连铸方坯漏钢控制

炼钢厂方坯漏钢控制 2017年7月20日 XX钢铁炼钢厂职工技术培训连铸工第二期 2 连铸漏钢危害 连铸机漏钢是小方坯连铸生产中常见的工艺事故降低铸机的作业率 影响铸坯的质量 产量打乱整个生产组织的秩序对铸机设备造成不同程度的损坏 为充分发挥小方坯连铸高效生产效能 稳定连铸生产 必须进一步减少和控制铸机漏钢 降低成本 增加效益 漏钢主要形式粘接漏钢接头漏钢裂纹漏钢夹渣漏钢 3 炼钢工作方针 连铸为中心 转炉为基础 设备为保证以连铸质量为中心 抓工艺纪律 提高工艺执行率 确保低倍组织 外观尺寸 表面质量 是实现品种质量的关键以连铸生产为中心 抓全流浇钢率 高拉速生产 释放产能 带动和促进转炉生产 是打造低成本高效化产线的关键以连铸设备保障为中心 保连铸设备完好高效运行 保障生产顺行 是稳产提质工作的保证实质为要实现高效连铸生产 高质量 高拉速 高效率 高作业率 高温铸坯热送连铸坯质量是轧材质量的基础和关键 是抓好企业钢材产品质量的核心工作 连铸坯凝固冷却冶金原则 铸坯凝固冷却冶金原则出结晶器坯壳厚度 临界厚度 不漏钢液芯不过矫直点 板坯带液芯矫直 二冷区铸坯表面温度900 二冷降温 200 m二冷回温 100 m连铸操作原则 三稳定液面稳定 中包和结晶器液面 温度稳定 拉速稳定 5 连铸漏钢形式 因素及控制措施 粘接漏钢也叫抽芯漏钢 悬挂漏钢 V型漏钢 拉断 结壳漏钢 是指在弯月面处凝固坯壳粘在结晶器铜管的铜壁上 不再行走而被撕裂 钢壳被撕裂后 流下的空挡由钢液补充 由于形成的坯壳很薄 继续被撕裂 当撕裂口达到结晶器下口时 即造成漏钢 粘接漏钢从本质上说是初生坯壳部分或整体受到铜壁的摩擦力 阻力 大于坯壳的强度 造成坯壳拉断具体影响坯壳粘接的因素结晶器锥度 特别是弯月面处的锥度过大 大大超过坯壳收缩量 造成初生坯壳阻力增加 钢水过热度大 坯壳薄 抗拉强度低 水缝不均匀 结晶器四周冷却不均 造成坯壳生长厚度不同 产生应力集中 保护渣 润滑油耗量太小 使坯壳与铜壁之间发涩 阻力增大 振动参数不合理 振幅偏小 负滑脱时间率较小 造成保护渣 润滑油消耗量小及振动的脱模作用不明显 结晶器弯月面处铜管变形 拉速太快 结晶器液面波动大等 解决粘接漏钢的措施 1 提高结晶器的冷却强度 自提高结晶器冷却水压后 结晶器冷却效果大大增强 铜管过烧现象减轻 既增加了初生坯壳的抗拉强度 又防止了铜管过度变形 2 保证合适的保护渣耗量 润滑油流量 3 优化振动参数 提高振幅 增加结晶器负滑动时间 4 降低钢水过热度 杜绝高温钢 5 稳定结晶器液面 稳定拉速 6 接头漏钢接头漏钢是指铸机开浇或者换中间包时 由于打接头不好而造成的漏钢 接头漏钢的原因主要在于操作不慎 具体分析为 引锭头未扎好 石棉绳没扎紧 引锭杆下滑 造成石棉绳松动 开浇过大出苗时间不够开拉 坯头强度不够 将引锭头处拉裂漏钢 结晶器表面质量差造成拉坯阻力过大或粘接未能脱模而造成漏钢 减少接头漏钢的措施 1 扎引锭的时间不能太早 转炉出钢时再开始扎引锭 2 扎引锭时必须把四周的石棉绳扎紧 3 达到规定出苗时间 并先振动再拉 4 换包时把结晶器内的渣条 渣团挑出 以防出结晶器后 渣子碎裂漏钢 5 拉速控制 缓慢提速 不可提速过猛 连铸漏钢形式 因素及控制措施 7 