目前，镇静钢浇铸一般采用上铸法；而上铸法为了使最后浇铸的一根 钢锭的温度不致过低，不得不采用较高的浇铸速度；而下铸法在浇铸钢锭 时可在短时间内同时浇铸若干支钢锭，注速调整比较方便。上铸法的浇铸 速度一般为600～900mm/min，下铸法的浇铸速度一般为170～ 350mm/min。浇铸温度一般用浇铸过热度表示，一般浇铸过热度100～120 ℃，钢锭模温度≯80℃。
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。而带斜轧穿孔 机的周期轧管机组在生产应用于石油、电力、化工、机械、建筑等行业φ ≥426mm的大口径厚壁管时，申请人采用了波浪小、波谷凹入深度小(即 弦高小)，峰距小的波浪边多边形钢锭——即轧管用大圆波浪钢锭。按常 规的镇静钢浇铸技术用于浇铸这种圆波浪钢锭，存在浇铸速度偏快、浇铸 温度偏高和采用模冷时缓冷时间偏短，会使钢锭激冷层减薄，模内钢水静 压力增加快，容易在钢锭的中、下部产生裂纹，钢中气体也不易排出；另 外使整个钢锭凝固时间延长，致使成份偏析加重，夹杂物增加，柱状晶比 较发达，且钢锭内外温差增大，产生内部裂纹倾向增加；不能满足供带斜 轧穿孔机的周期轧管机组在轧制大口径厚壁无缝管用钢锭的内部及表面 质量要求，难以使周期轧管机组实现金属消耗少，成本低，多规格多品种 生产的市场竞争优势。

本发明所要解决的技术问题是提供一种为满足带斜轧穿孔机的周期 轧管机组生产大口径厚壁管用钢锭的内部及表面质量的要求的镇静钢的 浇铸方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：采用模体的内腔工作段 为波浪边多边形截面形状的波浪段的钢锭模，用下铸法浇铸轧管用大圆波 浪镇静钢钢锭，钢水中硫含量控制在0.025％以下，浇铸过热度控制在40～ 65℃范围内，浇铸线速度为80～160m/min，浇铸时钢锭模的模体的温度 为40～60℃，缓冷方式根据钢种不同可采用模冷、坑冷或坑冷加退火方式， 当采用模冷时模冷时间≥13h。
为了进一步优化上述技术方案，采用自熔型固体保护渣保护浇铸，钢 锭模内腔为上小下大且其帽口采用挂插绝热板、上加保温剂或发热剂的方 式。
本发明的有益效果是：当采用一般的浇注速度及浇铸过热度进行生产 时，浇铸出的钢锭出现了大批的纵裂纹，钢锭裂纹废品率高达40％。使用 本浇铸技术后，钢锭裂纹率下降到5％以下。现批量的大生产钢锭合格率 98.81％。采用上述技术方案后，不仅可减少轧管用大圆波浪钢锭的表面裂 纹、内部裂纹及轧管内外折叠缺陷，而且可减少成份偏析及组织不均匀性， 减少钢中气体夹杂，从而满足带斜轧穿孔机的周期轧管机组生产大口径厚 壁管用钢锭的内部及表面质量的要求。利用本发明的方法已生产了20#、 45#、JS20、JS45、20g、A658、X52、Q345B、35Mn2、J55、A658、C钢， 35CrMoA、42CrMoA、50Mn、40Cr、1Cr5Mo等用于轧制石油、电力、化 工、机械、建筑等行业的无缝钢管用钢锭，钢锭综合合格率为98.81％，金 属消耗少，成本低。使用本发明生产的钢锭在周期轧管机组上直接轧制成 Φ406～508×22～65大口径厚壁无缝钢管，其成材率为78.65％；或再经热 扩机组扩制成Φ450～630×14～40等大口径无缝钢管，其成材率为 73.50％；综合成材率为77.77％，尤其适用于在周期轧管机组上轧制Φ≥ 426mm以上多品种、多规格的大口径厚壁无缝钢管。
