16 模铸钢锭
钢的浇注，就是将在炼钢炉中或炉外精炼所得到的合格钢水，经过钢包（又称盛钢桶）及中间钢包等浇注设备，注入到一定形状和尺寸的钢锭模或结晶器中，使之凝固成钢锭或钢坯。

钢锭（坯）是炼钢生产的最终产品，其质量的好坏与冶炼和浇注有直接关系，是炼钢生产过程中质量控制的重要环节。

目前采用的浇注方法有钢锭模铸钢法（模铸法）和连续铸钢法（连铸法）两种，下面主要介绍传统的钢的浇注方法—模铸法。

16.1 模铸法及特点简介
模铸法是将盛钢桶内的钢水注入到具有一定形状和尺寸的钢锭模中，冷凝变成固态钢锭的工艺过程。

模铸法可分为以下几种。

16.1.1 坑铸法和车铸法
根据浇注系统的摆放位置不同，可将模铸法分为坑铸法和车铸法。

坑铸法是将钢锭模摆放在铸坑内的底板上进行浇注，浇注作业全在铸锭跨内进行。

此法生产效率低，劳动条件差，因此仅在一些中小型的炼钢车间采用。

车铸法是将钢锭模摆放在铸车的底板上进行浇注的，除在铸锭跨内进行浇注钢液外，其他作业如脱模、整模等均在另外的厂房内进行，从而克服了坑铸法的缺点。

但占地面积大，基建投资多，多在大型的炼钢车间采用。

16.1.2 上注法和下注法
根据钢液由钢包注入钢锭模的方式不同，又将模铸法分为上注法和下注法两种。

(1) 上注法
钢液由钢锭模上口直接注
入模内的浇注方法，称为上注
法。

见图16-1所示。

上注法每
次只能铸一支（或2-4支）钢锭，
必需的设备是钢包、钢锭模、保
温帽、中注管和底板。

与下注法相比，上注法有如
下一些优点和缺点：
1)优点：铸锭准备工作简
单，耐火材料消耗少，钢水收得
率高，钢锭成本低；由于耐火材
料侵蚀产生的夹杂物少；浇注速
度比下注法快，注温可比下注法
低；有利于减少翻皮、缩孔和疏松等钢锭缺陷，钢锭内部质量好。

2)缺点：一次只能浇注一支（或2～4支）钢锭；开浇时易引起飞溅，造成结疤、皮下气泡等缺陷；容易烧坏钢锭模和底板，钢锭模消耗较高。

只适宜大钢锭的浇注。

(2)下注法
钢液经中注管、汤道从模底进入模内的浇注方法，称为下注法。

见图16-2所示。

下注
法一次能够铸成数根至数十根钢锭。

1)优点：能同时浇注若干支钢锭，生产率较高，钢液在模内上升平稳，钢锭表面质量好，有利于钢中气体及夹杂物上浮排出。

此法在炼钢钢生产中得到普遍采用。

2) 缺点：铸锭准备工作复杂，耐火材料消耗高，钢液损失多，导致钢锭成本增加；由于钢液对耐火材料的侵蚀，可能使钢中夹杂物增加，钢锭上部钢液温度低，不利于钢液的补缩，使钢液内部质量不如上注法。

在实际生产中，具体采用哪一种浇注方法，应根据钢锭大小、钢钟特点和生产条件等合理选择。

如对表面质量要求不严的不锈钢、硅钢、轧制薄板钢等，宜采用下注;对内部质量要求较高的轴承钢、炮弹钢等，宜采用上注，高碳钢宜采用快速上注，低碳钢宜采用下注一般小钢锭适宜下注，沸腾钢适宜下注，半镇静钢适宜上注。

16.2 模铸法的主要设备
模铸法的主要设备包括：钢包、钢锭模、保温帽、中注管和底板等。

16.2.1 钢包
钢包是盛钢水以进行浇注的主要设备。

钢包的
容积，应足够容纳全部钢水和部分保温用渣液，此
外，还应有10%左右的余量，以适应钢水量的波动，
确保安全。

钢包的结构见图16-3所示。

钢包的内部是上大下小的圆柱形，外壳由钢板
焊成，略带锥度，内衬耐火材料。

桶底留有一个镶嵌水口砖用的圆孔（水口），桶
壁两侧对称装有耳轴，供吊运、支撑钢包用；桶侧
还装有塞棒升降传动机构（一般滑动水口没有），控
制水口的开启及其开度大小，从而控制钢流的浇注
速度。

在出钢使用前，必须将其烘干并预热到一定温
度。

钢包水口的控制系统有两种类型：塞棒水口和
滑动水口。

由图16-3可见，塞棒水口控制系统包括塞棒操纵装置、塞棒和水口三部分。

浇注钢液时，要求利用塞棒来启闭水口并控制钢流的大小，故要求塞棒头必须严密堵住水口眼。

滑动水口装置主要由上、下水口和上、下滑板组成，图16-4为滑动水口的工作原理。

上水口和上滑板均固定在钢包的底壳上，下水口和下滑板则固定在滑动盒中。

操作时，通过滑动机构错动两块滑板位置，以此控制水口的启闭程度，从而控制钢流的大小。

目前广泛采用的滑动水口有两种类型：一类是滑动作直线运动；
另一类是滑动作旋转运动，也称为放置水口。

近年来，随着钢包精炼和脱气处理等新技术的
应用，要求提高出钢温度和延长钢液在钢包内的停
留时间。

在这种情况下，塞棒水口已不能适应生产
要求，目前生产中普遍采用滑动水口。

滑动水口的
使用，可以简化盛钢桶的准备工作，改善劳动条件，
并减少由于塞棒断头等造成的事故，为实现浇注的
机械化和自动化创造了条件。