小鋼錠的縮孔

D0I:10.13374/i.issn1001-053x.1958.01.013 小鋼錠的縮孔 謝家蘭 劉漢東 (煉鋼教研组) 一、引营 由于鋼錠钻品时从衣面向中央推逃，金从液体变为固体时体积的输小，以皮任此轉变 时气体含量的减少等情况，因此在銀錠的中心一定产生縮孔。笳孔在鋼錠上部形成，也就是 流在最后巍固的地方形成。但縮孔可能分成兩个（即二次縮孔）或雨个以上的部分，这要魂 銅錠的冶却条件而異。在縮孔下面經常有疏松，它的形成原因是与縮孔知同的。在縮孔附近 常有疏松和气泡，它們产生的原因是由于瓣液不够或者不能塡滿初期形成的容积。 縮孔是在凝固过程临憝时留存的液态金图中形成的。为了限制它們的伸展，将它集中在 鋼錠上部，人們采用了上大下小的、帶保温帽的鋼錠模来澆注；使縮孔集中在保温帽部分，而 在以后的加工中將它掉。保温帽部分的重量約为鋼錠重量的15%。这种方法已为全世界所 采用。但在生产过程中，它使钢錠模的准备和按装以及脫模等工作复杂化了。为了减少保温 帽部分金齧的体积，人們研究了采用发热剂、煤气加热、成应加热和电弧加热等工作；並在： 澆注操作上增加了一些严格规定。除了这些缺点以外，这种方法还加强了鋼錠的偏析程度。 况且这种方法仍只能用于較大的潮錠。为了减少或防止鋼錠的縮孔，人們还研究了在凝固时 期中或在凝固后將鋼錠加壓的机械方法，但是因为殺备与操作的困难，都不能在工业生产中 得到应用。 对小锅錠(100一150m/m中)来說，縮孔更为严重，时常縮孔从頂部直通底部。 解放以来，球鋼方面取得了很大的成就；平墟和轉爐都扩大了墟容量，利用系数不断提 高，而由于开坯机尺寸的限制，在某些工厂的条件下，还只能澆注小铜錠。同时由于缠容量 的增加，每水要說注的鋼錠额是很多的，因此采用了下注法。在德注小鋼錠方面，我們比任 何国家取得了更多的驗。采用了水封頂部的方法，对縮孔有一定程度的改善。但是到目前 为.止，縮孔問题仍极严重。如某些工厂广的100m/m至160m/m的鋼錠，縮孔贯穿鋼錠全長或錕 錠的大部分。在国外資料中也可以找到一些禨注小鋼錠的方法，它們是采用上注法，使用上 火下小的鋼錠模，一个一个地进行流注；浇注后捅人铁棒以便脫模，但縮孔是依然存在的， 据花程段：上好一些，这种方法在生中由于縮孔和桶入铁棒，因此回收率約为90%以下，同 时在洗注时是有很火困滩的。 由于第二个五年計划内要火力吹展中小型企业，小蜗錠的質址（主要是縮孔）問题更为 重要。 为了解决这个問题，我們进行了一些武验。 二、武驗方法 本弑驗分啊步进行，第一步是用石臘来进行試验；第二步是：工小兢注洲錠

