连铸坯内部质量控制措施

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 连铸坯内部质量控制措施 摘要：铸坯内部质量控制，通常 通过对铸坯内部缺陷控制来实现的。内 部缺陷有内部裂纹、疏松、缩孔、偏析、 夹杂（渣）和气孔等。实际生产中，对 铸坯内部质量控制通常依据铸坯低倍状 况，来优化工艺参数达到获得高的内部 质量的目的。因此，现代化铸机在线设 有快速低倍处理设备。铸坯低倍组织。 中国论文网 /2/view-12891882.htm 关键词：连铸坯 内部裂纹 控制 连铸坯的内部质量：是指连铸坯 是否具有正确的凝固结构，以及裂纹， 偏析，疏松等缺陷程度。二冷区冷却水 的合理分配，支撑系统的严格对中是保 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 证铸坯质量的关键。连铸坯的外观形状： 是指连铸坯的几何尺寸是否符合规定的 要求。与结晶器内腔尺寸和表面状态及 冷却的均匀程度有关。 一、 铸坯内部裂纹 这里所讲的内部裂纹，包括从铸 坯皮下一直到接近铸坯中心的裂纹，都 是在凝固过程中产生的，故也称凝固裂 纹；从裂纹产生的原因分，可分为热应 力裂纹、鼓肚裂纹、弯曲矫直裂纹、压 下裂纹和三角区裂纹，其生成过程都经 过拉伸应力作用到凝固界面上，造成沿 一次树枝晶或等轴晶界开裂；从应力方 面分，可分为凝固过程中产生的热应力 和机械应力造成的内部裂纹。 1、 皮下裂纹 这是一种沿板坯宽边方向的内裂， 其部位距表面 210mm，是细小的裂 纹又称“鬼线 ”。这是由铸坯表面温度反 复变化而发生多次相变产生的热应力造 成的。采用均匀的冷却制度，使回升温 度小于 100/m；适当降低拉速和防止 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 铸坯鼓肚，对消除皮下裂纹都是有效的。 2、 中间裂纹 铸坯通过二冷区时产生的，位于 皮下 20mm 左右，中心附近的裂纹，其 方向重直于宽边。 a、产生原因 *由二冷区铸坯冷却不均匀造成 回热产生的应力； *铸坯发生鼓肚造成的； *铸机不对中造成的； *弯曲不当（直结晶器弯曲段） 产生的机械应力； *珠光体转变奥低体产生体积收 缩与钢中碳含量和 Mn/S 比密切相关； *钢水过热度过高引起的。 b、防止措施 *铸坯在二冷区冷却均匀，冷却 速度小于 200/m； *采用弱冷制度，使回升温度小 于 100/m； *对弧应对中，减少机械应力， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 坯壳变形率控制低于允许的临界值以下； *严格控制浇注温度防止高温浇 注； *采用电磁搅拌或轻压下技术， 减少柱状晶，增加中心等轴晶。 3、 矫直裂纹 该裂纹是液心或刚刚凝固，在进 行矫直时受到变形超过允许的变形率引 起的，均属固/液界面附近的晶间裂纹。 或者说由于矫直应力超过铸坯坯壳允许 的应力。采用多点矫直或连续矫直及轻 压下技术可防止该裂纹产生。 4 、压下裂纹 由于拉辊压力过大，使正在凝固 的铸坯在固液两相区产生，即拉辊压力 过大造成的。采用油压控制拉辊机构和 设置限位垫块可消除此裂纹。 5、断面裂纹-中心线裂纹 所谓断面裂纹是指在断面厚度中 心线上出现的裂纹，故也称中心线裂纹。 这种裂纹危害性极大，在轧制时不能焊 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 合，造成板坯报废。肉眼可以看到的。 a 产生的原因 操作不当（与操作条件有关） ， 如连浇时在换大包和中间包等异常操作 的情况下易产生。即拉速变化大而频繁 时易产生（因二冷随之变化时有滞后现 象） ； *凝固末期铸坯鼓肚引起的； *凝固末期由于辊子不对中及开 口度不合理，辊子磨损严重和不直（弯 曲）引起的。 *凝固末端冷却强度过大产生大 的热应力引起的； *浇注温度过高引起的； *靠近窄面附近的断面裂纹是与 窄面凹陷有密切关系； *板坯中心偏析和疏松严重时造 成的中心线裂纹。 *钢中含氢量过高（大于 10ppm） ， 凝固末期发生氢气压力大于钢液静压力， 从而妨碍钢液补缩而生成大量缩孔导致 中心线裂纹的产生。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 b 防止措施。 *保持平滑的液相穴形状即操作 稳定，尤其拉速保持稳定保持坯壳 均匀生长； *防止铸坯鼓肚； *防止凝固末期铸坯剧烈冷却； *保持钢水适当过热度； *降低钢中氢含量； *防止中心偏析增加中心等轴晶 区； *采用轻压下技术对防止中心线 裂纹极为有效。 6、三角区裂纹 三角区裂纹一般发生车距侧面 2060mm 处，且多出现在侧面凹陷和 铸坯发生鼓肚的情况下。 a 产生原因 *结晶器锥度过小坯壳厚度薄易 变形； *侧面冷却不当，侧面冷却强度 过大或过低都易产生三角区裂纹； *由夹持辊开口度，尤其是侧辊 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 开口度选择不当引起铸坯鼓肚引起的三 角区裂纹的产生； b 防止措施 *控制好结晶器锥度，保持足够 的坯壳厚度不变形。 *控制好侧面二冷强度防止鼓肚 和凹陷面出现； *控制好侧辊开口度。 7、角部附近的裂纹 这种裂纹主要由铸坯产生菱变脱 方（钝角处）和铸坯鼓肚引起的。只要 保持好铸坯断面形状，就可以消除这种 裂纹。 8、白点及发纹 这种缺陷是由钢液中氢含量高引 发的，在轧制时难以消除，造成产品的 报废。 二、铸坯中心偏析、疏松和缩孔 这几种内部缺陷是由凝固过程中 选分结晶和柱状晶过于发达造成中心等 轴区过小引发的。由于中心等轴晶区过 小使偏析元素（C、S 、P 等）增加，形 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 成偏析；由于中心等轴区小，钢液凝固 收缩时钢液不足，轻者产生疏松，重者 形成缩孔或缩孔裂纹。高碳钢这种缺陷 比低碳钢严重。也是造成高碳钢严重质 量问题，如板材的分层，机械性能不合 格等，造成产品报废的主要原因。 这种缺陷往往由于浇注温度高， 或拉速快，或二冷强度过大使铸坯柱状 晶过于发达造成中心等轴晶区过小引起 的；有时铸坯鼓肚也能造成疏松和缩孔。 采用合理浇注温度、拉速和二冷制度并 且采用轻压下的电磁搅拌技术是可以防 止这种缺陷的产生。 三、铸坯内部夹渣（杂） 这种夹渣（杂）主要由大包渣、 中包覆盖剂、中包耐材和由于中包容量 小，深度浅，操作不当，随钢液进入结 晶器内，并残留在铸坯中；还因为结晶 器伸入水口选择不当，保护渣性能不良， 结晶器液面波动和翻动过大，将保护渣 卷入铸坯内引起的；此外由于脱氧不良， 脱氧产物聚集形成大型夹杂残留在铸坯 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 内；水口堵塞物，水口剥落和二次氧化 形成大型夹渣和夹杂留在铸坯内。这种 夹渣（杂）对铸坯危害极大，造成板材 夹层，冷轧材鼓泡，棒材和线材折断和 断头等。这种夹渣（杂）在生产中是经 常见到的，但解决起来难度很大，因为 这种夹渣来源广泛，很难一下找准，有 时这种夹渣解决了，而另一种又出现了。 目前解决此类夹渣（杂）有以下 方法： a 提高钢水的质量，通过二次精 练、保护浇注等措施； b 采用大容量深熔池的中间包； c 采用优质耐材和性能良好覆盖 剂、保护渣； d 采用液面自动控制； e 采用恒速浇注； f 优化连铸工艺和操作，尤其是 中包和结晶器的操作。 四、连铸坯星状缺陷 1、 鼓肚变形 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 带液心的铸坯在运行过程中，于 两支撑辊之间，高温坯壳在钢液静压力 作用下，发生鼓肚成凸面的现象，称之 为鼓肚变形。板坯宽面中心凸起的厚度 与边缘厚度之差较鼓肚量，用以衡量铸 坯鼓肚变形程度。高碳钢在浇铸大、小 方坯时，于结晶器下口侧面有时也会产 生鼓肚变形，同时还可能引起角部附近 的皮下晶间裂纹。板坯鼓肚会引起液相 穴内富集溶质元素钢液的流动，从而加 重铸坯的中心偏析；也有可能形成内部 裂纹，给铸坯质量带来危害。 2、 菱形变形 菱形变形也较脱方。是大、小方 坯特有的缺陷。另行变形是指铸坯的一 对角小于 90 度，另一对角大于 90 度； 两对角线长度之差称为脱方量。用两对 角线长度之差与对角线平均长度之比的 百分数来对角线平均长度衡量菱形变形 程度。倘若脱方量小于 3%时，方坯的 钝角处导出的热量少，角部温度高，坯 壳较薄，在拉力的作用下会引起角部裂 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 11 纹；如果脱方量大