裂纹漏钢裂纹漏钢主要是指铸坯角部产生偏离角裂纹 并在裂纹处漏钢 一般情况下 裂纹漏钢发生在足辊以下的二冷段 严重时也发生在二冷二段直至拉矫机位置 裂纹漏钢的原因钢水温度过高 拉速过快 中包水口不对中 结晶器铜管锥度过小 结晶器水缝不均匀 二次冷却不均匀 C P S等钢水成份控制不当 包晶钢包晶反应区更易发生纵裂漏钢 减少裂纹漏钢的措施 1 实施低过热度浇注 避免高温钢 2 保证水口对中 浸入深度合适 3 结晶器 二次水质良好 冷却均匀 防止二冷喷嘴掉落 堵塞 4 增加结晶器 二次冷却强度 提高坯壳厚度 5 包晶钢采取结晶器弱冷 严控成分等措施 连铸漏钢形式 因素及控制措施 8 角裂漏钢铸坯坯壳在结晶器内形成是反复收缩与膨胀的过程 钢水浇注到结晶器中 在其表面张力作用下 钢水与铜管壁接触形成一半径很小的弯月面 在弯月面根部附近冷却速度很快 初生坯壳迅速形成 随着冷却的不断进行 坯壳逐步加厚 已凝固的坯壳开始收缩 并离开铜管内壁 则铜管与坯壳间形成气隙 随着坯壳下降 形成气隙区的坯壳在热流作用下温度回升 强度下降 钢水静压力再次使其贴向铜管内壁 如此反复 直到坯壳厚度足以承受钢水静压力 坯壳拉出结晶器 在这个过程中 结晶器在正常冷却情况下 四周的冷却应是均匀一致的 所形成的坯壳厚度也基本一致 因角部是二维冷却 四角的坯壳厚度会略厚于四边 但如果角部的冷却强度较大 热流导出密度超过面部较多 就会出现角部组织过冷 角部收缩量大且坯壳厚度远大于面部 而角部由于强度大 且位移量小 则过早地离开铜管内壁而形成气隙 冷却变弱 见图 随着面部坯壳的反复收缩与膨胀 角部的凝固前沿存在着裂纹形成的危险 即铸坯角部裂纹的形成是由内向外扩展的 另外 由于角部过早地形成气隙 使得铸坯离开结晶器时 角部坯壳的厚度反而小于面部坯壳的厚度 这样当其强度不足以承受钢水静压力及面部收缩的热应力时 裂纹便在角部形成 钢水静压力纵裂 凹陷形成处过冷收缩 连铸漏钢形式 因素及控制措施 9 角裂漏钢中高碳钢出结晶器时坯壳较厚 约20mm左右 由漏钢坯壳可以看出 足以支撑钢水静压力 所以纵裂一般不会延续到铸坯表面形成凹陷 但从低倍组织可以看出内部角裂比较普遍 除非中高碳钢铸坯出现严重脱方和鼓肚 才会表现为角裂漏钢 见图 由于低碳钢坯壳出结晶器较薄 特别是包晶钢 内部角裂容易扩展到铸坯表面形成凹陷 严重时造成纵裂漏钢 生产中出现的纵裂漏钢发生部位多在距铸坯角部10 30mm处 出结晶器下口100mm范围内 漏钢坯壳内部呈折皱状 连铸漏钢形式 因素及控制措施 10 夹渣漏钢夹渣漏钢主要是钢渣从弯月面处镶嵌在坯壳内 出结晶器后碎裂 钢液从碎裂处流出 即为夹渣漏钢 造成夹渣漏钢的原因夹渣漏钢主要是由于坯壳形成时夹带保护渣或大颗粒高熔点杂物导致传热减少 形成薄坯壳而漏钢 方坯连铸时二次氧化产物 低碳钢冶炼时高粘性渣中不当的脱氧产物 结晶器中铝丝喷加不当造成氧化铝偏高 各种耐材脱落 浇铸过程中结晶器液位波动等 都会促使坯壳夹渣 抑制坯壳生长 造成漏钢 绝大多数夹渣漏钢都是夹渣点刚刚出结晶器便发生漏钢 防止夹渣漏钢的措施 1 提高钢水脱氧效果和纯净度 2 保证一定的中包液面 结晶器液面稳定浇注 3 异常操作 避免结晶器液面大起大落 结晶器渣面渣块渣条捞净 不卷入嵌在坯壳内 连铸漏钢形式 因素及控制措施 11 