小 钢 旋 的 缩 孔 榭 家 菌 到 漠 束 球姻 教研 组 一 、 引 言 由 一 于铜 锭拮 品 时从 农面 向 中央推 进 ， 金 从液 体变 为 固体 时体 积 的舫小 ， 以 及在 此 傅变 时气体含量 的诚少等情 况 ， 因此在 剔锭 的 中心 一 定 产生 精孔 。 精孔在剑锭上 部形成 ， 也就 是 挽在最 后凝 固的 地 方形 成 。 但精孔 可 能 分成雨个 却 一 二次精孔 或雨个以 上 的部分 ， 这要祝 铜锭 的 冷却条件 而奚 。 在精孔 下面握常有疏松 ， 它 的形 成原 因 是与精孔 川 同 的 。 在 精孔 附近 粗常有疏松和气 抱 ， 它 俩 产生 的原 因是 由于溯液 不够或者不能旗满初期形 成 的容积 。 精孔 是在凝固过程临籍时留存 的液 态金场中形 成 的 。 为 了限制它 仍 的伸展 ， 将它 集 中在 铜 锭 上部 ，人俩采用 了上 大下小 的 、 带保温帽 的细锭模来晓注 使精孔集中在保温帽部分 ， 而 在以 后 的加工 中将它 切掉 。 保温帽部分 的重量豹为铜锭重量 的 。 这 种方法 已 为全世界所 采用 。 但在生 产过程 中 ， 它 使铜锭模 的 准备 和 按装以 及脱模等工作 复杂化 了 。 为 了诚少保温 帽部分金脚 的体积 ， 人们研先 了采用发热剂 、 煤气 加热 、 戚应 加热和 电弧加热等工作 兹在 晓注操作 上增加 了一 些严格规 定 。 除 了这些缺点以 外 ， 这 种 方法江加 强 了铜锭 的偏析程度 。 况且这 种方法仍 只 能用于蛟大 的剔锭 。 为 了诚少或 防 铜锭 的精孔 ， 人们还研究 了在凝 固时 期中或在凝固后将铜锭加 屋 的机械方法 ， 但是 因为 没备 与操作 的困难 ， 都不能在工 业生 产 中 得到 应用 。 对 小剔锭 一 中 来税 ， 精孔 更为严重 ， 时常精孔从 顶部遭通底部 。 解放以来 ， 辣铜方面取得 了很大 的成就 平煊和搏墟都扩大 了嘘容量 ， 利 用系数不 断提 高 ， 而 由于开坯机尺寸 的限制 ， 在某些工 厂的条件下 ， 还只能晓注小铜锭 。 同 时 由于谊容量 的增加 ， 每次 要浇注 的剔锭额 是很 多的 ， 因此采用 了 一 注法 。 在浇注小剔锭方面 ， 我们此任 何 国家取得 了更 多 的握豁 。 采用 了水封顶部 的方法 ， 对 精孔有一定程度的 改善 。 但是到 目前 为 ， 精孔 周题仍极严重 。 如 某些工 厂 的 至 的铜锭 ， 缩孔贯穿剔锭全畏或粼 锭 的 大部分 。 在 国外查料 中也可以 找到一些浇 注 小铜锭的 方法 ， 它 们是采用上 注法 ， 使用上 火 ‘ 小 的剔锭模 ， 一 个一 个地 进行晓注 浇注后捅 入敛棒以 便脱模 ， 但精孔 是依然存在 的 ， 据祝程度 上好一些 ， 这 种 方法在生 产 中 由 于精孔 和拓入放棒 ， 因此 回收率豹为 以 下 ， 同 时在浇注 时 是有很 大 困难 的 。 由于第二个五年舒划内要 大 力发 展 中小型企业 ， 小胡锭 的贾址 主要 是精孔 司越 更为 垂要 。 为 了解决这个 越 ， 我们 进 行 丁一些藏敬 。 二 、 献晚方法 本藏服分雨 步进行 ， 第一 步是 用石 脱来进 行试输 第二 步 是在工 厂 ‘ 中洗注剔靛 。 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1958．01．013

