[实用新型]轧管用钢锭模

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种浇铸供周期轧管机组轧制钢管用钢锭的钢锭模，尤其是一种轧制大口径厚壁管用钢锭的钢锭模。

背景技术

目前，周期轧管机组在技术改进与创新中，为降低成本和简化工艺流程，取消了水压冲孔和中间加热炉，直接在斜轧穿孔机组上穿孔。其生产流程为：

→吹Ar→电炉→钢包精炼炉(VD真空脱气)→模铸(退火)→(水压穿孔→318周期轧管机组→成品)→斜轧穿孔→318(508)周期轧管机组→扩管机组→成品(或转合金热处理)

随着应用于石油、电力、化工、机械、建筑等行业的无缝钢管趋向于大口径、厚壁化及超长化，而带斜轧穿孔机的周期轧管机组在生产大口径(φ≥426mm的)厚壁管方面，按常规的坯料难以实现金属消耗少、成本低、多规格多品种生产的市场竞争优势。带斜轧穿孔机的周期轧管机组适用的坯料截面形状为圆形或接近于圆的多边形钢锭，一种是圆形连铸坯，因截面太小，只能轧制小规格薄壁无缝管，不能满足轧制大口径厚壁管其外径大，壁厚大、长度长等方面的要求；二是采用圆形锻坯，需将其它截面形状的钢锭锻成圆形截面的坯料，存在生产成本高，生产周期长等不利因素；三是圆形钢锭，所使用的钢锭模内腔截面形状为圆形；因其比表面积小，钢锭散热面积小，非常容易产生纵裂纹，钢锭废品率高，合格率低，轧管坯料成本高；四是武汉重型铸锻厂的大口径厚壁无缝钢管的制造工艺，其大型顶管机组采用冲孔一拔伸法可生产出外径325～1066.8mm、壁厚25～162mm、长≤8500mm的大口径厚壁无缝钢管，采用的方形钢坯或多边形钢锭(类似于锻造锭)，其中的多边形钢锭因其波谷凹入深度深，峰距大，波浪大且尖，在带斜轧穿孔机的周期机组上轧管时钢管表面会产生外折叠，且其钢锭模内腔锥度为倒锥度(上大下小)，底部设计为碗形或倒圆台形，难以实现在周期轧管机组上直接穿轧，只能以电炉冶炼→钢包精炼→铸锭→红送→钢锭帽口切除→加热→冲孔→拔伸→弃料→热处理→力学、工艺性能试验→机加工→探伤→出厂的生产工艺进行生产，该方式主要适用于生产大口径的特厚壁无缝管，存在着生产工艺单一、规格范围窄、金属损耗大、生产成本高等不利因素。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种同时具备多边形和圆形钢锭模的优点，既能在钢锭浇注时避免产生纵裂纹，所生产的钢锭在周期轧管机组上轧管又可消除轧管外折叠缺陷的轧管用钢锭模。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该轧管用钢锭模包括带有内腔的模体，内腔的工作段为波浪边多边形截面形状的波浪段。其波浪边多边形的每边有一凸出的波峰圆弧及凹入的波谷圆弧平滑连接，形成的波浪小而平缓，既可解决钢锭浇铸时易产生纵裂纹的问题，又可消除轧管时产生钢管外折叠的缺陷。

作为对上述技术方案的进一步改进，内腔还包括顺序设置在波浪段的下部的过渡段和圆形截面的圆段，圆段和波浪段之间通过过渡段平滑过渡连接。内腔从下到上分为三段设计，最下段为圆段，其内腔截面形状为圆形，可满足斜轧穿孔机的咬入条件并使其穿孔时定心准确，使轧管壁厚均匀；最上段为内腔截面形状为波浪边多边形的波浪段，每边有一凸出的波峰圆弧及凹入的波谷圆弧平滑连接成波浪边多边形，形成的波浪小而平缓，既可解决钢锭浇铸时易产生纵裂纹的问题，又可消除轧管时产生钢管外折叠的缺陷；波浪段和圆段之间通过过渡段平滑过渡连接，不仅可防止轧管时产生外折叠，又可减少钢锭在铸造过程中保护渣在此处的堆积所造成的凹坑缺陷。

为使上述技术方案进一步优化，波浪段截面的波浪边多边形由至少16条边组成，每边的波峰圆弧与波谷圆弧平滑连接，最好设置波谷凹入深度为3～20mm。

上述波浪段截面的波浪边多边形每边的波峰圆弧与波谷圆弧最好相切连接。

为了既能减小钢锭在斜轧穿机上穿孔过程中的阻力，又能实现在水压冲孔机上冲孔，上述技术方案中，内腔的锥度最好设置为上小下大的正锥度。