附图说明
图1是本发明的轴向剖视图，图中示出了分为三段设计的钢锭模 内腔。
图2是图1的俯视图，图中示出了钢锭模上部的波浪段的波浪边多边 形截面形状。
图中标记为：模体1、波浪段2、过渡段3、圆段4。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
本发明的镇静钢的浇铸方法，采用如图1所示的波浪段2的钢锭模， 其模体1的内腔工作段为波浪边多边形截面形状，且最好采用内腔为三段 设置的钢锭模，即模体1的内腔包括顺序设置在波浪段2的下部的过渡段 3和圆形截面的圆段4，圆段4和波浪段2之间通过过渡段3平滑过渡连 接。采用上述钢锭模用下铸法浇铸轧管用大圆波浪镇静钢钢锭，钢水中硫 含量的控制在0.025％以下，钢水浇铸过热度控制在40～80℃范围内，浇 铸线速度为80～230mm/min。
浇铸温度与浇铸速度对钢锭质量的影响两者密切相关，通常用“高温 慢注”和“低温快注”来指导浇铸工艺操作。当浇铸速度过快时与浇铸温 度过高对钢锭质量的影响是相同的，会使得同一时间内带进模内的热量增 加，模内平均温度高，将使钢锭激冷层减薄，容易在钢锭的中下部产生纵 裂纹；同时也使整个钢锭凝固时间延长，成份偏析加重，夹杂物增加，柱 状晶较发达。本发明通过降低浇铸速度、浇铸温度使钢锭激冷层减薄的现 象得到抑制，模内钢水静压力增加平缓，不仅在钢锭浇注时避免了纵裂纹 的产生，同时还消除了轧管时产生钢管外折叠的缺陷，浇铸速度的降低使 其钢中气体排出相对容易。
为了达到更好的效果，浇铸过热度控制在40～65℃范围内，浇铸线速 度为100～160mm/min。
同样的道理，为了达到更好的效果，浇铸时钢锭模的模体1的温度为 40～60℃。
按照常规，采用自熔型固体保护渣保护浇铸，钢锭模内腔为上小下大 且其帽口采用挂插绝热板、上加保温剂或发热剂的方式。
另外，为了减小钢锭内外温差，抑制产生内部裂纹的倾向，冷却的方 式采用缓冷方式。根据钢种不同可采用模冷、坑冷或坑冷加退火方式等， 当采用模冷时模冷时间≥13h。
实施例1：
本发明的镇静钢的浇铸方法，用如图1所示的波浪段2的钢锭模，在 90t电炉采用下铸法浇铸20# Φ580/4.0t上小下大25边轧管用大圆波浪 钢锭。
1.浇铸轧管用钢锭工艺流程：
电炉→DC(直流)—钢包精炼炉LF→模铸(车铸)→模冷→脱模→ 钢锭表面清理
2.钢水质量控制：
2.1 精炼结束前喂CaSi线0.4～0.6kg/t钢，精炼炉出钢硫含量控制在 0.025％以下；
2.2 钢水出精炼炉温度为1560～1580℃；
3.浇铸用绝热板、保护渣及碳化稻壳保温剂等技术要求：
3.1 绝热板技术要求：
绝热板尺寸见表2
体积密度：<0.95g/cm3   水份<1％
抗折强度：>1.5Mpa(15kgf/cm2)加热线收缩(1200℃1h)：<6％
尺寸偏差：±4mm        厚度偏差：±2mm
3.2 浇铸用保护渣技术条件见表1：
表1 圆波浪钢锭浇铸用保护渣的理化性能
