第八章-连铸坯的质量控制ppt课件

1、连铸坯的质量控制. 内 容概述铸坯的干净度铸坯外表质量及控制铸坯内部质量及控制连铸坯外形缺陷及控制.连铸坯的质量概念包括：铸坯干净度钢中非金属夹杂物数量，类型，尺寸，分布，形状；铸坯外表质量纵裂纹，横裂纹，星形裂纹，夹渣，气孔等；铸坯内部质量中间裂纹，角部裂纹，偏析等；铸坯断面外形。连铸坯质量控制战略：铸坯干净度决议于钢水进入结晶器之前的各工序；铸坯外表质量决议于钢水在结晶器的凝固过程；铸坯内部质量决议于钢水在二冷区的凝固过程。 一、概述.二、铸坯的干净度连铸坯干净度评价包括： 钢中总氧量； 钢中微观夹杂物量50m； 钢中大颗粒夹杂物量50m。 .连铸夹杂物构成的显著特征连铸凝固速度快，夹杂物

2、长大时机少，尺寸小，不易上浮；连铸多了中间包，钢液和大气、熔渣、耐火资料接触时间长，易被污染；模铸钢锭夹杂物多集中在头尾部，经过切头尾可减轻夹杂物危害，而连铸仅靠切头尾难以处理问题。.影响连铸坯干净度的要素机型。夹杂物在弧形结晶器中易聚集到内弧侧。可以经过提高钢水净化技术来弥补。连铸操作。正常浇铸时，主要由钢水干净度决议夹杂物的多少。非正常浇铸时，夹杂物有所添加初期钢水被耐火资料污染较严重;末期涡流作用会把液面较低的中间包渣吸入结晶器;换包期间夹杂物易增多。耐火资料质量。钢液中的Mn、Al等元素与耐火资料中的氧化物发生反响构成不能上浮的低熔点渣层会残留在铸坯中。.提高铸坯干净度的措施：1无渣出

3、钢2选择适宜的精炼处置方式 3采用无氧化浇铸技术 4充分发扬中间包冶金净化的作用 5选用优质耐火资料 6充分发扬结晶器的作用 7采用电磁搅拌技术，控制铸流运动.三、铸坯外表质量及控制控制外表质量的必要性外表缺陷的构成外表裂纹的主要种类液面结壳凹坑和重皮.3.1 控制外表质量的必要性连铸坯外表质量的好坏决议了铸坯在热加工之前能否需求精整；外表质量是影响金属收得率和本钱的重要要素；外表质量是铸坯热送和直接轧制的前提条件。.3.2 外表缺陷的构成外表缺陷主要包括：外表裂纹、外表夹渣、深振痕、外表气泡和皮下气泡、气孔等。缘由：主要是受结晶器内钢液凝固即一次冷却所控制。.3.3 外表裂纹的主要种类星状裂

4、纹外表纵、横裂纹角部纵裂纹.3.3.1 星状裂纹多发生在板坯上下宽面，深度在1-3mm缘由：结晶器铜壁内腔的磨损导致低熔 点Cu渗入钢液。预防措施：结晶器内壁镀Cr不适宜做较厚的镀层或Ni适于做较厚的镀层，能有效的隔绝Cu渗入钢液。.3.3.2 外表纵向裂纹多发生在板坯宽面中央部位。缘由：初生坯壳厚度不均匀，在坯壳薄的地方应力集中，当应力超越坯壳的抗拉强度时会产生裂纹。.影响要素： 1、钢水成分，硫、磷的含量过高； 2、浇铸温度高； 3、浇铸速度大； 4、板坯宽度过大； 5、维护渣粘度不合理； 6、结晶器液面动摇过大； 7、铸坯横向冷却不均匀。.预防措施： 1、降低钢水中硫磷含量； 2、适当降

5、低浇铸温度和浇铸速度； 3、控制结晶器的液面动摇； 4、检查冷却水； 5、选择适宜黏度的维护渣。.3.3.3 外表横向裂纹缘由：多发生在高碳钢中，当钢坯处于 高温脆性区时对其进展矫直所致。 影响要素： 1、结晶器振动不良； 2、辊子偏心； 3、铸坯导向系统不对正； 4、铸坯角部冷却过强。.预防措施： 1、提高结晶器振动频率，保证振动精度 和稳定性； 2、降低矫直温度，避开高温脆性区； 3、保证铸坯导向系统的稳定运转； 4、铸坯角部适当弱冷。.3.3.4 角部纵向裂纹发生在距角部30-50mm的宽面上，常出 如今方坯中。发生几率随拉速的添加而添加。缘由：结晶器窄边锥度与宽边方向上的坯壳收缩量不一

6、致，进入二冷区后会进一步扩展。 预防措施：添加结晶器窄边锥度，使其与宽边方向上的坯壳收缩量坚持一致。.3.4 液面结壳液面结壳是指在结晶器内钢水外表之上，维护渣层下边漂浮着浮冰似的钢壳。 结壳厚度与其在液面上的停留时间有关，有的可达300mm厚。产生缘由：液面附近温度低，钢水不活动。可以合理设计浸入式水口侧孔角度改善。判别规范：常用振痕的不规律性，粗大的夹杂和大孔洞等标志判别。.铸坯初始凝固所构成坯壳厚度的不均匀，坯壳与器壁的摩擦导致铸坯外表构成皱纹，严重的呈现为山谷状的凹陷，即凹坑。铁素体钢发生凹坑的几率较大。构成凹坑之处的冷却速度较低，导致组织粗糙化，易呵斥显微偏析和裂纹。铸坯拉出的过程中