操作性漏钢含开浇漏钢 夹渣漏钢及其它操作原因造成的漏钢等工艺性漏钢含结壳漏钢和角裂漏钢操作性漏钢可以通过规范标操作逐步进行控制工艺性漏钢也涉及很多操作性因素 连铸漏钢形式 因素及控制措施 12 小方坯的漏钢主要是受凝固过程传热特点的影响 钢水注人结果器内 经冷凝形成坯壳 坯壳拉出结晶器后 继续接受喷水冷却 逐步完成冷凝过程 从连续浇注过程的热平衡试验得出 结晶器一二冷区一空冷段 放出的热量约占钢液凝固冷却放出总热量的40 而其余60 热量则是切割后冷却放出的 由此可见 约40 的热量是钢液完全凝固放出的 这个过程影响铸坯结构 质量及铸机生产率 因此控制该过程热量释放规律是非常重要的 1结晶器结晶器是铸机的 心脏 钢水注人结晶器内 通过结晶器壁散热冷却 形成坯壳 要求结晶器要有良好的冷却效果 保证铸坯在出结晶器时形成均匀而足够厚度的坯壳 结晶器要满足以下几点要求 1 铸坯出结晶器下口 坯壳厚度要在10 20mm之间 2 结晶器水缝为4 7mm 水流速7 12m s 这样可避免形成核沸腾区及膜状沸腾区 使铸坯传热均匀 形成均匀的坯壳 3 为减小铸坯与结晶器壁间的气隙 结晶器与铸坯间的热阻占总热阻的71 结晶器倒锥度必须保证在0 6 一1 2 4 结晶器长度一般为900mm 表面保持光洁 有利于传热均匀 连铸漏钢因素分析 13 1结晶器铜管内腔倒锥度的影响结晶器传热的热阻主要是铸坯坯壳与结晶器铜管之间的气隙 气隙小 则热阻小 气隙大 则热阻大 气隙热阻占结晶器传热中总热阻的70 90 结晶器使用前期 铜管内腔曲线比较接近坯壳收缩曲线 气隙均匀 传热均匀 坯壳厚度也较均匀 在使用过程中 铜管不断磨损和受热变形 到使用中 后期 总锥度变小 而且 弯月面下传热量大 铜管局部发生变形 也增加了坯壳的不均匀性 坯壳在结晶器下部易发生鼓肚 取样显示 120mm 120mm铸坯鼓肚量大于2mm易发生偏离角内裂 出结晶器后坯壳失去支撑 易发生漏钢 连铸漏钢因素分析 漏钢次数与结晶器通钢量趋势图 14 1结晶器结晶器水缝的影响方坯角部属二维传热 坯壳收缩早 强度高 而坯壳四面受钢水静压力作用压向铜管壁 在偏离角部10 25mm处出现较大气隙 传热减弱 此处坯壳薄 而且受拉应力作用 结晶器水缝不均匀 将直接造成坯壳厚度不均匀 产生的拉应力也不等 较大拉应力作用在偏离角处 产生微裂纹 出结晶器下口坯壳发生鼓肚 形变应力增加 裂纹进一步扩大 撕裂坯壳 发生角裂漏钢 铜管内表面的影响铜管在使用过程中 由于处理漏钢事故放置冷钢过量且歪斜 造成面部和角部划伤 深度大于1mm以上 在拉钢过程中 划伤处坯壳与铜管壁之间热阻大 坯壳薄 容易出现凹陷 且凹陷底部有明显裂纹 此时如过热度增加或突然提高拉速 容易在裂纹处漏钢 铜管制作质量差 特别是铜管面部和角部局部镀层的脱落 增加了热阻 造成传热不稳定 容易引起漏钢 另外 铜管坯料中有沙眼 随着结晶器过钢量的增加 铜管内表面磨损 沙眼漏出 出现挂钢现象 严重时造成裂纹漏钢 结晶器冷却水的影响钢水进入结晶器后迅速形成初生坯壳 初生坯壳接触铜板收缩形成一次弯月面 由于二维冷却角部迅速形成强度较大的坯壳 液渣流入时在角部附近生成较厚的玻璃渣项 面部受角部拉力和内部钢水静压力作用 坯壳较薄 且受侧向拉力 钢水静压力和铜板冷却的共同作用 坯壳形成多次弯月面 