连铸坯质量控制

.,1,连铸坯质量控制,北京科技大学冶金学院蔡开科,.,2,目录,连铸坯质量概念连铸坯洁净度连铸坯裂纹控制连铸坯内部缺陷控制连铸坯形状缺陷控制结论,.,3,1.连铸坯质量概念,铸坯洁净度：夹杂物数量、形状、尺寸和分布铸坯表面缺陷：纵裂纹、横裂纹、网状裂纹、夹渣、气孔连铸坯内部缺陷：裂纹、中心疏松、缩孔和偏析、非金属夹杂铸坯形状缺陷：鼓肚和脱方,.,4,2.连铸坯夹杂物,2.1钢中非金属夹杂物与产品质量2.1.1钢中夹杂物评价,金相法电解法硫印法总氧TO法，TO=O溶+O夹,.,5,转炉吹炼终点：O夹0，O溶=600900ppm，此时TO=O溶钢包脱氧合金化：O溶很低，TO=O夹用LECO仪分析的氧为TO量，TO越高，说明钢中氧化物夹杂就越多。如ALK钢，钢中酸溶铝Als=0.020.05%，由ALO平衡图可知，O溶=37ppm.如连铸坯中测定TO20ppm,除去O溶外，氧化物夹杂中的氧O夹为1317ppm，说明钢中已经很“干净”了。,.,6,2.1.2钢中夹杂物与产品缺陷钢中夹杂物数量、形状和尺寸决定于钢种和产品用途（表1和表2）,.,7,.,8,高附加值产品对洁净度要求：钢中总氧TO要低（20ppm）夹杂物数量少夹杂物尺寸要小（50m）夹杂物形态要合适,.,9,2.2连铸坯夹杂物分布特征2.2.1铸坯厚度1/4处夹杂物集聚（图21)图21a铸坯内夹杂物分布,.,10,图211b连铸坯夹杂物聚积,.,11,图211c夹杂物扑捉面积与浸入深度关系,.,12,2.2.2铸坯表层220mm夹杂物集聚（图22）图22铸坯表层下夹杂物分布,.,13,2.2.3铸坯中偶然性夹杂物。如水口堵塞物，冲入液相穴而留在铸坯中（图23）；,图23（a）在线硫印夹杂物在板坯厚度方向统计结果,.,14,图23（b）金相观察铸坯厚度方向上夹杂物的分布,.,15,2.2.4铸坯表层下Ar气泡Al2O3夹杂（图24）。连铸坯中夹杂物分布，导致轧制产品形成不同缺陷。,图24气泡Al2O3夹杂聚合,.,16,2.3连铸坯中夹杂物来源2.3.1内生夹杂物：主要是脱氧产物，其特点是：O溶，脱氧产物增加；夹杂物尺寸细小20m；在钢包精炼搅拌，大部分夹杂物上浮；一般来说，对产品质量不构成大的危害；钢成分和温度变化时有新的夹杂物沉淀（50m，甚至几百m；组成复杂；来源广泛；偶然性分布；对产品性能危害最大。生产洁净钢，就是要减少钢中夹杂物，尤其是要为减少大颗粒夹杂物而奋斗。在连铸过程中夹杂来源于图25。,.,18,图25连铸过程中氧化物夹杂的来源,.,19,2.4连铸坯夹杂物控制对策,炼钢（1）终点O溶控制O溶=f(C、(FeO)、T)。（2）出钢下渣量目标钢包渣层厚度50mm,下渣2kg/t。（3）钢包渣氧化性出钢渣中高（FeO+MnO）是渣子氧势量度。渣中（FeO+MnO）高，板坯中TO高，冷轧板卷缺陷增加渣氧化性控制方法：渣稀释法：钢包加石灰、萤石或铝钒土造低熔点渣。渣还原处理：出钢时加CaO+Al,可把渣中（FeO+MnO）降到5%,铸坯中TO30%)。要把夹杂物成分控制在相图中的阴影区，则必须钢中Al50m）去除，采用中间包控流技术（图211）小颗粒夹杂（0.2Mpa结晶器的合适圆角半径(68mm)结晶器水质要好结晶器钢液面稳定性钢水成分(C、S)结晶器铜管壁厚和铜管磨损结晶器出口到二冷区对弧准确出结晶器增加四个角部冷却二冷区四个面喷水冷却均匀结晶器振动的偏差2mm,.,69,5.2鼓肚鼓肚是由钢水静压力产生的，是连铸板坯经常发生的缺陷。鼓肚对板坯质量的危害:中心偏析加重形成中心裂纹或中间裂纹这两种缺陷会造成中厚板材分层,恶化力学性能.板坯鼓肚量:,.,70,由此可知,板坯鼓肚决定于:钢水静压力。增加,增加支撑辊间距。增加,呈4次方增加.凝固厚度e。e增大,板坯强度增加,减小拉速v。v增大,e减小,铸坯表面温度增加,增加二冷强度s.s增加,铸坯表面温度降低,铸坯强度增加,减小