  保护 渣型  号      C       SiO2        CaO        Al2O3          Fe2O3      碱度 (CaO/      SiO2)        半球点 (℃)          熔化速 度(秒) 粒度        (-100 目)        4213 11～      14   39～      44         9～13       9～14      4～6 0.2～       0.33  1190～        1230   120～       180         >80％
3.3 碳化稻壳保温剂技术要求：
固定碳≥45％
容重≤0.10g/cm3
水份≤0.5％
4.浇铸前的准备工作：
4.1 严禁使用冷模及烫模，浇铸时钢锭模温度不大于60℃；
4.2 每次使用锭模将内壁残钢粘渣清刷干净，再用压缩空气吹扫；
4.3 新钢锭模必须烘烤到80～120℃，内壁铁锈等清刷干净，并保证浇 铸前钢锭模温度不大于60℃，不得是冷模或烫模。
4.4 钢锭模禁止打水冷却。
4.5 中注管装：
4.5.1 中注管高度按表2中所列执行；
4.5.2 注管砖内壁浮砂、砖刺应清刷干净。
4.5.3 注管砖与中心砖之间，以及注管砖与注管砖之间接缝应旋转几圈 使其紧密接合后再放后节砖。注管砖应安放端正。
4.5.5 在注管砖与中注管铁壳之间灌满过筛3～10mm的干砂，填砂应 紧密。灌砂前需将中注管漏斗砖较正。中注管铁壳脚与底板缝隙超过5mm 时用泥料塞紧周围缝隙。
4.6 绝热板的安装：
4.6.1 安装前必须将锭模上的残钢、残渣清理干净。
4.6.2 受潮的绝热板不得安装。
4.6.3 安装时先将绝热板对称挂在模口内，楔紧时楔板下沿不得超出挂 板下沿。绝热板上沿应与模口上沿相平，高低不得大于10mm
4.6.4 绝热板应紧贴模壁，挂板与楔板间隙不得大于4mm
4.6.5 绝热板必须干燥、清洁，装板时模温不得大于200℃。
4.7 铸锭前对中注管和锭模进行彻底清理，确保汤道系统畅通、清洁， 模内无异物。
4.8 开浇前吊挂保护渣。保护渣配比按4213工艺要求配制，保护渣必 须烘烤干燥，水份小于0.5％，用低袋包装，吊挂高度以距锭模底部100～ 150mm为宜。
4.9 保温剂碳化稻壳按1kg/t钢进行准备；
5.浇铸操作：
5.1 浇铸过热度：45～80℃；
5.2 浇注速度：见表2
5.3 浇钢操作人员应根据钢水温度、钢种、锭型大小和季节来确定浇 铸速度，浇铸时钢液面应平稳上升，并做到：
①保护渣均匀覆盖不翻滚；
②钢水温度高时，注速偏慢，温度低时注速偏快；
③中流开浇，均匀调速，注速平稳，锭身浇至距帽口线50～100mm 时，开始减流，逐渐减至填注流股。
④水口结瘤应及时打掉但不能掉入锭模或中注管内，水口缩小用氧气 烧，烧氧应在一板浇完移包时进行。
5.4 帽部填充不得断流冲压。每板钢水上帽后加入干燥的碳化稻壳或 其它保温剂进行保温，覆盖要均匀，其用量见表2，。
6.铸后动车、缓冷及脱模要求：
6.1 钢水浇完后动车时间系以最后一板(含单浇板)浇完到开始脱模 之间的时间。
6.2 缓冷时间系以最后一板(含单浇板)浇完到开始脱模之间的时间。
6.3 锭模待浇时间：锭模待浇时间是指钢锭模放好后至浇铸开始之间 的时间。钢锭模待浇时间不得大于36小时。
6.4 钢锭浇铸完成后采用模冷方式，铸后的动车时间及缓冷时间见表 3。
7.脱模后按一般表面要求进行表面清理。
实施例2
90t电炉采用下铸法浇铸20G、Φ500/2.5t上小下大23边轧管用大圆 波浪钢锭
1.浇铸轧管用钢锭工艺流程：