保护渣无法随时填充造成非稳态冷却 产生厚度不均的坯壳 在生产中发现 适当降低结晶器的冷却强度能缓解冷却的不均匀性 可得到相对均匀的坯壳 将Q235和Q215等包晶钢的结晶器冷却水流速由原来12m s降至10m s左右 进出水温差有6 8 调整至7 9 同时结合钢种和拉速调整结晶器水流量 由原来全钢种单一水量发展到现在的分类控制 稳定了结晶器传热状况 满足了钢种冷却的个性化需求 对减少角裂漏钢效果明显 连铸漏钢因素分析 15 2二次冷却钢坯从结晶器下口拉出来后坯壳还比较薄 10 20mm 中心还是高温液体 为使坯壳继续凝固 从结晶器出口到拉矫机之前设置了喷水冷却系统 使之在较短的时间内凝固完毕 铸坯在二冷区工艺要求为 冷却效果好 以加速热量传递 合适的喷水量 使铸坯表面温度和应力分布均匀 铸坯表面温度回升100 150 以内 铸坯进拉矫机前尽可能完全凝固 保证铸坯有良好的表面与内部质量 二次冷却对铸坯质量有重要的影响 尤其是冷却不均匀会造成铸坯收缩不均匀 易生成表面裂纹导致漏钢 不同钢种的比水量不同 根据生产情况选择合适的二冷水比水量对减少漏钢有重要意义 钢种与比水量对照 连铸漏钢因素分析 16 3保护渣保护渣对铸坯表面质量影响很大 保护渣性能不匹配直接造成铸坯夹杂 凹坑 表面裂纹甚至漏钢 保护渣在生产中需达到均匀流入 吸附夹杂 减少散热 提高润滑等多种效果 因此要求它具有良好的铺展性 透气性 保温性及与钢种相匹配的熔点 熔速和黏度 好的保护渣能改善钢与结晶器之间的传热条件又起到润滑作用 结晶器内渣膜构成见图 保护渣的粘度决定渣膜的厚薄 粘度太高或太低使渣膜厚薄不均匀 导致热流不均匀 使坯壳不均匀 薄坯壳处如果过薄 在出结晶器处如果无法承受拉力及静压力将会造成裂纹漏钢 保护渣润滑性能不好也是发生粘结漏钢的主要原因 如果浇铸温度过高 过热度超过40 或过低 过热度低于10 保护渣的润滑效果就差 导致坯壳与铜板之间的摩擦增大 就有可能发生粘结 同时液渣层的厚度也有重要影响 液渣层厚度在10 15mm较理想 连铸漏钢因素分析 包晶钢在结晶器弯月面初生凝固时伴随着较大的体积收缩 坯壳与铜板脱离形成气隙 如果通过降低保护渣的传热性能来缓解铸坯的体积收缩 就能在一定程度上减少因坯壳厚度不均产生的凹陷 纵裂现象 而保护渣粘度与传热系数成线性反比 与热阻呈正比 所以生产包晶钢使用高粘度保护渣可减少坯壳生长的不均匀性 结晶器内保护渣熔融结构图 17 4中包温度的影响理论计算表明 在拉速等其他工艺条件一定时 过热度每上升10 出结晶器的坯壳厚度约减少3 因此过热度对结晶器出口处坯壳厚度的影响可忽略不计 但是高温钢液能在结晶器内引起搅动 会使已凝固的坯壳部分重熔 另外高温浇注也推迟了开始阶段钢液的凝固 使坯壳在相对时间内变薄 因此高温浇注增加了拉漏的可能性 温度过高 就会造成出结晶器坯壳薄和高温强度低 受到的应力一旦撕破坯壳 就容易产生裂纹漏钢 中间包温度愈高 漏钢率愈高 HRB400钢中包温度达到1550 以上 漏钢率急剧升高 较快的拉速尤其是高过热度时提高拉速会加剧坯壳生长的不均匀性 即使在结晶器使用前期也容易出现角裂漏钢 连铸漏钢因素分析 18 5拉速的影响增加拉速 结晶器传出的平均热流增加 因而 结晶器铜壁温度也上升 而结晶器内单位重量的钢水传出的热量减小 