒度为30-40mm的硅铁合金块，采用机械喷入的方式添加；
(3)、配制复合固体冷却介质，配制好后，将复合固体冷却介质在大气环境下，进行高温灼烧，灼烧温度控制在900-1300℃，去除烧结成块的粘结物；所述的复合固体冷却介质为Cr2O3：45-47％，SiO2：1-2％，CaO：0.5-1％，FeO：20-30％，MgO：10-15％；AL2O3：10-20％；其余成分是粒度为70-100目的碳粉；
(4)、配备可循环利用的液态冷却介质；
(5)、将用铸钢材料制成的冷却水管按要求放入浇注模型中，在冷却水管的两端通过耐高温的软管外接高压水泵，高压水泵的压力为5-15Mpa；在钢水浇注前，预先在冷却水管内通入循环的液态冷却介质，在钢水浇注过程中，将复合固体冷却介质加入到循环的液态冷却介质中，以保证冷却水管表面微熔；
(6)、用加入硅铁合金块的铸钢钢水浇注基体，将冷却水管的中部浇注在基体中，两端从基体上伸出，控制钢水过热度在100-120摄氏度范围；
(7)、在造型过程中，让浇注模型横卧，冒口偏重一侧造型，模型合箱后将模型冒口一侧垫高，使整体砂箱与地面成10-15度；在浇注过程中采用上下两层内浇口进行阶梯浇注，两层内浇口的间隔为10-50cm，据此控制电炉水冷铸钢炉盖基体的凝固过程，促使其形成顺序凝固；
(8)、冷却，卸掉模型，电炉水冷铸钢炉盖制成。
2.根据权利要求1所述的电炉水冷铸钢炉盖的铸造方法，其特征在于所述的冷却水管的中部为圆环状，两个端部弯曲向上，基体为带台阶的圆环状，直径大的部分向上，直径小的部分向下，冷却水管位于基体中，与基体紧密结合，冷却水管的两个端部从直径大的部分的上侧伸出。
3.根据权利要求1所述的电炉水冷铸钢炉盖的铸造方法，其特征在于所述的成渣剂，其中包括80-85％的氧化钙和10-15％的氧化镁。
4.根据权利要求1或3所述的电炉水冷铸钢炉盖的铸造方法，其特征在于所述的成渣剂，其加入比例为1kg/吨钢水。
5.根据权利要求1所述的电炉水冷铸钢炉盖的铸造方法，其特征在于所述的硅铁合金块，其成分为15-20％稀土元素、20-30％硅、50-65％金属铁。
6.根据权利要求1或5所述的电炉水冷铸钢炉盖的铸造方法，其特征在于所述的硅铁合金块，其添加量0.1-0.7kg/吨钢水。
7.根据权利要求1所述的电炉水冷铸钢炉盖的铸造方法，其特征在于所述的液态冷却介质，其流速为1-10m/s。
8.根据权利要求1或7所述的电炉水冷铸钢炉盖的铸造方法，其特征在于所述的复合固体冷却介质，其加入量为：1-10kg/吨钢水。
9.根据权利要求1所述的电炉水冷铸钢炉盖的铸造方法，其特征在于所述的冷却水管的横截面为椭圆形，所述的椭圆形的短轴和长轴的长度之比为0.5～0.7。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009100273652A CN101634524B (zh) | 2009-05-31 | 2009-05-31 | 电炉水冷铸钢炉盖的铸造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009100273652A CN101634524B (zh) | 2009-05-31 | 2009-05-31 | 电炉水冷铸钢炉盖的铸造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101634524A CN101634524A (zh) | 2010-01-27 |
| CN101634524B true CN101634524B (zh) | 2011-06-08 |
Family
ID=41593788
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2009100273652A Expired - Fee Related CN101634524B (zh) | 2009-05-31 | 2009-05-31 | 电炉水冷铸钢炉盖的铸造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101634524B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103615901B (zh) * | 2013-12-05 | 2015-10-21 | 江苏联兴成套设备制造有限公司 | 渣沟冷却器的生产方法 |
| CN103949612A (zh) * | 2014-05-07 | 2014-07-30 | 张海玉 | 一种耐用铸铁电石出炉嘴的制造方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3414861A1 (de) * | 1984-04-19 | 1985-10-31 | Steinfurter Eisenwerk GmbH, 4430 Steinfurt | Wassergekuehlter deckel fuer industrieoefen |
| EP0171905A1 (en) * | 1984-08-16 | 1986-02-19 | Fuchs Systems Inc. | Liquid cooled cover for electric arc furnace |
| CN2160872Y (zh) * | 1993-07-22 | 1994-04-06 | 工贸联营烟台石化管件厂 | 炼钢电炉排管水冷炉盖 |
| US6404799B1 (en) * | 1999-02-03 | 2002-06-11 | Nippon Steel Corporation | Water-cooling panel for furnace wall and furnace cover of arc furnace |
| CN2760484Y (zh) * | 2004-08-30 | 2006-02-22 | 丁增佳 | 一种精炼炉水冷炉盖 |
| CN201177456Y (zh) * | 2008-01-22 | 2009-01-07 | 山东广富集团有限公司 | 电弧炉用水冷炉盖 |
-
2009
- 2009-05-31 CN CN2009100273652A patent/CN101634524B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3414861A1 (de) * | 1984-04-19 | 1985-10-31 | Steinfurter Eisenwerk GmbH, 4430 Steinfurt | Wassergekuehlter deckel fuer industrieoefen |
| EP0171905A1 (en) * | 1984-08-16 | 1986-02-19 | Fuchs Systems Inc. | Liquid cooled cover for electric arc furnace |
| CN2160872Y (zh) * | 1993-07-22 | 1994-04-06 | 工贸联营烟台石化管件厂 | 炼钢电炉排管水冷炉盖 |
| US6404799B1 (en) * | 1999-02-03 | 2002-06-11 | Nippon Steel Corporation | Water-cooling panel for furnace wall and furnace cover of arc furnace |
| CN2760484Y (zh) * | 2004-08-30 | 2006-02-22 | 丁增佳 | 一种精炼炉水冷炉盖 |