34- 綱院弊報 1.石臘弑驗：麓注系統和錠模如图1所示，采取的主要措施是：(1)加高中注管； (2)在錠模頂上加盖；(3)改变湯道上升日的尺寸（我們采用刚种：小的中=10m/m, 大的中=20m/m）。采用的石臟为四种（敲）（即为1，2,3,4额），它們的收箱率是 不同的(1毅为~2.0%，2級为~5.0%，3搬为一8.09,4般为~10.09o)。在洗注时 在中注管雨边分别放澄一个模子，但湯道上升口-一火一小。 55 圖1用石獵浼注時的液注亲统及绽樸固 2.鏑能試驗：此武驗是在北京市暧气材料)厂鑄鲷車間进行的。为了简化起見，將到錠 長度改为1米，上下雨缔审平，頂部加铁盖。这項武输共进行了雨次，每次只在原来底板上 安放一个鋼錠模（雨根锅錠），其余放原来的鋼錠模。武驗用鋼錠模放在底板的中周横排上。 鋼錠模于湾注前都未涂油，这二次武验的不同在于湯道上升口的尺寸不同，一城是厂一中现用 尺寸（中=25m/m),另一墟將其扩大为35m/m。这样的措施是考虑到在用石膽进行就驗时 所没现的现象，那就是这个孔的尺寸是会影响中注管液体域补鞠绽本身的；同时这个孔的增 大，对绸的損失是极微小的。图二是它的浇注系統图。图三是绸錠模图。 用霸液德注时，速度与温度的大小与高低可按一般操作进行，以保証一定的質量（主要 是娄面衡量)为原則。中注管部分应尽量澆滿並进行壓注。镧錠模頂部的生铁盖子，应有一 定的量；使它能很快地冷却绸液。盖子可在谎注前盖好，亦可在浇注过程中盖上。考虑到 鏑錠模涂有涂料时，在莞注过程中有漫烟发生，可在铁盖中心鑽雨个小孔，这样的方法一力 面可使气体跑出，‘另一方面保証了鋼錠模内部的还原气氛。 由于在武驗时，生铁盖子与鋼錠模頂端之間不平而行小縫，因此在兩者之間有极薄的飞 边；这影响了很順利的脱模。因此在生产中，盖子的設計应予以考虑，並以部分桶入在鏘錠 模内部此较合适。（一九五八年一月九日在北京市暖汽材料厂进行了試验，秸果良好）。 三、武驗桔果 1.石臘武驗： (1)用通常的流注方法与m盖方法对縮孔的影响

二 名 一 石腹献欲 浇注系就和锭模如 图 所示 ， 采取 的主要措施 是 在锭模顶上 加盖 改变 踢道上 升 口 的尺寸 我们采用 雨 种 栩 院 李 报 加 高 中注管 小 的 中 ， 大 的 中一 山 。 采用 的石服为四 种 蔽 身 即为 ’ ， 不同 的 般为一 ， 极为一 哪舀 ， 吕 极为一 创 。 ， 在 中注管雨 边分别 放置一 个模子 ， 但踢道上升 口 一 夕、 一 小 。 ， 极 ， 它 俐 的收精率 是 极为一 例 。 。 在浇 注 时 尹 一 岌瓦 狱 食 口 巴月 固 用 石 礁 浇注峙的论 注 系统 及姚棋固 洲锭藏敬 此藏墩是在北 京市暖气 材料 嘴剔卓简进行 的 。 为 了朝化 起兑 ， 牌剔疑 畏度改为 ‘ 米 ， 上下雨端本平 ， 琪部加 敛盖 。 这填拭墩共进行 了 雨次 ， 每次只在原来底板上 安放一个细锭模 雨 根铜锭， 其 余放原来的铜锭模 。 藏撇用刽锭模放在底板的 中周横排上 。 绷锭模于浇注前都未涂 油 。 这二次藏翻的不 同在于锡道上升 口 的尺寸 不 同 ， 一坡是厂中现用 尺寸 中一 扣 ， 另 一蝮将其扩大为 。 这样 的措施 是考虑到在用石服进行掀翻时 所爱现 的现象 ， 那就是这个孔 的尺寸 是会影响 中注管液体旗补细锭本身 的 同时这个孔的增 大 ， 对胡的揖 失是极微小 的 。 图二是它 的浇注系抚图 。 图三 是胡绽模图 。 用翎液潦注时 ， 速度与温度的大小与高低可按一般操作进行 ， 以 保征一定的箕量 主要 是表面矍量 为原则 。 中注瞥部分应尽量晓满亚进行屋注 。 剔锭模顶部的生敛盖 子 ， 应 有一 定 的重量 护使它能很快地冷却细液 。 盖子可在浇注前盖好 ， 亦可在溪注过程 中盖上 。 考虑到 锅锭模涂有涂料时 ， 在晓注过程 中有遥烟发生 ， 可在铁盖 中心淤雨个 小 孔 ， 这择 的方法一 方 面可使气体跑出 ， 另 一方面保靓 了绷锭模内部的江原 气 氛 。 由于在藏墩时 ， 生敛盖 子与绷锭模顶端之 简不 平而 有小趟 ， 习此在雨者之 简有极薄的 飞 边 这影响 了很顺利 的脱模 。 因此在生 产 中 ， 盖 子的没豁应刑以者虑 ， 业以 部分捧入在朗姚 模 内部此较合适 。 一九五八年一 月九 日在北 京市暖汽材料厂进行 了武撇 ， 拮果 良好 。 三 、 献陇桔果 石 月敬就毅 用通常 的晓 注 方法 与 加盖 方法对精孔 的影响