导致坯壳厚度减薄 拉速每提高10 结晶器出口坯壳厚度大约减少5 因此拉速是控制结晶器出口坯壳厚度最敏感的因素 在小方坯实际操作中确定适合铸机特点合理的温度与拉速的匹配关系 既能提高产量 又能把漏钢控制在较低水平 连铸漏钢因素分析 19 6结晶器振动结晶器有规律的往复振动 能够实现铸坯的负滑脱 防止结晶器铜管与坯壳粘结 获得较好的铸坯表面质量 如果结晶器振动不平稳 振动频率 振幅不合适 初生坯壳所受的摩擦阻力增大 容易造成坯壳与结晶器铜管粘结 导致漏钢 对于采用保护浇注的小方坯负滑脱时间应控制在0 08 0 13秒 而负滑脱率取值范围较宽 在 5 80 内对铸坯质量无明显影响 正弦振动曲线f a v式结晶器正弦振动模型已逐渐被淘汰 因其负滑脱时间Tn和正滑脱时间Tp均与频率f呈反比关系 不能同时满足铸坯表面质量和保护渣润滑两个方面的要求 正弦振动机构控制模型一般为f a v b或f a v b模型 可有效改善传统振动缺点 非正弦振动曲线非正弦振动是结晶器在振动时 位移量在与正弦振动相同值的前提下 使结晶器上升具有比下降时间更长的振动波形 正滑脱时间增长 负滑脱时间减少 减小拉坯阻力 增加保护渣的消耗量 提高铸坯与结晶器的润滑 减少高拉速下漏钢 新改造的2号连铸机采用电动缸振动 采用非正弦振动曲线 振动参数振幅 3 5mm 振频0 400cpm 偏斜率0 40 连铸漏钢因素分析 20 7浸入式水口浸人式水口的对中不好造成结晶器内冷却不均匀 而引起坯壳厚度生长亦不均匀 从而在结晶器和二冷区内引起坯壳不均匀收缩 造成铸坯菱变 同时伴有角部裂纹发生 严重时会造成漏钢 同时连铸方坯缺陷与浸入式水口使用也存在很大关联性 浸入式水口使用不当会促进各种表面缺陷产生 规范水口使用有很重要意义 铝碳质浸入式水口使用要求1 水口上线前保证40分钟以上大火烘烤 水口烘烤良好 烘烤时间不可过长 注意 烘烤时间过长或岩棉破损后烘烤 上线后易扩径 提前蚀损下线 2 上线前以及上水口过程 注意轻拿轻放防止磕碰刮蹭 防岩棉防护层破损及本体裂纹 磕伤 3 在线水口对中标准 内外弧 两侧偏差均小于 5mm 水口竖直 4 浸入深度80 120mm 拉速 3 0m min时 按中上限控制 拉速 2 5m min时 按中下限控制 5 变渣线操作 浸入深度80 100 120mm 参考使用时间4h 2h 2h 单渣线操作参考使用时间 5 6h 注意 各钢种侵蚀速度差别 6 在线使用监控 观察液面及渣线情况 特别是寿命后期 发现异常及时处置 出现内孔扩径 渣线穿孔或断裂 掉块及时更换水口 掉入结晶器内水口块儿及时捞出 7 尽可能缩短敞浇时间 冷开 热换时 待液面 拉速稳定 钢流饱满 及时挂上水口 浇注过程更换水口 滑块要快 10 15 尽量缩短夹杂坯长度 8 组织优特钢生产时 冷开 热换头尾坯 过程更换衔接坯精确计长 切除敞浇夹杂坯 连铸漏钢因素分析 21 8钢种的影响低碳钢在结晶器内形成的初生坯壳 碳含量主要在0 08 0 17 的包晶反应区 在固相线温度以下25 50 时发生包晶反应 L 并伴随较大线收缩 坯壳与结晶器壁脱离产生大的气隙 导出热流减少 坯壳变薄 而且厚度不均匀 当坯壳所受应力超过其抗拉强度时 在坯壳薄弱处产生应力集中出现细小纵裂纹 