7、，假设横向凹陷处渗漏出来的钢水可以重新凝固，即构成重皮。否那么导致漏钢事故的发生。3.5 凹坑和重皮.结晶器上下振动时，在铸坯外表构成周期性的和拉坯方向垂直的振动痕迹。较深大于0.5mm时，振痕谷部会构成缺陷，危害废质量量。振痕深度与振动参数、含碳量、维护渣性能及结晶器液面动摇形状等要素有关。3.5 深振痕.构成缘由：凝固过程中，钢中氧、氢、氮和碳等元素在凝固界面富集，当其生成的CO、H2、N2等气体的总压力大于钢水静压力和大气压力之和时，即有气泡产生。漏出外表的称为外表气泡；埋伏在外表下边又接近外表的称为皮下气泡。为了防止外表气泡的生成，首要条件是控制钢中的总气体含量。3.6 外表气泡和皮下

8、气泡.外表夹渣多为Si-Mn系夹渣，会呵斥外表条纹缺陷；皮下夹渣多为Al2O3系细小夹渣，是深冲薄板钢外表质量降低的主要缘由。主要影响要素：钢水纯真度，维护渣的化学组成、物理性能及液面动摇形状。3.7 外表皮下夹渣.四、铸坯内部质量及控制定义内部缺陷的构成缘由内部裂纹的主要种类减少内部裂纹的措施.4.1 定义铸坯的内部质量是指铸坯能否具有正确的凝固构造凝固过程中构成的等轴晶和柱状晶的比例、偏析程度，内部裂纹、夹杂物含量及分布情况等。.4.2 内部缺陷构成缘由内部缺陷主要包括内部裂纹、中心偏析、中心疏松、非金属夹杂物。缘由：内部缺陷的构成与二冷区的冷却及支撑系统亲密相关。 .4.3 内部裂纹的主

9、要种类内部横向裂纹内部纵向裂纹.内裂纹构成的三个阶段拉伸力作用到凝固界面呵斥柱状晶的晶间开裂偏析元素富集的钢液填充到开裂的空隙中.4.3.1 内部横向裂纹构成缘由：坯壳受挤压发生变形主要影响要素： 1、铸坯所受弯曲力和矫直力过大； 2、支撑辊对正不良； 3、辊子偏心； 4、钢水含硫量过大。.4.3.2 内部纵向裂纹包括中心线裂纹、三角区裂纹和角部裂纹 构成缘由：液相穴末端板坯鼓肚； 板坯宽面、窄面鼓肚 主要影响要素： 1、浇铸速度过快； 2、浇铸温度过高； 3、钢水含硫量过大； 4、结晶器锥度太小； 5、铸流不对正。.减少内部裂纹的措施采用多点矫直技术以弥补单点矫直的缺乏二冷区采用适宜的夹辊辊

10、距，支撑辊准确对弧 二冷区水量、水压分配适当，坚持铸坯外表温度均匀 最好采用液压控制机构控制压下量.4.3.3 中心偏析连铸坯的中心部位构成的元素富集的偏析带。构成缘由：冶金要素和机械要素。 冶金要素影响的构成阶段- 柱状晶的生长； 由于某些工艺要素的影响使得柱状晶的生长变得很不稳定； 优先生长的柱状晶在铸坯中心相遇，构成“晶桥； “晶桥构成后上部钢水受阻不能对下部钢水的凝固收缩进展及时补充。.机械要素主要是铸坯“鼓肚。发生鼓肚时，铸坯中心产生了相当于负压的抽力作用，此时二相区内被偏析元素富集的不纯钢液，被吸向心部构成中心偏析带。.影响要素浇铸温度。温度高，柱状晶兴隆，偏析严重；温度低，等轴晶

11、兴隆，偏析细微。拉坯速度。拉速增大，偏析严重。含碳量。中碳钢偏析最轻，低碳钢和高碳钢较为严重。断面大小和外形。随断面增大偏析区宽度减小；板坯较方坯的偏析程度轻。.预防措施： 1、液相穴末端采用收缩辊缝； 2、改善铸坯导向支撑系统； 3、改换弯曲辊子； 4、调整浇铸温度和速度； 5、维持正确的结晶器锥度； 6、检查喷水冷却系统； 7、降低钢水硫含量。.五、连铸坯外形缺陷及控制菱形变形圆柱坯变形鼓肚变形.5.1 菱形变形定义：大、小方坯的一对角小于 90，另一对角大于90, 也叫脱方。两对角线长度 之差称为脱方量。.应对菱形变形的措施：1控制好钢液成分 2一冷最好用软水冷却3坚持结晶器内腔为正方形，以保证 凝固坯壳外形规正4结晶器锥度恰当5结晶器以下的600mm间隔要严厉 对弧，并确保二冷区的均匀冷却.5.2 圆柱坯变形定义：圆坯变构成椭圆形或不规那么多边 形。圆坯直径越大，变成随圆的倾向越严重。 椭圆变形缘由：1圆形结晶器内腔变形2二冷区冷却不均匀3连铸机下部对弧不准4拉矫辊的夹紧力调整不当，过分压下.应对圆柱坯变形的措施：1及时改换变形的结晶器2连铸机要严厉对弧3二冷区均匀冷却4可适当降低拉速 .5.3 鼓肚变形定义影响鼓肚量大小的要素减少鼓肚的措施.带液心的铸坯在运转过程中，于两支撑辊之间，高温坯壳中钢液静压力作用下，发生鼓胀成凸面的景象，称之为鼓肚变形。板坯宽面中心凸起的厚度