第五期 205 I05105 风凡网 370 图 用纲液洗 90 注时的网 285 -330 貌摸图 圈2用網液浼注時的澆注系统及底板圈 周3用绸液流注時的钢皖棋蝴 表1 武 驗 石 臘浇…注 蕊注方法 锡道上开口直徑 藻注时間 m/m 中注管高度 辋号 种类 温度 加盖 不加盖 10 20 m/m 10 80℃ 4'29" V V 300 11 1 85C 310" V .V 500 T2 3 80℃ V 500 13 3 80°C 1'-53” 300 图四是N№12（大）与№13（大）〔号数后的（大）系指锡道上升口直径为20m/m者，（小）則为 10m/m者)的比較。图5是e11(小)与10（小）的比較。从此雨图看出现用的新的加盖操 作方法能够得到沒有縮孔的錠子。用一般方法浇注的锭子，它們的縮孔随着收縮率的增加而 增加。 另外，还用石臘浇注了大錠子，大錠予的尺寸是上口为90m/m×90m/m,底口为110 m/m×110m/m,錠高为285m/m,中注管高度为525m/m,断面为方形（仅为制作方便）。 分别用加盖操作和一般操作进行了武驗

第 五 期 一 肠 一 右 犷…滓幢 右 卜 州臼川日曰川日 耐珊艰书日日阴旧卜门川州叫曰勺冲 引卜曰 且‘叮几。万甘 ““卜比，舀 愁 尸 ‘ 目 斗 〕 宁 斗 肠 勺 ， 口甲 口 图三 用剑滚洗 注时的祠 缤雄圈 圆 用 诩 液 逮 注 待的 浇注 系统 及底板 圈 圈 用翎液 浇注 峙 的翎嫂棋 圈 。黔石 服 ， 晓 注 滩注时简 澳 注 方 法 踢道 ， 日胃 · 道攫 种 类 温 度 加 盖 不加盖 尹 ，， 丫 “ 尹 ，‘ 广 丫 丫 晋 卜 护一 郭， 丫 丫 “ 丫 ，一︷下， 图 四是冲 大 与冲拐 大 石号 数后 的 大 系指 爵道上升 口 直视为 者 ， 小 助为 者〕 的 比 蛟 。 图 石 是掩 小 与摊 小 的此较 。 从 此雨图看出现用的新的加盖操 作 方法能够得到没 有精孔 的锭子 。 用一般方法晓注 的锭子 ， 它仍的精孔随着收精率的增加而 增 加 。 另 外 ， 还用石腌浇注 了大锭 子 ， 大锭子 的尺寸 是上 口 为 甲 ， 底口 为 双。 加 、 ” 初 ， 锭 高为 防 加 ， 中注管高度 为 貂 加 ， 断面为 方形 仅为制作方便 。 分别用 加盖操作 和一般操作进行 了就墩