电炉→DC(直流)—钢包精炼炉LF→VD(真空处理)→模铸(车铸) →模冷→脱模→钢锭表面清理
2.钢水质量控制：
2.1 炉体不正常和新炉体前二炉不得冶炼本钢；
2.2 新钢包、新锭模不得使用；
2.3 浇铸系统必须清洁干燥，采用Ar气保护浇铸；
2.4 精炼结束前喂CaSi线0.4～0.6kg/t钢，精炼炉出钢硫控制在0.025％ 以下，钢水出VD炉温度为1565～1580℃；
3 浇铸用绝热板、保护渣、碳化稻壳保温剂技术要求(见实例1)：
4.浇铸前的准备工作：
4.1 选用内表面质量好的钢锭模，做好刷模工作，浇铸系统采用优质 耐火材料。
4.2 严禁使用冷模及烫模，浇铸时钢锭模温度不大于60℃；
4.3 使用中注管高度见表2
4.3 每次使用锭模将内壁残钢粘渣清刷干净，再用压缩空气吹扫；
4.4 钢锭模禁止打水冷却。
4.5 其它参见实例1。
5.浇铸操作：
5.1 浇铸过热度：60～90℃；
5.2 浇注速度：见表2
5.3 浇钢操作人员应根据钢水温度和季节来确定浇铸速度，浇铸时钢液 面应平稳上升，并做到：
①保护渣均匀覆盖不翻滚；
②钢水温度高时，注速偏慢，温度低时注速偏快；
③中流开浇，均匀调速，注速平稳，锭身浇至距帽口线50～100mm 时，开始减流，逐渐减至填注流股。
④水口结瘤应及时打掉但不能掉入锭模或中注管内，水口缩小用氧气 烧，烧氧应在一板浇完移包时进行。
5.4 帽部填充不得断流冲压。每板钢水上帽后加入干燥的保温剂或其它 发热剂进行保温，覆盖要均匀，其用量见表2。
6.铸后动车、缓冷及脱模要求：
6.1 钢水浇完后动车时间系以最后一板(含单浇板)浇完到开始动车之 间的时间。
6.2 缓冷时间系以最后一板(含单浇板)浇完到开始脱模之间的时间。
6.3 锭模待浇时间：锭模待浇时间是指钢锭模放好后至浇铸开始之间的 时间。钢锭模待浇时间不得大于36小时。
6.4 钢锭浇铸完成后采用模冷方式，铸后的动车时间及缓冷时间见表3。
7.脱模后按高级表面要求进行表面清理。
实施例3
40t直流电弧炉采用下铸法浇铸20#、Φ350/0.9t上小下大19边轧管 用圆波浪钢锭
1.浇铸轧管用钢锭工艺流程：
40T直流电弧炉→LF(钢包精炼炉)→模铸(坑铸)→模冷→脱模→ 钢锭表面清理
2.钢水质量控制：
2.1 浇铸系统必须清洁干燥；
2.2 精炼结束前喂CaSi线0.4～0.6kg/t钢，精炼炉出钢硫控制在0.025％ 以下，钢水出LF炉温度为1570～1600℃；
2.3 浇铸用绝热板、保护渣、碳化稻壳保温剂技术要求(见实例1)：
3.浇铸前的准备工作及注意事项：
3.1 严禁使用冷模及烫模，浇铸时钢锭模温度不大于60℃；
3.2 使用中注管高度见表2；
3.3 每次使用锭模将内壁残钢粘渣清刷干净，再用压缩空气吹扫；
3.4 钢锭模禁止打水冷却。
3.5 其它参见实例1。
4.浇铸操作：
4.1 浇铸过热度：80～120℃；
4.2 浇注速度：见表2
4.3 浇钢操作人员应根据钢水温度和季节来确定浇铸速度，浇铸时钢液 面应平稳上升，并做到：
①保护渣均匀覆盖不翻滚；
②钢水温度高时，注速偏慢，温度低时注速偏快；
③中流开浇，均匀调速，注速平稳，锭身浇至距帽口线50～100mm 时，开始减流，逐渐减至填注流股。
④水口结瘤应及时打掉但不能掉入锭模或中注管内，水口缩小用氧气 烧，烧氧应在一板浇完移包时进行。
