減少鋼錠模冷卻時熱應(yīng)力的方法主要有以下幾種:
優(yōu)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(fēng)處冷卻,待錠身冷卻至300℃以下時脫?绽洌淅鋮s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(jìn)鋼錠模設(shè)計
- 合理選擇材料:選用導(dǎo)熱性能好、熱膨脹系數(shù)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(yīng)力的產(chǎn)生。
- 優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計:盡量使鋼錠模的壁厚均勻,避免出現(xiàn)過厚或過薄的部位,減少因厚度差異導(dǎo)致的冷卻不均;同時,在鋼錠模的轉(zhuǎn)角、邊緣等部位采用圓角過渡,避免應(yīng)力集中。
其他措施
- 預(yù)熱鋼錠模:在澆鑄對鋼錠模進(jìn)行預(yù)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(yīng)力。
- 加強(qiáng)監(jiān)測與維護(hù):在冷卻過程中,利用溫度傳感器等設(shè)備實(shí)時監(jiān)測鋼錠模的溫度分布,及時發(fā)現(xiàn)異常情況并采取措施調(diào)整冷卻工藝;同時,定期對鋼錠模進(jìn)行檢查和維護(hù),及時修復(fù)或更換出現(xiàn)裂紋、變形等缺陷的鋼錠模。