Alle kategorier

Segment- og formhusstøbninger til kontinuerlig støbemaskine (CCM): metallurgi, inline CNC-linieboring og vandkølingsintegritet

2026-10-01 20:57:23
Segment- og formhusstøbninger til kontinuerlig støbemaskine (CCM): metallurgi, inline CNC-linieboring og vandkølingsintegritet

Meta Beskrivelse: En omfattende teknisk guide til stålværkets kontinuerte støbemaskine (CCM)-segmentrammer, formhusjakker og rullelejeklodser. Undersøg gitterstål GS-20Mn5 og ASTM A216 WCB-støbejern, korrosionsbestandige CF8M-klodser, CNC-linje-multipelrulleboring (justering ≤ 0,035 mm) samt trykprøvning af vandjakker.


I integrerede stålfremstillinganlæg er kontinuerte støbemaskiner (CCM / kontinuerte støbemaskiner) den centrale metallurgiske produktionsbro, der omdanner flydende stål ( 1,520°C– 1,580°C ) til faste plader, blokke og stænger. Drift sker uafbrudt i 24/7-kampagner:

  • CCM-formhuse og oscillationsrammer : Indfanger vandkølede kobberformplader, der vibrerer lodret med frekvenser op til 400 cyklus/min og udsættes for voldsom termisk cyklus, kemisk korrosion fra formpulver samt intense dynamiske accelerationskræfter.
  • CCM-bøjnings-, bues- og rette-segmenter (segmenter 0 til 15) : Masse 5-ton til 18-ton støbejernssegmentrammer hus til multirullemonteringer, der understøtter, guider og blødt reducerer den delvist faste, rødglødende stålblang ( 1,000°C– 1,250°C ) mod kolossale indre væskeferrostatisk udsvingspresser på over 1,500til 3,000 kNpr. rullepar , alt under kontinuerlig sekundær køling med vandsprøjt og skælledamp.

Under disse ekstreme driftsbetingelser fører støbningens deformation eller lejrefejl til overflade revner i blangen, interne centrumsegregationfejl eller katastrofale væskestål breakout-uheld der ødelægger segmentmaskineri og lukker smelteafdelinger i dagevis.

At overleve millioner tons stålflow kræver specialiseret tungt formstøbningsteknik: formstøbning Højholdbarhedsstrukturstål (GS-20Mn5 / ASTM A216 WCB / ZG230-450) til stive segmentrammer, der anvendes til Støbt rustfrit stål (ASTM A351 CF8M / 1.4408) til korrosionsbestandige indre rulleklosse, der udfører højpræcist CNC-linieboring med flere akser i én proces på 12-meter segmentmontager (lagerpladsjustering ≤0.035mm ), samt hydrostatiske tests af interne vandkølingskanaler.

Denne omfattende vejledning beskriver CCM-legeringsmetallurgi, termisk risering, støbning af intern vandkølingsjakke, præcisions-CNC-linieboring med flere spindler og kvalitetsvalideringsarbejdsgange.

Heavy cast steel continuous casting machine CCM segment frame and stainless roll chocks


1. Driftsmæssige mekaniske og termiske spændingsfelter ved kontinuerlig støbning

                     ┌──────────────────────────────────────────────┐
                     │ Molten Steel Solidification (1550 °C - 1000 °C)
                     └──────────────────────┬───────────────────────┘
                                            │
        ┌───────────────────────────────────┼───────────────────────────────────┐
        ▼                                   ▼                                   ▼
┌───────────────────────────────┐ ┌───────────────────────────────┐ ┌───────────────────────────────┐
│ Ferrostatic Bulging Pressure  │ │ Secondary Water Spray Corros  │ │ Thermal Cycling Frame Sag     │
│ (Liquid core pressure pushing │ │ (High-pressure acidic water   │ │ (Uneven thermal radiation     │
│  rolls and segment frames)    │ │  causing roll chock pitting)  │ │  causing segment misalignment)│
└───────────────────────────────┘ └───────────────────────────────┘ └───────────────────────────────┘
CCM-komponent Driftsmæssig termisk og dynamisk belastning Kritisk svigttilstand, der skal forhindres Materialekvalitetssolution
Plade-CCM-segmentramme (top/nederst) Jernstatisk udsvingskraft + hydraulisk cylinderklemkraft ( >2,500 kN) Rammebjælkes afbøjning, svejseforbindelsers udmattelsesrevner Højstiv støbejerns-stål (GS-20Mn5 / ASTM A216 WCB)
Segmentrullelejerblokke (delt/massiv) Direkte sekundær vandsprøjt ( 60°C– 90°C ) + justerbar kornstørrelse Alvorlig kloridspaltekorrosion, lejersætning Støbt rustfrit stål (ASTM A351 CF8M / 1.4408)
Oscillerende formvandsskrog / beholder Højfrekvent vertikal oscillation (2–6 Hz) + 150bar køling Udmattelsesrevner tværs over vandkanalkamme Tough iron (EN-GJS-500-7) / støbt stål (WCB)
Segmentjusteringsdornblokke og forbindelseslemmer Kraftig skærvirkning, der låser øverste og nederste rammer sammen Bøjningsdeformation af forbindelseslemmer, ujustering Gennemglødet og tempereret legeret stål (42CrMo4 / ZG35CrMo)

