Alle kategorier

Kontinuerlig støpeanlegg (CCM)-segment og formhusstøpinger: metallurgi, inline CNC-linjebohring og vannkjølingsintegritet

2026-10-01 20:57:23
Kontinuerlig støpeanlegg (CCM)-segment og formhusstøpinger: metallurgi, inline CNC-linjebohring og vannkjølingsintegritet

Meta Beskrivelse: En omfattende teknisk veiledning for rammeverk, muggboksdeksler og rullagerstøtter i kontinuerlige støpeanlegg (CCM) på stålverk. Utforsk gjutestålene GS-20Mn5 og ASTM A216 WCB, korrosjonsbestandige CF8M-støtter, CNC-linjebehandling med flerrullsboringsjustering (justering ≤ 0,035 mm) og trykktesting av vannmantler.


I integrerte stålverk er kontinuerlige støpeanlegg (CCM / kontinuerlige støpemaskiner) den sentrale metallurgiske produksjonsbroen som omformer flytende stål ( 1,520°C– 1,580°C ) til faste plater, blokker og bjelker. Drift skjer uten avbrudd i 24/7-kampanjer:

  • CCM-muggbokser og svingerammer : Omslutter vannkjølte kobbermuggplater som vibrerer vertikalt med frekvenser opp til 400 sykluser/min, og tåler kraftig termisk syklisering, kjemisk korrosjon fra muggpulver og intense dynamiske akselerasjonskrefter.
  • CCM-bøy-, bue- og rette-segmenter (segmenter 0 til 15) : Massiv 5-tonns til 18-tonns gjutestålssegmentrammer hus med flere ruller som støtter, fører og mykt reduserer den delvis faste, rødglødende stålblanken ( 1,000°C– 1,250°C ) mot enorme indre væskeferrostatisk utbulingstrykk som overstiger 1,500til 3,000 kNper rullpar , alt under kontinuerlig sekundærkjøling med vannsprut og skallingsdamp.

Under disse strenge driftsforhold fører støpeforvrengning eller lagerfeil til overflatebrudd på blanken, interne sentralsegregeringsfeil eller katastrofale utbrudd av flytende stål (breakout-ulykker) som ødelegger segmentmaskineri og stenger smelteverk i dager.

Å overleve gjennomstrømningen av millioner av tonn stål krever spesialisert tung støpeingeniørkunst: støping Høy-seghets strukturstål (GS-20Mn5 / ASTM A216 WCB / ZG230-450) for stive segmentrammer, med utsending av Støpt rustfritt stål (ASTM A351 CF8M / 1.4408) for korrosjonsbestandige interne rullstoppklodder, som utfører høy-nøyaktig CNC-linjeboresing i rekkefølge med flere akser på 12-meter segmentmonteringer (lagerplassering ≤0.035mm ), samt hydrostatisk prøving av interne vannkjølingskanaler.

Denne omfattende veiledningen beskriver legeringsmetallurgi for CCM, termisk oppstigning, støping av interne vannkjølingsmantler, nøyaktig CNC-linjeboresing med flere spindler og kvalitetsvalideringsarbeidsflyter.

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


1. Mekaniske og termiske spenningsfelt i kontinuerlig støping

                     ┌──────────────────────────────────────────────┐
                     │ 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 Driftsvarme- og dynamisk belastning Kritisk sviktmåte som må unngås Løsning for materialegrad
Platesegmentramme for CCM (topp/bunn) Jernstatisk utbulingkraft + hydraulisk sylinderklemming ( >2,500 kN) Rammebjelkeforvrengning, leddmattesprekker Høystivt støpejern (GS-20Mn5 / ASTM A216 WCB)
Segmentrullagerstøtter (delt/fast) Direkte sekundær vannsprøytning ( 60°C– 90°C ) + justering av kornstørrelse Alvorlig kloridsprekkrørs korrosjon, leieinnlåsing Støpt rustfritt stål (ASTM A351 CF8M / 1.4408)
Oscillerende formvannsjakke / boks Høyfrekvent vertikal oscillasjon (2–6 Hz) + 150bar kjøling Utmattingssprekker på tvers av vannkanalribber Sekkerjern (EN-GJS-500-7) / Støpt stål (WCB)
Segmentjusteringsdornblokker og lenker Kraftig skjærinnlåsing mellom øvre og nedre rammekonstruksjoner Bøydeforming av lenker, feiljustering Kvælset og temperert legeringsstål (42CrMo4 / ZG35CrMo)

2. Lege­ringsmetallurgi og materialevalg for CCM-støpinger

Materialevalghierarki for kontinuerlig støpekomponenter:

Komponentkategori Materialestandard Ekvivalent klasse Nominell kjemisk sammensetning (vekt%) Varmebehandling Mekaniske egenskaper 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 Normalisert og temperert R m ≥500MPa ,  R p 0.2≥300MPa ,  A5≥22% Motstår høy jernostatisk bøyning; null permanent ramme-sag
Rullagerklosser Astm a351 cf8m / EN 10283 1.4408 GX5CrNiMo19-11-2 ≤0.08%C,  18−21%CR ,  9−12%Ni ,  2.0−3.0%Mo Løsningsglødet ( 1,080°C ) R m ≥485MPa ,  R p 0.2≥205MPa ,  A5≥30% Motstandsdyktig mot korrosjon fra sekundær kjølevannssprøyting
Formbakkehus EN-GJS-500-7 / GB QT500-7 GGG50 / 0.7050 3.5−3.8%C,  2.4−2.8% Si,  ≤0.40% Mn Ferrittisk-perlitisk, som støpt R m ≥500MPa ,  R p 0.2≥320MPa ,  A5≥7% Høy vibrasjonsdemping for formoscillasjon
Trekstenger og klemarmar ASTM A148 Gr 105-85 / 42CrMo4 1.7225 / ZG42CrMo 0.38−0.45%C,  0.9−1.2%CR ,  0.2−0.3%Mo Herdet og tempret (H&T) R m ≥750MPa ,  R p 0.2≥550MPa ,  A5≥16% Høy strekkfatigstyrke for hydrauliske spaltesylindrar