—36— 铜院學報 表2 試验 石 臘 澆注 方法 湯道上升口直徑m/m 中注管 莞注时間 辐号 种类 加 盖 不加盖 10 25 高度m/m 21 2 7'30 V 525 23 2 7'05" V 285 图6是它們縮孔的比較，可覓在襪注极大鋼錠时用新的方法襪注是能够得到沒有縮孔的 錠子的。 (2)各种收縮率不同的石臘和漡道上升口不同直徑对縮孔的影响。 表3 試 驗 石 澆注温 德注方面 湯道上升口直徑m/m 中注管高 莞注时間 辐号 种 类 度C 加 盖 不加盖 10 20 度 m/m 2 70 500 3 2 70 1'03” 500 12 3 80 500 14 4 80 7'09” 500 图7是№3（大）与N№1（小）縮孔的比較。图8是N12(大)与№12（小）縮孔的此校。图9 是N№14（大）与№14（小）縮孔的比較。从这些图中可見当用收縮率較大的石搬时，可用加锡 道上升口的尺寸来解决。它們显示出加大了湯道上升口的尺寸得到完全沒有縮孔的錠子。在 图9中可見加盖后，由于錠壁凝固层不能支住頂部已凝固部分的重景而呈弯曲。 2. 鋼錠弑验： 鋼錠弑验进行了雨城（酸性轉城鋼），每城用加盖方法澆注了雨根鋼錠，它們的化学成 份如下： 表4 化 学 爐 成 % 号 份 c Si Mn s P 19 0.09 0.17 0.41 0.039 0.075 26 0.09 0.18 0,39 0.039 0.064 图10是爐号19所注的鋼錠剖面，可見鋼錠十分緻密。图11是爐号26所注的鋼錠剂面，鋼 錠基本上是致密的，但在头部有几个小气泡；这是由于鋼中气体較多和绷液在模内上升速度 快，以致鋼液在鋼錠模内产生翻滾现象所造成。 四、结論 1.用提高中注管和鋼錠模頂部加盖的新的澆注方法，可以得到致密的铜錠。 2.踢道上升口的尺寸，对于含碳量为一0.1%的鏔靜鋼以及这样的浇注系就，可以不 婚大裼道上升口的尺寸。但石臘武驗证明，加大上升口尺寸是合适的。另外，这种澆注方法 也适合于莞注牛鳆静钢。 8.撓注温度不应太高，应使霸液在钢錠模中迅速冷却而中注管和湯道部分侭慢冷却。 如果湯道上升口处最先冻結时，則应加大它的尺寸

一 一 翎 院 李 报 藏 表 墩 石 月数 浇注时简 浇 注 方 法 加 盖 不 加 盖 矍道当鲤燮些些 一 … 中 注 管 高度 川 一 净一 福一 号一 “ 兰 ﹀ ’ ’ ‘ 一 图 是它 们精孔 的比较 ， 可兑在浇 注极大剔锭时用新的 方法浇注是熊够得到 没有缩孔 的 锭子的 。 各种收精率不 同 的石磁和 踢道上升 口 不 同遭视对精孔 的影响 。 表 浇 注温 浇 注 方 面 中注管 高 类 度 一… 。 浇注 时简 一，一一 加 盖 拭橱 ﹀ 尸 ，， 尸 ，， 一山下了 图 是冲 大 与冲 王 小 精孔 的比较 。 图 是冲 大 与冲 小 精孔 的比较 。 图 是掖 大 与嫩 小 精孔 的此较 。 从这些 图 中可觅 当 用收精率较 大 的石撇时 ， 可用加 大踢 道上升 口 的尺水来解决 。 它 们显示 出 加 大 了踢道上 升 口 的尺寸 得到 完全没有精孔 的锭子 。 在 图 中可是加 盖后 ， 由于锭壁凝固层 不能支住顶部 已凝 固部分 的重量而 呈弯 曲 。 铜锭鼠段 绷锭裁墩进行 了雨燎 酸性棘熔铜 ， 每情用 加盖 方法浇 注 了雨 根铜锭 ， 它 们 的化学成 侨如 下 ‘ 表 缝 号 ， 图 是健号 所注 的铜锭剖面 ， 可觅铜锭十分艇密 。 图 是旅号 所注 的翎锭剖面 ， 翱 锭蓦本上 是致密的 ， 但在头部有 几个小气拘 这是 由 子细 中气 体较多和翱液在 模内上升速度 快 ， 以致翻液在翎锭模内产生翻滚现象所造成 。 四 、 兹 瀚 ‘ 用提 高中注管和钥锭模 顶部加盖 的新的浇注 方法 ， 可以 得到致密 的翱锭 。 踢道上升口 的尺寸 ， 对 于含碳量为 的跳静胡以 及这样 的浇注 系就 ， 可 以 不 增大踢道上升 口 的尺寸 。 但石瞅藏教靓明 ， 加 大上升 口 尺寸是合适 的 。 另 外 ， 这种浇 注方祛 也适合于浇注 半续静绷 。 · ， 溪注温度 不应太高 ， 应使劫液在绷锭模 中迅速冷却而中 注管和踢道部分你慢冷却。 如果踢道上 升 口处最 先冻拮时 ， 剧应 加 大它 的尺寸