出结晶器坯壳由于失去支撑以及受二冷强冷影响 裂纹进一步扩大 发生漏钢 相同冷却条件下 低合金钢比普碳钢温降速度大 凝固快 在一次冷却不均匀时 坯壳厚度差别更大 裂纹敏感性更强 在热应力和形变应力共同作用下 易在坯壳薄弱处开裂 从而极易发生角裂漏钢 普碳钢当w Mn w S 15时 发生角部纵裂漏钢可能性明显增加 某厂各钢种溢漏率 连铸漏钢因素分析 22 连铸漏钢因素排查方法 结合车间生产实际情况 从 人 机 料 法 环 测 等五大方面找出影响漏钢率的因素 如以下 15条 逐条进行要因确认并制定相应措施落实 23 连铸漏钢因素排查方法 要因确认并制定相应措施落实鱼刺图中15项主要末端因素 根据现场实际情况组织对末端因素调查分析 确定要因 24 连铸方坯缺陷与漏钢 连铸方坯缺陷与漏钢连铸方坯缺陷与漏钢存在很大关联性 以下缺陷严重时会造成漏钢 控制这十项缺陷产生或降低其产生级别 可有效控制连铸过程裂纹 夹渣漏钢及部分粘接漏钢 1表面纵裂纹2角部纵裂纹3表面横裂纹4角部横裂纹5星状裂纹6表面夹渣7表面折叠 振痕异常 8脱方9鼓肚10重接以上缺陷的定义与外观 成因及危害 预防及消除方法 检查与处置见Page26 45 25 连铸方坯缺陷与漏钢 1表面纵裂纹定义与外观沿拉坯方向 铸坯表面中心位置附近产生的裂纹裂纹长10 1500mm 宽0 1 3 5mm 深 5mm成因及危害在结晶器弯月面区 钢液面下170mm 左右 钢液凝固在固相线以下发生 转变 导致凝固厚度生产的不均匀性 由于热收缩使坯壳产生应力梯度 在薄弱处产生应力集中 坯壳在表面形成纵向凹陷 从而形成纵向裂纹 简言之 结晶器弯月面区凝固壳厚度不均匀性是产生表面纵裂纹的根本原因 在二冷区铸坯裂纹进一步扩展 导致表面纵裂纹指数增加的因素有 1 钢水成分 S 0 020 P 0 017 Mn S降低 C 0 08 0 17 包晶反应钢 转变 收缩大 气隙形成 坯壳折皱 结晶器热流不稳定 坯壳厚度生产不均匀性加重 2 拉速增加 3 保护渣熔化性能不良 液渣层过厚或过薄导致渣膜厚薄不均 使局部凝固壳过薄 液渣层厚度 10mm 4 结晶器液面波动 5mm 5 结晶器热流和冷却 低碳钢结晶器热流 60Cal cm2 中碳钢结晶器热流 41Cal cm2 6 结晶器锥度不合适 7 结晶器钢液流动 水口不对中 水口插入深度不合适 8 结晶器振动 振痕深 负滑脱时间增大 裂纹严重时会造成漏钢和钢坯废品 26 1表面纵裂纹预防及消除方法防止纵裂纹产生的根本措施就是使结晶器弯月面区域坯壳厚度均匀生长 1 尽量降低钢中 S P 含量 提高Mn S 2 合适的拉坯速度 3 合适的保护渣 2 4 液渣层厚度10 15mm 高结晶温度的保护渣 均匀渣膜厚度 150 m 0 3 0 5kg m2 4 保证结晶器钢水流动合理性 结晶器液面波动 3 5mm 水口对中 合适的水口插入深度 5 保证结晶器初始坯壳均匀生长 合适结晶器锥度 结晶器弱冷 热顶结晶器 6 合适的结晶器振动 合适的负滑脱值 合适的频率和振幅 振动偏差 纵向 横向 0 2mm 7 良好的连铸机设备状况 保证出结晶器铸坯运行良好 结晶器与零段 二冷区上部对弧要准 冷却均匀性良好 检查与处置用肉眼检查进行火焰清理 缺陷严重部位切除判废 连铸方坯缺陷与漏钢 27 连铸方坯缺陷与漏钢 