Nøkkel metallurgiske kontroller:

  • Svovel- og fosforrenheit ( S ,P≤0.015%): Kannevakuumavgassing (VD) eliminerer varmrevning langs komplekse interseksjonar mellom indre vannkjølingsribbar.
  • Charpy-slagstyrke : Normalisert GS-20Mn5-støpejern gir ≥35J aT 20°C , som forhindrer sprø sprekking under plutselige nødskylleprosesser med kaldt vann.

3. Høyintegritets sandstøping og intern vannkjøling av kjerne

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

Segmentrammer har komplekse hulboksprofiler med integrerte interne kjølevannkanaler og kanaler for hydraulikkledninger:

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ 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. In-line flerull CNC-linjebohring og rammeavslutning

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

Platens kvalitet (indre revner og sentralsegregering) avhenger strengt av rulleavstanden og parallelljusteringen mellom rullene:

        ┌───────────────────────────────────────────────────────┐
        │ 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. Hydrostatisk trykktest av vannmantel og kvalitetssikring

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

Kvalitetsinspeksjonsparameter Teststandard Akseptkriterier
Hydrotest av intern vannpassasje Fabrikkstandard hydro-benk 16bar vanntrykk holdt i >30minutter ; null trykkfall, ingen svetting
Ultralydstesting (UT) EN 10228-3 Klasse 3 / ASTM A609 Nivå 1 100 % volumetrisk skanning av rullagerstøtter, sylinderrabatter og løfteakser
Magnetpulverprøving (MT) EN 10228-1 / ASTM E709 (Fluorescerende) 100 % inspeksjon av alle bearbeidede lagerlommer, strukturelle ribber og sveiforbindelser; ingen sprekkdannelse
3D-lasertracker-justering 3D-lasertracker (SpatialAnalyzer) Rullsentrum til sentrum ( ±0.05mm ) og rammediagonal kvadratiskhet ( ≤0.10mm )
Verifisering av mekaniske egenskaper ISO 6892-1 / ASTM E23 på tilkoblede prøver Verifisert R m ,R p 0.2,A5; Charpy-impact ≥35J aT 20°C

6. CCM-støpeproduksjon hos Dandong City Pengxin Machinery Co., Ltd.

Produksjon av tunge kontinuerlige støpemaskinkomponenter krever kraftige kraner, store gulvmonterte CNC-boringsmaskiner, sertifiserte varmebehandlingsanlegg og fullstendige NDT-inspeksjonsbåser.

Dandong City Pengxin Machinery Co., Ltd. leverer fullt sertifiserte, ferdige CCM-segmentrammer, rullstoppere og formhus:

  • Produksjonsinfrastruktur for tunge laster : 80 000 m² støpeanlegg for tunge komponenter med to takkraner som kan støpe enkeltstøpninger fra 1 tonn til 25 tonn.
  • Fleirsidighet i materialet : Sertifisert produksjon av GS-20Mn5, ASTM A216 WCB, korrosjonsbestandig CF8M rustfritt stål og seigjern (QT500-7).
  • Storformat CNC-portalmaskiner og linjeboormaskiner : Tunge CNC-portalmaskiner og horisontale boormaskiner som sikrer justering av flerullager innenfor ≤0.035mm over 12-meter rammer.
  • Egen hydrostatiske trykktest : Dedikerte høytrykksvannstestbord som bekrefter integriteten til interne kjølingskanaler opp til 25bar .
  • Fullstendig kvalifikasjonsgodkjenning : ISO 9001-sertifisert, med fullstendige EN 10204 3.1- og 3.2-materialeprøvesertifikater, 100 % UT/MT-rapporter og 3D-lasertracker-justeringsprotokoller.

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


Konklusjon

Segmentrammer og formhus for kontinuerlig støpeanlegg opererer ved kryssveien mellom ekstreme temperaturer, termiske sykluser, kraftige jernstatisk utbøyde trykk og aggressiv korrosjon fra kjølevann. For å levere verdensklasse overflatekvalitet på blokker og forhindre katastrofale utbrudd av flytende stål kreves ren vakuumdegassert støpestålmetallurgi (GS-20Mn5 / WCB), rustfrie rullstoppere (CF8M), nøyaktig CNC-boreprosess med flere ruller i linje og 100 % hydrostatiske vannmanteltester.

Å samarbeide med en erfaren, integrert produsent av tunge støpinger og presisjonsmaskinbearbeiding sikrer at dine kontinuerlige støpeanlegg har maksimal levetid per kampanje, null uplanlagte utbrudd og overlegen intern kvalitet på blokkene.

Kontakt Dandong City Pengxin Machinery Co., Ltd. for å sende inn tegningene dine for CCM-segmentramme eller rullstoppere.

Dandong City Pengxin Machinery Co., Ltd. — Tunge støpinger og presisjonsbearbeiding, siden 1958.