4.4 帽部填充不得断流冲压。每板钢水上帽后加入干燥的碳化稻壳或其 它保温剂进行保温，覆盖要均匀，其用量见表2，。
5.铸后缓冷及脱模要求：
5.1 钢水浇完后脱模时间系以最后一板(含单浇板)浇完到开始脱模之 间的时间。
5.2 缓冷时间系以最后一板(含单浇板)浇完到开始脱模之间的时间。
5.3 锭模待浇时间：锭模待浇时间是指钢锭模放好后至浇铸开始之间的 时间。钢锭模待浇时间不得大于36小时。
5.4 钢锭浇铸完成后采用模冷方式，铸后的模冷时间见表3。
6.脱模后按一般表面要求进行表面清理。
实施例4
40t直流电弧炉采用下铸法浇铸42CrMo、Φ650/5.5t上小下大27边轧 管用大圆波浪钢锭
1.浇铸轧管用钢锭工艺流程：
40t直流电弧炉→LF(钢包精炼炉)→VD(真空处理)→模铸(坑铸) →坑冷→脱模→退火→钢锭表面清理
2.钢水质量控制：
2.1 炉体不正常和新炉体前二炉不得冶炼本钢；
2.2 新钢包、新锭模不得使用；
2.3 浇铸系统必须清洁干燥，采用Ar气保护浇铸；
2.4 精炼结束前喂CaSi线0.4～0.6kg/t钢，精炼炉出钢硫控制在0.025％ 以下，钢水出VD炉温度为1560～1580℃；
3 浇铸用绝热板、保护渣、碳化稻壳保温剂技术要求(见实例1)：
4.浇铸前的准备工作：
4.1 选用内表面质量好的钢锭模，做好刷模工作，浇铸系统采用优质 耐火材料。
4.2 严禁使用冷模及烫模，浇铸时钢锭模温度不大于60℃；
4.3 使用中注管高度见表2
4.3 每次使用锭模将内壁残钢粘渣清刷干净，再用压缩空气吹扫；
4.4 钢锭模禁止打水冷却。
4.5 其它参见实例1。
5.浇铸操作：
5.1 浇铸过热度：40～80℃；
5.2 浇注速度：见表2
5.3 浇钢操作人员应根据钢水温度和季节来确定浇铸速度，浇铸时钢液 面应平稳上升，并做到：
①保护渣均匀覆盖不翻滚；
②钢水温度高时，注速偏慢，温度低时注速偏快；
③中流开浇，均匀调速，注速平稳，锭身浇至距帽口线50～100mm 时，开始减流，逐渐减至填注流股。
④水口结瘤应及时打掉但不能掉入锭模或中注管内，水口缩小用氧气 烧，烧氧应在一板浇完移包时进行。
5.4 帽部填充不得断流冲压。每板钢水上帽后加入干燥的碳化稻壳或其 它保温剂进行保温，覆盖要均匀，其用量见表2，。
6.铸后拉模、坑冷及退火要求：
6.1 钢水浇完后拉模时间系以最后一板(含单浇板)浇完到开始拉模之 间的时间。
6.2 坑冷时间系为浇完后拉模钢锭入坑到钢锭开始出坑之间的时间。
6.3 锭模待浇时间：锭模待浇时间是指钢锭模放好后至浇铸开始之间的 时间。钢锭模待浇时间不得大于36小时。
6.4 钢锭浇铸完成后采用坑冷方式，铸后的拉模时间及坑冷时间见表3。
6.5 对坑冷后的钢锭进行退火处理，按完全退火曲线进行退火。
7.退火后的钢锭采用砂磨清理方式，按高级表面要求进行表面清理。
实施例5
40t直流电弧炉采用下铸法浇铸10#、Φ450/1.9t上小下大23边轧管 用圆波浪钢锭
1.浇铸轧管用钢锭工艺流程：
40T直流电弧炉→LF(钢包精炼炉)→模铸(坑铸)→模冷→脱模→ 钢锭表面清理
2.钢水质量控制：
2.1 浇铸系统必须清洁干燥；
2.2 精炼结束前喂CaSi线0.4～0.6kg/t钢，精炼炉出钢硫控制在0.025％ 以下，钢水出LF炉温度为1580～1600℃；
