減少鋼錠模冷卻時熱應力的方法主要有以下幾種:
優化冷卻工藝
- 采用緩冷方式:如堆冷、模冷和坑冷等。模冷是在鋼錠脫帽后,帶模一起堆放在干燥避風處冷卻,待錠身冷卻至300℃以下時脫?绽,其冷卻速度比空冷;坑冷是在鋼錠凝固后,迅速脫模,于700℃以上直立堆放于緩冷坑中,立刻加蓋緩冷,待錠身冷至300℃以下方可出坑,坑冷平均冷卻速度更小。
- 控制冷卻速度:避免快速冷卻,盡量使鋼錠模各部位均勻緩慢地降溫。對于一些高合金鋼或大型鋼錠模,可采用分冷卻的方法,在不同溫度階段采用不同的冷卻速度。
改進鋼錠模設計
- 合理選擇材料:選用導熱性能好、熱膨脹系數小的材料制作鋼錠模,如一些特殊的合金鋼或鑄鐵材料,可使鋼錠模在冷卻過程中溫度分布更均勻,減少熱應力的產生。
- 優化結構設計:盡量使鋼錠模的壁厚均勻,避免出現過厚或過薄的部位,減少因厚度差異導致的冷卻不均;同時,在鋼錠模的轉角、邊緣等部位采用圓角過渡,避免應力集中。
其他措施
- 預熱鋼錠模:在澆鑄對鋼錠模進行預熱,可減小澆鑄時鋼水與鋼錠模之間的溫差,從而降低冷卻過程中的熱應力。
- 加強監測與維護:在冷卻過程中,利用溫度傳感器等設備實時監測鋼錠模的溫度分布,及時發現異常情況并采取措施調整冷卻工藝;同時,定期對鋼錠模進行檢查和維護,及時修復或更換出現裂紋、變形等缺陷的鋼錠模。