第五期 一7一 4.铜'气体在治煉时应侭量設法减少；流注时鋼液在鋼錠模内上升逃度不应人快，否 則鋼錠内会成'气孔， 5.川这种方法笼让的鋼錠它的顶部銀白色，可以部明端水在漉注过程小始憝是在还 元气氛下进行的， 6.川这种方法可以施注上小F大的不带保温帽的陵大的铜錠，因为55m/m中的石臘錠 子的凝固时間約为一小时三十分，上口为90m/m中，下口为110m/m中的石朦錠子的凝固时間 約为六小时，们是必須泪应地設計浇诈系統，另外，端錠模的设計应保証銅錠上部的凝固逃 度比部的凝周速度为快 本试效承北京市暖气材料鎊铜車调同志們的协助及軼凡同志給以攝制照片的帮功， 仅在：此致以谢总， 周412（太）〔左]班NI8(大)腹锭缩孔的比较

书 五 期 二 一 纲 气 体 庄冶谏 时应 俘量 没法 诚 少 亮注 时铜 液 庄剔 锭 模内上 升速度 不应 太快 ， 否 翩锭内会生 成 ‘ 元孔 。 川 这 种 方法 浇 注 的碉 旋它 的演部 旱议 自 色 ， 可 以 司〔明 刻希水在决 注过 程 ‘ ，始籍 是在还 元 橙 氛 犷进 行 的 、 川 这 种 方法 丁以 洗注上 小 大 的 不带 保温帽 的蛟 大 的铜 锭 ， 为 中的石 撇锭 子的疑 固时 阴构 为一 小 时三十 分 ， 上 口 为 力 ， 卜 为 叻 的 石撇 锭 子 的疑 固时 阴 构 为六 小 时 ， 但是必须 一 泪应 地敲 补浇 妞仁系 抚 。 ，今外 ， 剔 锭 模的 没 补应 保 蔽铜 绽上部的凝 固速 比 厂部的 疑 卜叮速度 为快 本藏 城 次 化 京市暖 气 材料 厂播 铜率 同 同 志 们的 协 助 及 于铁 凡 同志粉以 摄制 照 八 ‘ 的 帮 助 ， 仪 在此 致以 谢 欲 。 圆 恤 夫 〔 左 〕典恤东汉大 眠 姚 蜻 万匕的 比 较

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第五期 39一 圆6用加高中注管和加盖的新方法與一般方法所得大飘皖端孔的比较

第 五 期 一 狱遨殊锁苟泥故假激瀚留浙 薰羲翼馨 鬓耀耀薰 圆 用 加 高 中注 管和 加 盖的 析 方 法 典 一 般方 法 所得 戈 眠 坟 精 孔 的 比 较

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