2.3 浇铸用绝热板、保护渣、碳化稻壳保温剂技术要求(见实例1)：
3.浇铸前的准备工作及注意事项：
3.1 严禁使用冷模及烫模，浇铸时钢锭模温度不大于60℃；
3.2 使用中注管高度见表2；
3.3 每次使用锭模将内壁残钢粘渣清刷干净，再用压缩空气吹扫；
3.4 钢锭模禁止打水冷却。
3.5 其它参见实例1。
4.浇铸操作：
4.1 浇铸过热度：70～100℃；
4.2 浇注速度：见表2
4.3 浇钢操作人员应根据钢水温度和季节来确定浇铸速度，浇铸时钢液 面应平稳上升，并做到：
①保护渣均匀覆盖不翻滚；
②钢水温度高时，注速偏慢，温度低时注速偏快；
③中流开浇，均匀调速，注速平稳，锭身浇至距帽口线50～100mm 时，开始减流，逐渐减至填注流股。
④水口结瘤应及时打掉但不能掉入锭模或中注管内，水口缩小用氧气 烧，烧氧应在一板浇完移包时进行。
4.4 帽部填充不得断流冲压。每板钢水上帽后加入干燥的碳化稻壳或其 它保温剂进行保温，覆盖要均匀，其用量见表2，。
5.铸后缓冷及脱模要求：
5.1 钢水浇完后脱模时间系以最后一板(含单浇板)浇完到开始脱模之 间的时间。
5.2 缓冷时间系以最后一板(含单浇板)浇完到开始脱模之间的时间。
5.3 锭模待浇时间：锭模待浇时间是指钢锭模放好后至浇铸开始之间的 时间。钢锭模待浇时间不得大于36小时。
5.4 钢锭浇铸完成后采用模冷方式，铸后的模冷时间见表3。
6.脱模后按一般表面要求进行表面清理。
表2 90t电炉浇铸圆波浪锭浇铸速度、帽部填充时间、 绝热板尺寸、保护渣及保温剂用量
            实例                     锭型                     钢种                      锭身浇铸线            速度mm/min                     帽部填充          时间              绝热 板高      度        mm   绝热 板厚      度        mm   保护  渣用        量          kg/支 保温  剂用        量    量    kg/支 中注 管高      度        mm   实例1 ∮580/4.0t 20# 100～140 4＇00～5＇00＂ 240 30 10 3 2650 实例2 ∮500/2.5t 20G 140～180 2＇00～3＇00＂ 300 30 7.0 2.5 2450 实例3 ∮350/0.9t 20# 180～230 1＇30～2＇30＂ 200 30 2.0 1 1850 实例4 ∮650/5.5t 42CrMo 80～120 5＇30～6＇30＂ 320 35 13 6 2850 实例5 ∮450/1.9t 10# 160～200 3＇00～4＇00＂ 220 30 5 2 2050
表3 90t电炉模铸圆波浪钢锭动车及缓冷时间
  实例 锭型 钢种 缓冷方式 动车或拉模时间 缓冷或坑冷时间 实例1 Φ580/4.0 20# 模冷 3h ≥16h 实例2 Φ500/2.5 20G 模冷 2h30min ≥13h 实例3 Φ350/0.9 20# 模冷 / ≥13h 实例4 Φ650/0.9 42CrMo 坑冷+退火 4h30min ≥30h 实例5 Φ450/1.9 10# 模冷 / ≥13h