2. Legeringsmetallurgi og materialevalg for CCM-støbninger

Materialevalgshierarki for kontinuerlig støbekomponenter:

Komponentkategori Materialestandard Ækvivalent Kvalitet Nominel kemisk sammensætning (vægt%) Varmebehandling Mekaniske egenskaber Ingeniørrolle
Tunge segmentrammer ASTM A216 WCB / EN 10293 GS-20Mn5 ZG230-450 / 1.1120 0.18−0.23%C,  1.2−1.5% Mn,  ≤0.50% Si Normaliseret og temeret Pm ≥500MPa ,  Pp 0.2≥300MPa ,  A5≥22% Modstår høj jernstatisk bøjning; nul permanent ramme-sag
Rullelagerklosse ASTM A351 CF8M / EN 10283 1.4408 GX5CrNiMo19-11-2 ≤0.08%C,  18−21%Kr ,  9−12%Ni ,  2.0−3.0%- Hvad? Løsningsglødet ( 1,080°C ) Pm ≥485MPa ,  Pp 0.2≥205MPa ,  A5≥30% Immunt over for korrosion fra sekundær kølevandspray
Formbaghuse EN-GJS-500-7 / GB QT500-7 GGG50 / 0.7050 3.5−3.8%C,  2.4−2.8% Si,  ≤0.40% Mn Ferritisk-perlitisk, som støbt Pm ≥500MPa ,  Pp 0.2≥320MPa ,  A5≥7% Høj vibrationsdæmpning til formens svingning
Trækstænger og klemmearme ASTM A148 Gr 105-85 / 42CrMo4 1.7225 / ZG42CrMo 0.38−0.45%C,  0.9−1.2%Kr ,  0.2−0.3%- Hvad? Hærdet og temeret (Q&T) Pm ≥750MPa ,  Pp 0.2≥550MPa ,  A5≥16% Høj trækudholdenhed for hydrauliske spaltecylindre

Nøgle metallurgiske kontrolparametre:

  • Svovl- og fosforrenhed ( S ,P≤0.015%): Kande-vakuumdegasseringsproces (VD) eliminerer hede revner langs komplekse indre vandkølingsribbers skæringspunkter.
  • Charpy-impactstyrke : Normaliseret GS-20Mn5-støbejern leverer ≥35J aT 20°C , hvilket forhindrer sprø revning under pludselige nødudskylninger med koldt vand.

3. Højintegritets sandformning og intern vandkølet kerne

Automated sand molding and core setting for massive continuous casting machine segment frame

Segmentrammer har komplekse hule kassesektioner med integrerede interne kølevandskanaler og kanaler til hydraulikrør:

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ 1. 3D Precision Master Tooling & Furan Resin Sand Molding   │
│    • High mold rigidity prevents mold wall deflection under │
│      massive 15-ton ferrostatic liquid steel pressure       │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ 2. High-Strength Phenolic Cold-Box Cores for Water Channels │
│    • Cast-in internal water cooling galleries; zero core    │
│      shifting or sand sintering                             │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ 3. CAE Solidification Modeling & Exothermic Feeder Sleeves  │
│    • Feeder risers located over heavy bearing saddle bosses │
│    • Eliminates internal shrinkage porosity at bearing seats│
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ 4. Tangential Bottom Ingate System with Ceramic Filtration  │
│    • Non-turbulent, clean metal entry; zero slag inclusion  │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘

4. Inline multirulle CNC-linieboring og rammeafslutning

Heavy CNC horizontal boring mill precision in-line boring multi-roll bearing seats of CCM frame

Pladtkvaliteten (interne revner og central segregation) afhænger strengt af rulleafstandens konisk form og justeringen af parallelle ruller:

        ┌───────────────────────────────────────────────────────┐
        │ 1. Full Stress-Relief Annealing (600 °C – 650 °C)     │
        │ • Eliminates casting stresses; guarantees zero drift  │
        └──────────────────────────┬────────────────────────────┘
                                   │
                                   ▼
        ┌───────────────────────────────────────────────────────┐
        │ 2. Heavy CNC Gantry Milling Center Operations         │
        │ • Precision face milling of top/bottom split pads     │
        │ • Hydraulic cylinder mounting face machining          │
        └──────────────────────────┬────────────────────────────┘
                                   │
                                   ▼
        ┌───────────────────────────────────────────────────────┐
        │ 3. In-Line Multi-Spindle Horizontal Line-Boring       │
        │ • Line-boring 4 to 12 bearing saddle pockets in one   │
        │   continuous setup across 8 to 12-meter frames        │
        │ • Coaxiality and roll centerline pitch $\le 0.035\text{ mm}$│
        │ • Bearing bore roundness $\le 0.020\text{ mm}$ (ISO H7)   │
        └───────────────────────────────────────────────────────┘

5. Hydrostatiske trykprøver af vandmantlen og kvalitetssikring

Quality inspector conducting fluorescent magnetic particle inspection MT on CCM segment fillets

Kvalitetsinspektionsparameter Teststandard Acceptanskriterier
Hydrotest af intern vandlede Fabriksstandard hydro-bænk 16bar vandtryk fastholdt i >30referater ; nul trykfald, ingen kondensdannelse
Ultraske test (UT) EN 10228-3 Klasse 3 / ASTM A609 Niveau 1 100 % volumetrisk scanning af rullelejerlager, cylinderriller og løfteakser
Magnetpulvertestning (MT) EN 10228-1 / ASTM E709 (fluorescerende) 100 % inspektion af alle maskinerede lejerposer, strukturelle forstærkningsribber og svejsesamlinger; ingen revner
3D-lasertrackerjustering 3D-lasertracker (SpatialAnalyzer) Rullers centrum-til-centrum-pitch ( ±0.05mm ) og rammediagonal kvadratiskhed ( ≤0.10mm )
Verifikation af mekaniske egenskaber ISO 6892-1 / ASTM E23 på vedhæftede prøver Verificeret Pm ,Pp 0.2,A5; Charpy-impact ≥35J aT 20°C

6. CCM-støbning fremstillet af Dandong City Pengxin Machinery Co., Ltd.

Fremstilling af tunge kontinuerlige støbemaskinkomponenter kræver kraftige kraner, store gulvmonterede CNC-boremaskiner, certificerede varmebehandlingsfaciliteter og komplette NDT-inspektionsfaciliteter.

Dandong City Pengxin Machinery Co., Ltd. leverer fuldt certificerede, færdige CCM-segmentrammer, rulleklosse og formhuse:

  • Produktionsinfrastruktur til tunge vægte : 80.000 m² stor støbefacilitet med to overhængende kraner, der kan støbe enkeltstående stålstøbninger fra 1 ton op til 25 ton.
  • Materiel alsidighed : Certificeret produktion af GS-20Mn5, ASTM A216 WCB, korrosionsbestandig CF8M rustfrit stål og duktile jern (QT500-7).
  • CNC-portalmaskiner og linje-borecentre med stor arbejdsplads : Tunge CNC-portalmillingmaskiner og horisontale boremaskiner, der sikrer justering af fler-rullelejer inden for ≤0.035mm hele 12-meter rammer.
  • Indbygget hydrostatiske trykprøvninger : Dedikerede højtryksvandstestbænke, der verificerer integriteten af interne kølekanaler op til 25bar .
  • Komplet kvalitetscertificering : ISO 9001-certificeret, med fuld dokumentation i henhold til EN 10204 3.1 og 3.2 materialeprøvecertifikater, 100 % UT/MT-rapporter samt 3D-lasertrackerjusteringsprotokoller.

Modern steel mill continuous slab casting machine operating with red-hot glowing steel slab


Konklusion

Segmentrammer og formhuse til kontinuerlig støbemaskine arbejder under ekstreme forhold med højtemperatur-termisk cyklus, kraftige jernstatisk bulging-tryk og aggressiv korrosion fra kølevand. For at levere verdensklasse overfladekvalitet på blokke og forhindre katastrofale udbrud af flydende stål kræves ren vakuum-degasseret støbejerns metallurgi (GS-20Mn5 / WCB), rustfrie rullestøtter (CF8M), præcisions-CNC-linje-multipunkt-boring og 100 % hydrostatiske vandmantel-verifikationer.

At samarbejde med en erfaren, integreret specialfabrik for tunge støbninger og præcisionsmaskinbearbejdning sikrer, at dine kontinuerlige støbemaskiner kører med maksimal kampanjelevetid, nul uplanlagte udbrud og fremragende intern blokkvalitet.

Kontakt Dandong City Pengxin Machinery Co., Ltd. for at indsende dine CCM-segmentramme- eller rullestøtter-tegninger.

Dandong City Pengxin Machinery Co., Ltd. — Tunge støbninger og præcisionsmaskinbearbejdning siden 1958.