2角部纵裂纹定义与外观沿拉坯方向 在距铸坯角部 棱边 0 15mm处产生的裂纹裂纹长10 1500mm宽0 1 3 5mm 深 5mm成因及危害 1 与形成表面纵裂的原因基本相同 2 钢流对角部冲击过强 3 沿结晶器高度水缝厚度不均匀 造成结晶器角部冷却不良 4 结晶器圆角半径太小 裂纹严重时会造成漏钢和钢坯废品 28 连铸方坯缺陷与漏钢 2角部纵裂纹预防及消除方法 1 与形成表面纵裂的预防及消除方法基本相同 2 保证浸入式水口对中良好 减少钢流对角部的过强冲击 3 装配结晶器时 保证冷却水缝厚度一致 使之冷却均匀 4 合适的圆角半径 检查与处置用肉眼检查进行火焰清理 缺陷严重部位切除判废 29 连铸方坯缺陷与漏钢 3表面横裂纹定义与外观生成于铸坯面部的横向裂纹 简称为表面横裂纹 与振痕共生 深度2 7mm 长度较短 一般在5 50mm之间 裂纹处常常被FeO覆盖成因及危害产生于结晶器初生坯壳形成振痕的波谷处 振痕越深 则横裂纹越严重 由于 冷却速度降低 晶粒粗大 奥氏体晶界析出沉淀物 AlN 产生晶间断裂 沿振痕波谷处元素呈正偏析 这样 振痕波谷处 奥氏体晶界脆性增大 为横裂纹产生提供了条件 铸坯运行过程中 受到外力 弯曲 矫直 鼓肚 支撑辊不对中等 作用时 刚好处于低温脆性区的铸坯表面处于受拉伸应力作用状态 如果坯壳所受的 临 1 3 在振痕波谷处就产生裂纹 导致表面横裂纹指数增加的因素有 1 钢水成分 C 0 08 0 17 坯壳厚度生长不均匀性强 振痕深 表面易产生凹陷或横裂纹 N 含量高 2 结晶器振动 振痕深度增加 负滑脱时间增加 3 结晶器液面波动增加 4 保护渣消耗量低 坯壳易与铜壁发生粘结 5 二冷强度不合理 铸坯在脆性区矫直 6 铸坯横向温差大 尤其是角部温度 裂纹严重时会造成漏钢和钢坯废品 30 连铸方坯缺陷与漏钢 3表面横裂纹预防及消除方法 1 作好保护浇铸 尽量降低钢中 N 含量 2 采用高频率 100 400 min 小振幅 2 4mm 的结晶器振动机构 降低振痕深度 3 降低结晶器液面波动 3 5mm 4 合适的保护渣用量和粘度 既要减欠振痕 又要防止坯壳粘结 最少为0 5kg t钢 5 调整二冷水分布 在矫直前铸坯表面温度 900 避开脆性区 6 根据钢种的不同 二冷配水量分布应使铸坯表面温度分布均匀 应尽量减少铸坯表面和边部温差 7 良好的铸机对弧精度和设备状态检查与处置用肉眼检查进行火焰清理 缺陷严重部位切除判废 31 连铸方坯缺陷与漏钢 4角部横裂纹定义与外观生成于铸坯角部的细小横向裂纹 称为角部横裂纹 与振痕共生 通常深度为2 4mm 长度较短 一般在5 20mm之间 裂纹处常常被FeO覆盖成因及危害 1 结晶器锥度太大 2 结晶器表面划伤 3 结晶器出口与零段对弧不准 4 铸坯角部冷却太强 矫直时表面温度小于900 5 当铸坯角部有星状裂纹时 受到矫直力的作用 就会以这些星状裂纹为缺口 形成角部横裂纹 6 振痕太深 裂纹严重时会造成钢坯废品 32 连铸方坯缺陷与漏钢 4角部横裂纹预防及消除方法 1 合适的结晶器锥度 2 处理事故 送引定或放入冷料等操作时避免结晶器表面损伤或划伤 3 结晶器出口与零段严格对弧 结晶器振动装置周围无杂物无偏振 保证振动正常 4 调整二次冷却 防止铸坯角部冷却太强 矫直时表面温度大于900 5 采取与预防星状裂纹产生的措施 6 采用高频率 100 400 min 小振幅 2 4mm 的结晶器振动机构 降低振痕深度 检查与处置用肉眼检查进行火焰清理 缺陷严重部位切除判废 裂纹位于铸坯表面常被FeO覆盖 经酸洗后才能被发现 表面裂纹分布无方向性 形貌呈网状 深度可达1 4mm 有的甚至达20mm 33 连铸方坯缺陷与漏钢 5星状裂纹定义与外观 成因及危害 1 铜渗漏 在结晶器下部 铜板渣层破裂 发生固 固摩擦接触 Cu局部粘附在坯壳上 Cu的熔点为1040 Cu熔化沿奥氏体晶界渗透 晶界被破坏而失去塑性 产生热脆 铜富集 由于高温铸坯表面铁被氧化 在FeO皮下形成Cu的富集相熔点低 形成液相沿晶界穿行 在高温 1100 1200 具有最大的裂纹敏感性 2 奥氏体晶界玷污 由于结晶器弯月面初生坯壳在张力和静压力的作用下奥氏体晶界裂开 固 液界面富集溶质的液体进入裂纹 加上晶界析出物 污染了晶界成为晶界薄弱点 是产生星状裂纹的起点 3 铸坯在运行过程中进一步受到张力作用 鼓肚 不对中 冷却不均匀等 裂纹进一步扩展 4 H2过饱和析出 当钢水中 H 5 5ppm会出现网状裂纹废品 当 N 10 11ppm 网状裂纹废品增加 5 晶间硫化物脆性 奥氏体晶界富集 Fe Mn S 熔点980 1000 晶界形成硫化物液体薄膜 在外力作用下形成网状裂纹 裂纹严重时会造成漏钢和钢坯废品 5星状裂纹预防及消除方法检查与处置用肉眼检查 经酸洗 必须进行火焰清理 缺陷严重部位切除判废 1 采用硬度高 耐磨性好的Cu Ag Cr Zr Cu铜板 镀NiFe或镀Cr或复合镀层结晶器 及时更换结晶器 2 控制钢中残余元素如Cu 0 2 3 根据钢种成分对裂纹的敏感性 将C S Mn S含量控制在合理的范围 4 保证合金 Ar 包衬 保护渣 覆盖剂等材料干燥 5 浇铸工艺条件 合适的浇铸温度 拉速 二冷水量 使用粘度合适的保护渣 在铸坯与结晶器间隙中形成稳定的渣膜 6 良好的连铸机设备状况 与防纵裂纹措施相同 34 连铸方坯缺陷与漏钢 镶嵌于铸坯表面或皮下的渣疤称为夹渣 形状不规则 深浅不一 嵌入较浅的夹渣可能被二冷水冲刷掉 在铸坯表面形成凹坑 35 连铸方坯缺陷与漏钢 6表面夹渣定义与外观 成因及危害 1 结晶器液面急剧波动 造成保护渣卷入并镶嵌于坯壳处 2 保护渣性能不良 渣条多 渣条未捞净 卷入并镶嵌于坯壳处 3 钢水夹杂物多 流动性不好 中包水口壁上高熔点的大块附着物突然脱落进入结晶器钢水 夹渣部位坯壳薄 容易破裂导致漏钢 夹渣铸坯轧制后 钢材表面遗传为结疤 6表面夹渣预防及消除方法检查与处置用肉眼检查 经酸洗 必须进行火焰清理或修磨 缺陷严重部位切除判废 1 稳定结晶器液面操作 2 根据不同钢种使用专用保护渣 保护渣保持干燥 避免库存时间太长 防止保护渣失效 3 严格执行喂Ca线 钙铁线 硅钙线 线钙线 和钢水软吹氩操作制度 提高钢水纯净度 36 连铸方坯缺陷与漏钢 振痕外凸 铸坯表面起皱 粘渣 皮下有微小裂纹存在 严重时出现搭结现象 在铸坯表面有横向的折叠痕迹 严重时有横向裂纹 37 连铸方坯缺陷与漏钢 7表面折叠 振痕异常 定义与外观 成因及危害 1 结晶器内悬挂使凝固壳撕裂 由于结晶器强冷 在撕裂处漏出的钢水立刻