| CN201177456Y (zh) * | 2008-01-22 | 2009-01-07 | 山东广富集团有限公司 | 电弧炉用水冷炉盖 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| JP特開2005-207650A 2005.08.04 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101634524A (zh) | 2010-01-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101634520B (zh) | 铸钢冷却板的铸造方法 | |
| CN201150980Y (zh) | 钛镍合金连铸用复合结晶器装置 | |
| CN102921927A (zh) | 双液双金属复合耐磨衬板制备方法 | |
| CN102228986A (zh) | 带电磁加热水口的中间包 | |
| CN101417329A (zh) | 用消失模铸造工艺生产高炉水冷壁的方法 | |
| CN104174819B (zh) | 一种海洋平台爬升机三级行星架的铸造工艺 | |
| CN103615901B (zh) | 渣沟冷却器的生产方法 | |
| CN101634521B (zh) | 铸钢转炉烟道的铸造方法 | |
| CN101634524B (zh) | 电炉水冷铸钢炉盖的铸造方法 | |
| CN101634523B (zh) | 铸钢冷却壁的铸造方法 | |
| CN101634522B (zh) | 带水冷的铸钢炉喉钢砖的铸造方法 | |
| CN202106027U (zh) | 带电磁加热水口的中间包 | |
| CN103611921A (zh) | 撇渣器的生产方法 | |
| CN201545856U (zh) | 带水冷的铸钢渣沟冷却器 | |
| CN103157785A (zh) | 一种钢包内衬的砌筑方法 | |
| CN201421266Y (zh) | 铸钢冷却板 | |
| CN202155518U (zh) | 一种具有保温功能的有色合金金属液的浇包 | |
| CN202522062U (zh) | 一种铜及铜合金中频感应熔炼炉 | |
| CN202204308U (zh) | 一种用于银浇铸的中频炉内衬 | |
| CN101733371A (zh) | 长圆形无锥度钢锭功能保护材料 | |
| CN103553050A (zh) | 多晶硅连续化介质熔炼方法 | |
| CN103639364A (zh) | 一种提高浇铜量的铸铁阳极模及其生产方法 | |
| CN201421263Y (zh) | 铸钢冷却壁 | |
| CN109321814B (zh) | 一种玻璃模具用铸铁型材及其制备方法 | |
| CN103722156B (zh) | 一种矿热炉用铜基体内铸入钢管的冷却板的铸造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Casting method of electric furnace water cooling cast steel furnace cover Effective date of registration: 20190821 Granted publication date: 20110608 Pledgee: Jingjiang Branch of Bank of China Ltd. Pledgor: JIANGSU LIANXING COMPLETE SETS OF EQUIPMENT MANUFACTURE Co.,Ltd. Registration number: Y2019320000068 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20200820 Granted publication date: 20110608 Pledgee: Jingjiang Branch of Bank of China Ltd. Pledgor: JIANGSU LIANXING COMPLETE SETS OF EQUIPMENT MANUFACTURE Co.,Ltd. Registration number: Y2019320000068 |
|
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Casting method of water cooled cast steel cover for electric furnace Effective date of registration: 20200821 Granted publication date: 20110608 Pledgee: Jingjiang Branch of Bank of China Ltd. Pledgor: JIANGSU LIANXING COMPLETE SETS OF EQUIPMENT MANUFACTURE Co.,Ltd. Registration number: Y2020980005248 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20210819 Granted publication date: 20110608 Pledgee: Jingjiang Branch of Bank of China Ltd. Pledgor: JIANGSU LIANXING COMPLETE SETS OF EQUIPMENT MANUFACTURE Co.,Ltd. Registration number: Y2020980005248 |
|
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Casting method of water-cooled cast steel furnace cover of electric furnace Effective date of registration: 20210820 Granted publication date: 20110608 Pledgee: Jingjiang Branch of Bank of China Ltd. Pledgor: JIANGSU LIANXING COMPLETE SETS OF EQUIPMENT MANUFACTURE Co.,Ltd. Registration number: Y2021980008031 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20220905 Granted publication date: 20110608 Pledgee: Jingjiang Branch of Bank of China Ltd. Pledgor: JIANGSU LIANXING COMPLETE SETS OF EQUIPMENT MANUFACTURE Co.,Ltd. Registration number: Y2021980008031 |
|
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110608 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |