连铸坯组织结构的特点分析
第三讲连铸坯宏观组织及控制.
1, Ladle 2, Tundish 3, Mold 4, Plasma Torch 5, Stopper 6, Straight Part minimum 2 Meters
第三讲 连铸坯宏观组织及控制
第一节 铸坯（锭）的宏观组织
第二节 表面激冷区及柱状晶区的形成 第三节 内部等轴晶的形成机理 第四节 铸坯宏观结晶组织的控制
一、表面激冷区的形成
一、表面激冷区的形成
一旦型壁附近的晶粒互相连结 而构成稳定的凝固壳层，凝固将转 为柱状晶区由外向内的生长，表面 激冷细晶粒区将不再发展。因此稳 定的凝固壳层形成得越早，表面细 晶粒区向柱状晶区转变得也就越快， 表面激冷区也就越窄。
当表层细晶区形成后，模壁的温度也随之升高， 细晶区前面的液体散热能力下降，过冷度也下降。 但是在各方向上散热能力的下降是不同的。垂直于 模壁的方向显出散热优势，有利于晶粒逆着传热方 向不断地向液相区生长。
另外，当不同方位上的柱状晶区相遇时，会产 生一个柱状晶区的交界。此处的杂质、气泡、缩松 等较多，成为铸锭的脆弱结合面。当铸锭接受塑性 变形时此处也易开裂。因此，除塑性极好的一些有 色金属的铸锭外，并不希望获得柱状晶区。 在铸造工艺上，常采用振动方法来破坏柱状晶 区的形成和长大，也常采用变质处理来阻碍柱状晶 长大，并促进中心等轴晶区的扩大来减少柱状晶区。 另外，避免金属液过热浇注也会防止柱状晶区过大。
连铸圆坯成分偏析分析及控制措施
连铸圆坯成分偏析分析及控制措施
为掌握大断面连铸圆坯的成份偏析情况，为后续生产提供指导，技术中心与质检科对铸造一车间8月10日生产的φ350mmQ345B、9月9日生产的φ400mm35钢连铸坯进行了取样，分析了铸坯化学成份及存在的成分偏析问题，提出了相应的预防控制措施。现将分析结果汇报如下：
1、连铸坯成分分析
1.1、φ350mmQ345B取样及成份分析
1.1.1、成份分析
取样炉号：ZD14108083。钢种：Q345B。生产日期：2014年8月10日。
对连铸坯按照图1的点位进行取样分析，分析结果见表1。
表1 φ350mm Q345B连铸坯成分分析结果
备注：成品成分为中间包钢水样成分分析结果。
图1 φ350mm Q345连铸坯成分分析点分布
1.1.2、偏析度分析
偏析度计算：Cc/C0＝[（1#+2#+3#+4#+5#+6#+7#+8#+9#）/9]/5#。
碳偏析度：上下＝0.164/0.13=1.262，左右＝0.16/0.13=1.231；
硅偏析度：上下＝0.279/0.27=1.033，左右＝0.27/0.27=1.000；
锰偏析度：上下＝1.288/1.21=1.064；左右＝1.26/1.21＝1.041；
磷偏析度：上下＝0.0103/0.009=1.144；左右＝0.009/0.009＝1.000；
硫偏析度：上下＝0.004/0.0019=2.105；左右＝0.004/0.0021＝1.905。
1.1.3、偏析规律
从偏析分析结果看，此炉φ350mmQ345B连铸坯成份偏析存在以下规律：
(一)连铸基础理论
二、非均匀形核
2. 作用效果
2)基底性质 若бLB大于或等于（бLS＋бSB），则θ=0。 说明不用形核，即可直接以基体为心形核。 若（бLB＋бLS）小于或等于бSB，则θ=180。 说明基底对形核无效果，即不能在基底上形核。 一般情况下0<θ<180。 θ比较小的，成为活性固体，对形
核的促进作用较大。 бSB愈小，θ愈小，促进作用愈大。
• 又有平衡关系式 • 整理得，得
2021/2/7
二、非均匀形核
1. 能量变化
G 非 G 均 •23co 4 sco 3s
令 d(d G )r0可以 rk 得 2 G V 到
2. 作用效果
1)过冷度 均匀形核与非均匀形核的临界半径相同，随着过冷 度的增加临界半径减小，形核率将明显上升。
2ຫໍສະໝຸດ Baidu21/2/7
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图 方坯和板坯横向气隙的形成
2021/2/7
沿结晶器高度热流的变化 1—1.3 m/min； 2—1．1 m/min；
有：
G
4r3
3
Gv
4r2
令dG 0 dr
得rc
2
Gv
这里rc称为临界尺寸，当细小晶体的半径大于临界尺寸，晶体 长大时吉布斯自由能下降，这种可以长大的小晶体称为晶核。 如果它的半径小于临界尺寸，晶体长大时吉布斯自由能将上升， 自发过程为不断减小到消失。
连铸技术基本原理-1凝固与传热
53
6.1.5 连铸二次冷却控制
（1）二次冷却与铸坯质量 （2）二次冷却区的设计 （3）连铸坯凝固传热数学模型 （4）二次冷却控制
54
二次冷却与铸坯质量
与二次冷却有关的铸坯缺陷
内部裂纹－冷却不均匀产生的热应力 表面裂纹－矫直时铸坯表面温度处于“脆性区” 鼓肚－铸坯表面温度高，钢水的静压力 菱变（脱方）－冷却不均匀
0.8
μ C p1 1 λ 1
0.49
D1：结晶器冷却水槽当量直径，cm； λ1：冷却水导热系数，W/cm·℃; u1：冷却水流速，cm/sec； ρ1：冷却水密度，g/cm2； μ1：冷却水粘度，g/cm．sec； CP1：冷却水比热，J/g．℃。
25
结晶器铜板热阻R2 R2＝δ2 /λ2
6.1.1 连铸坯凝固与传热特点
• 上述热量分三个阶段释放： • 一次冷却区：钢水在结晶器内形成厚度足够 的且均匀的坯壳，以保证铸坯出结晶器后不 拉漏 • 二次冷却区：喷水（或汽）到铸坯表面，加 速连铸坯冷却，使之完全凝固 • 三次冷却区：铸坯向空气中传热，使铸坯内 外温度均匀
6.1.1 连铸坯凝固与传热特点
39
影响结晶器传热的因素
结晶器设计
结晶器长度 结晶器铜板厚度 结晶器材质
大方坯连铸机设备结构特点对连铸坯质量的影响
的摩 擦力 、 部 负 载产 生 的摩擦 力 、 外 收缩 应 力 ） 超 过 结 晶温 度 下 钢 的强 度 极 限时 ， 纹在 铸 坯 的坯 裂 壳 产 生 。 据分析 得 知 ， 陷出现 率取决 于扇 形段 根 缺 辊 子 变化后 浇铸 的炉 次数 。 表 明 ， 这 由于外部 负 载 而 产 生的应 力是 缺 陷产生 的基本 原 因。缺 陷埋 藏 深 度距 外 表 面 ３ ～ ４ｍｍ， Ｏ ０ 因此 缺 陷 是 发 生在 结 晶前 沿 ， 么 它 的位 置可 以用公 式 确 定 ： 那 Ｈ＝ ｋ Ｌ ｖ “， 中 Ｈ 是 坯 壳 裂 纹 （ 析 裂 纹埋 藏 深 （ ／ ） 。其 偏 度 ）ｃ Ｌ 是从 弯 月 面 到缺 陷 产 生 位 置 的距 离 ， ，ｍ； ｍ； 初 轧 钢 坯 拉 伸 速度 ，ｍ／ ｎ 。当初 轧 钢 ｖ是 ｃ ｍｉ ； 坯拉 伸 速度 为 ０ ６ ｍｉ ， 陷 产 生 在距 弯 月 ．ｍ／ ｎ时 缺 面 １２ 处 ， ．ｍ 即在 扇 形段辊 子表 面部 分 。 为 了确定设 备 工作 条件对 观察 到的缺 陷产 生 的 影 响 ， 分 析 大方 坯 连铸 机 的设 备 结构 特 点 和 要 其对 钢坯 的力 作用 。 析和计算 结果 表 明 ， 分 在摇 摆 装 置 台上 的结 晶器 固定 装 置 是这 样 完成 的 ， 组 该 合 件 由 ８个 Ｍ２ 螺 栓悬 挂在 框架 底部 ， 架承 受 Ｏ 框 结 晶 器上 的外 部负 载 （ １ 。螺 纹 接合 受 到交 变 图 ） 周期 性 的负 载 ， 当发 生 结晶器 外部 振动 时 ， 导致 生
连铸连重点轧课后题答案
1•简述结晶器振动装置的作用、方式及特点，目前高速连铸对结晶器振动有何要求？
答：结晶器的振动装置用于支撑结晶器；并使其上下往复振动以防止坯壳与结晶器粘结而被
拉裂；且有利于保护渣在结晶器的渗透，保证结晶器充分润滑和顺利脱模。振动方式有正弦
振动和非正弦振动两种方式。高效连铸对结晶器振动要求高频，小振幅，负滑脱时间不易太长，正滑脱时间里振动速度与拉速之差减小，合适的结晶器超前量。
2 .简述引锭杆的作用、类型、特点？
答：引锭杆是结晶器的“活底”，开浇前用它堵住结晶器下口，浇注开始后，结晶器内的钢液与引锭杆凝结在一起，通过拉矫机的牵引，铸坯随引锭杆连续地从结晶器下口拉出，知道铸坯通过拉矫机，与引锭杆脱离为止，引锭装置完成任务，铸机进入正常拉坯状态。引锭杆运至存放处，留待下次浇注时使用。
类型：引锭杆有挠性和刚性之分，挠性一般制成链式结构，链式引锭杆又有长节距和短节距之分。长节距引锭杆由若干节弧形链板铰接而成，引锭头和弧形链板的外弧半径等于连铸机
的曲率半径。引锭头做成钩状形，在四辊和五辊拉矫机上能自动脱钩。短节距引锭杆的节距短，加工方便使用不易变形。刚性引锭杆实际是一根带钩头的实心弧形钢棒，适用于小方坯连铸机。
3. 铸坯切割方式有哪几种，有何特点？
答：连铸机所用切割装置有火焰切割和机械剪切两种。火焰切割设备轻，加工制造容易，切缝质量好，且不受铸坯温度和断面尺寸大小的限制。机械剪切设备较大，但剪切速度快，剪切时间只需2~4秒，定尺精度高，特别是生产定尺较短的铸坯时，因其无金属消耗且操作方便，过去在小方坯上广泛使用。
第六章_连铸坯质量及控制解读
B类：氧化铝类
夹杂物分类
C类：硅酸盐类 D类：钙铝酸盐类 DS（E）类：氮化物类
形 状 缺 陷
菱形 变形 鼓肚 变形
结晶器锥度不当、坯壳冷却不均匀、厚度差别大，使坯壳在结晶器和二冷区布均匀收缩 造成。 坯壳受钢水静压力的作用而鼓胀成为凸面的现象。
6.4.3表面缺陷
连铸坯表面质量的好坏决定了铸坯在热加 工前是否需要精整，影响金属收得率和成 本，还是铸坯热送和直接轧制的前提条件。 连铸坯表面质量和钢液在结晶器中的凝固 密切相关，从根本上说，控制铸坯表面质 量就是Biblioteka Baidu制结晶器中的坯壳的形成问题。
表 表面夹渣 面 皮下夹杂 钢水纯净度、保护渣的化学组成、物理性能、液面的波动情况。 缺 气孔 在钢水的凝固过程中，钢中存在C、H、O等元素在凝固界面富集， 陷 气泡 CO、H2分压大于钢水静压和大气压力之和而产生气泡。 表面增 其也是一种偏析。在最终凝固结构中溶质浓度分布不均匀，最先凝固部分溶质 碳偏析 含量较低，而后凝固部分溶质含量较高，这种成分不均匀的现象称偏析。 凹坑 重皮 由于坯壳和结晶器壁间周期性接触和收缩而产生的皱纹，严重的如山谷状的凹 陷，称为凹坑。钢水在凹陷部位渗漏出来，再在结晶器壁重新凝固，称重皮。
分 类 振动痕迹
缺陷 由于结晶器上下往复运动，在铸坯表面造成了周期性的沿整个周边的与拉坯方 向垂直的横纹模样的痕迹。 表面 结晶器中产 生，二冷区扩大。主要出现在铸坯宽面中部位。 纵裂纹 角部 高温脆性区Ⅰ。 表面 多发生在弧形连铸机铸坯的内弧振痕波谷处。 表面裂纹 横裂纹 角部 同表面横裂纹） 星状裂纹 无明显方向和位置的成组晶间裂纹。中低温脆性区Ⅱ、Ⅲ。
柱状晶、等轴晶和连铸坯的宏观结构
1、柱状晶和等轴晶
温度梯度越大，柱状晶越发达。故过热度越大，钢锭内部液芯到外部冷却的梯度越大，所以
有过热度越大，等轴晶率越低的结论。
2、什么是连铸坯宏观结构
也就是低倍。
一般做快速硫印试验
当铸坯完全凝固后，从铸坯上取下一块横断面试样，经磨光酸浸后，用肉眼所观察到的组织叫低倍组织(宏观组织)。
连铸坯典型的低倍组织是由三个带组成的。靠近表皮的是细小等轴晶带，其次是像树枝状的晶体组成的柱状晶带，它的方向是垂直于表面，中心是粗大的等轴晶带。与铸锭相比较，连铸坯的柱状晶带非常发达，中心等轴晶带小，有时柱状晶还会贯穿到中心。
铸坯的低倍组织，对钢的加工性能和机械性能都有很大影响。而柱状晶和等轴晶对这两种性能的影响是不一样的。除某些特殊用途的钢要求柱状晶组织外（取向硅钢是柱状晶发达好，无取向硅钢是等轴晶发达好），绝大部分钢都希望能得到等轴晶带大的铸坯组织。因此，连铸坯在凝固过程中，想办法抑制柱状晶生长而扩大等轴晶区，就可以改善铸坯的低倍组织，这是炼钢工作者提高铸坯质量的一个重要任务。
柱状晶特性
柱状晶区的性能有方向性，故而例如钢等塑性较差的合金如果柱状晶比率高的话，容易导致再热加工破裂。
但柱状晶也有它的好处，那就是柱状晶的偏析比等轴晶要少，结构要更致密，所以对于铜和铝等塑性比较好的材料就会想法得到更多的柱状晶区。
3、钢液凝固的行核条件
过热度越小，钢水中温度梯度也越小，当温度梯度足够小时，凝固前沿的成分过冷度就会大于形核所要求的过冷度，在固液界面前沿析出新的晶核，长大并阻止柱状晶向铸坯内生长，从而形成等轴晶区。
连铸工艺、设备--09连铸坯质量控制
液相穴内夹杂物上浮示意图： ａ—带垂直段立弯式连铸机； ｂ—弧形连铸机
B.连铸操作对铸坯中夹杂物的影响
连铸操作有正常浇注和非正常浇注两种情况。
在正常浇注下，浇注过程比较稳定，铸坯中 夹杂物多少主要由钢液的纯净度决定。
2.钢中夹杂物分类：
① 超显微夹杂，均匀分布在钢中；
② 显微夹杂，其尺寸小于50µm，它与钢中溶 解〔O〕含量有关；
③ 宏观夹杂（大型夹杂），尺寸大于50µm。 这种夹杂颗粒大、数量少、在钢中呈偶然 性分布，对产品质量危害最大。
3.夹杂物与产品质量
①夹杂物的形态和组成
沿轧制方向伸长的夹杂物能使钢的横向力学 性能恶化。
C.在操作中，注温和拉速对铸坯中夹杂物也有 一定影响
当钢液温度降低时，夹杂物指数升高；随着 拉速的提高，铸坯中夹杂物有增多的趋势。
D.耐火材料质量对铸坯夹杂物的影响
注连铸过程中由于钢液和耐火材料接触， 钢液中的元素（锰和铝等）会与耐火材料中 的氧化物发生作用生成夹杂物，当其不能上 浮时就遗留在铸坯中。
C.连wk.baidu.com坯的内部质量：
指连铸坯是否具有正确的凝固结构，等轴 晶与柱状晶的比例，以及裂纹、偏析、疏 松等缺陷的程度。
铸坯内部质量主要决定于铸坯在二冷区的 凝固冷却过程和铸坯的支撑系统的精度。 合理的二冷水量分布、支撑辊的严格对中、 防止铸坯鼓肚变形等，是提高内部质量的 关键。
连铸基本原理
第一章 前言
一、绪论
连续铸钢是一项把钢水直接浇注成形的新工 艺。目前世界上不少产钢国家连铸比已经接近饱 和程度，需要改进的方向是连铸机的结构和辅助 设备具有更高的综合能力、操作自动化、可控性 和安全性达到更高的水平，其目的在于进一步发 挥连铸机的生产能力和进一步提高铸坯质量。 生产的主要任务：生产合格的铸坯，满足下道工序。
第一阶段，进入结晶器的钢液在结晶器内凝固，形 成坯壳。出结晶器下口的坯壳厚度应足以抵抗钢液静压 力的作用。
第二阶段，带液心的铸坯进入二次冷却区继续冷却， 坯壳均匀稳定生长。
第三阶段为凝固未期，坯壳加速生长，凝固成铸坯。
凝固过程对铸坯质量有着重要影响。为保证钢坯质量， 钢液的凝固应达到以下几点：正确的凝固结构，合金元 素分布要均匀、偏析要小，最大限度地排除气体和夹杂 物，表面、内部质量良好，钢水收得率要高。
2.8定径水口计算
2.9比水量 浇铸每1kg耗用的水量(L).比水量大于1L/kg称为强泠,小于1L/kg称为
弱冷。
2.10铸机产能计算
第三章 连铸坯凝固与传热
1、连铸坯凝固过程实际上是热量传递过程。
钢水从液态转变固态放出的热量：
钢液
固体+Q
钢水凝固放出的热量包括三部分；
(1)过热：即钢水由浇注温度冷却到液相线温度时放 出的热量QL，单位KJ／Kg；
连铸小方坯的凝固组织和内部主要缺陷总结
连铸小方坯的凝固组织和内部主要缺陷总结
发布时间:2009-05-15 08:19:51
连铸小方坯的凝固组织
连铸坯的内部质量在很大程度上取决于它的凝固组织，其组织结构与普通钢锭相似，也由三个晶区组成，即激冷层区（边缘等轴晶区）、柱状晶区和中心等轴晶区。
（1）激冷层区
钢液进入结晶器后，受器壁急剧冷却形成大量晶核，并迅速凝固成具有细小等轴晶的激冷层区，其化学成分相当于液相成分。激冷层的厚度主要取决于钢液的过冷度，形成激冷层的冷却速度约为100℃/S。
（2）柱状晶区
随着激冷层的形成，传热速度减慢，凝固前沿的过冷度减小，同时又有空间热流时，柱状晶便开始生长，其方向平行于散热方向。当用较高倍显微镜观察其结晶组织结构时，可以发现这种柱状晶是大体沿同一方向伸展的网状树枝晶的集合组织。即从边缘向中心，柱状晶由只有二次枝晶发展成为高次枝晶，断面也由简单变复杂。柱状晶发达时可直抵铸坯中心，形成穿晶结构，只有形成中心等轴晶区才能阻止柱状晶生长。
（3）等轴晶区
随着柱状晶的生长，凝固前沿富集了越来越多的气体夹杂及低熔点元素，因而降低了熔点和过冷度。另外，由于坯壳厚度不断扩大，传热速度下降，柱状晶发展缓慢，并随着中心部位与柱状晶前沿钢液的温度差别逐渐减小，柱状晶停止向内生长，此时中心未凝固的钢液结晶接近停滞状态，直到钢液温度降低至熔点以下时，在残余钢液中普遍形核，向各方向长大成等轴晶。因此，浇注温度越低，温度梯度越小，组成的过冷范围越宽，就越容易生成等轴晶。
连铸坯宏观组织的好坏，可以用等轴晶所占比例多少来衡量。等轴晶组织对改善铸坯质量有显著影响，因此可以通过对连铸坯凝固条件的调整促进等轴晶的生长。
冶金质量分析
1.反应速度通常可用下式表示： ，n 、c 、K 分别为反应级数、反应物浓度及速率常数，其K 与温度有关.
2. ，A 、E 分别代表常数及活化能，它有决定反应机理和预测反应速度的功能。
3.反应速度理论：碰撞理论和绝对反应速度理论
①碰撞理论 根据气体动力学理论，对均相来说，任何反应的产生，必须满足以下的两个条件：1）分子与分子之间的碰撞2）碰撞时分子处在能起反应的状态。
碰撞频率Z 随温度增加的关系式为Z 正比T1/2。而真正对速度贡献大的是那些具有高
于平均能量的分子，即活化分子。并不是所有碰撞的分子都能发生反应，所以起反应的
分子必须要获得额外的、高出平均水平的能量E ，对此发生反应的最小平均动能称为活
化能，当活化能越低，活化分子越多，反应速度就越快。这个因素是实际导致反应发生
的碰撞分额，称为“有效”碰撞。
②绝对反应速度理论 绝对反应速度理论又称活化络合物理论或过渡态理论，仍设分子发
生碰撞，但排斥速度是碰撞的函数。反应速度是由活化络合物过渡态的分解速度给定的。
更适合于处理钢铁冶金中的反应。
基本原理 1）活化络合物可像对待任何其他化学物质那样来对待，并与各反应物处于
平衡状态，它的寿命很短。2）活化络合物分解成两种产物的反应速度为通用速度，与
反应物的性质和活化络合物的形态无关。
4. 炉渣在冶金过程中的作用
①炉渣的有利方面（对熔炼过程的正常进行，提高合金质量，改进技术经济指标等都有
很大的影响。）1）炉渣直接参加化学反应，控制合金元素的氧化与还原，并去除合金
中硫磷等有害杂质。2）炉渣对合金熔体有保护作用。3）电弧炉、平炉从上部加热熔
高品质厚规格X70管线钢连铸坯的显微组织
高品质厚规格X70管线钢连铸坯的显微组织
摘要：
本研究采用金相显微镜和扫描电镜等方法，对X70管线钢连
铸坯的显微组织进行了研究。结果表明，X70管线钢连铸坯的显微组织主要由铁素体、珠光体和贝氏体三种组织相组成。其中，铁素体是主要的组织相，珠光体和贝氏体则在铁素体中分布较均匀。此外，随着连铸坯坯头位置的改变，X70管线钢连铸坯的显微组织也发生了变化，具体表现为铁素体的形态和分布出现明显的变化。本研究结果对X70管线钢的生产和应用
具有重要的参考价值。
关键词：X70管线钢；连铸坯；显微组织；铁素体；珠光体；贝氏体
正文：
一、绪论
随着经济的快速发展，油气管线建设越来越重要。X70管线钢因其具有高强度、低温韧性好等优良性能而被广泛应用于油气管线建设中。其中，连铸坯是X70管线钢生产中最为关键的
环节之一。因此，对连铸坯的显微组织进行研究和分析，对于优化生产工艺、提高产品质量和降低生产成本具有重要的意义。
二、材料和方法
本研究采用商业化的X70管线钢作为研究对象。样品采自厂
家生产的连铸坯，样品长度为200mm，直径为80mm。样品
表面经过机械抛光和腐蚀处理。样品显微组织的观察采用光学显微镜和扫描电镜进行。光学显微镜采用磨片法制备，扫描电镜采用表面刻蚀法制备。
三、结果和分析
1、X70管线钢连铸坯的显微组织
光学显微镜照片显示，X70管线钢连铸坯的显微组织主要由铁素体、珠光体和贝氏体三种组织相组成。其中，铁素体是主要的组织相，珠光体和贝氏体则在铁素体中分布较均匀。扫描电镜照片也显示了同样的组织相。图1是X70管线钢连铸坯光
连铸过程技师教程(三)
第十一章连铸过程的凝固和组织结构
11.1 连铸坯凝固过程的热量
钢水冷却凝固到连铸坯，要放出大量热量。期间放出的热量分三种，即过热（显热的一种）、潜热、显热。
过热：从浇注温度到液相线温度需放出的热量。
Q L=C L（T C—T L）
Q L为过热量，千焦/千克；C L为钢水比热（热容），0.8778千焦/千克·度；
T C为浇注温度，℃；T L为液相线温度，℃。
潜热：从液相线温度降低到固相线温度需放出的热量。
Lf
显热：从固相线温度降低到坯壳表面温度需放出的热量。Q S=C S（T S—T0）
Q S为显热，千焦/千克；C S为固态钢比热（热容），0.7106千焦/千克·度；
T S为固相线温度，℃；T0为温，℃。
11.2连铸坯的凝固过程
三个阶段：
钢水在结晶器内形成初生坯壳；
带液芯的坯壳在二冷区稳定生长；
临近凝固末期的凝固。
11.3连铸坯的组织结构
边部细小的等轴晶激冷层；
中间树状晶区；
中心等轴晶区。
第十二章连铸工艺
12.1 连铸对钢水的要求
总要求：四定：定量（炉产量）、定时（定时供给钢水，即周期恒定），定温度，定化学成分。
12.1 连铸对钢水成分的要求
12.1.1 成分的稳定性：
不仅要求同一炉（同一钢包内）钢水化学成分均匀稳定（吹氩搅拌），而且要求连浇上下炉钢水的化学成分要相对均匀，即C含量差≤0.02%、Mn含量差≤0.15%，因上下炉连浇，分坯不能严格做到一炉对一炉，在这样的成分范围
内，钢材性能的均匀性才能得到保证。
12.1.2 钢水良好的可浇注性：
要求水口不堵塞、不结瘤。钢水纯洁度高、夹杂物少，气体含量低，其流动性好；在工艺规程范围内，适当提高浇注温度，其可浇性好。
轧钢基础知识问答
第一章钢材品种及其生产系统
一钢材的压力加工方法
1．钢材有哪些压力加工方法？
2．什么叫轧钢，怎样分类？
3．什么叫热轧和冷轧？
4．什么叫纵轧、横轧与斜轧？
5．什么叫半成品生产？什么叫成品生产率？6．轧制型钢的主要方法有哪些？
7．轧制线材的主要方法有哪些？
8．轧制钢板、钢带的方法有哪些？
9．生产钢管的方法有哪些？
10．有哪些特殊轧制方法？
二轧钢产品种类
11．什么叫轧钢产品品种？
12．什么叫板管比？
13．热轧钢坯有哪些品种？
14．有哪些简单断面型钢？
15．有哪些复杂断面型钢？
16．钢板有哪些品种？
17．钢管有哪些品种？
18．什么叫周期断面产品？
19．什么是车轮与轮箍？
20．什么叫弯曲型钢？
21．热轧钢筋分几级？
22．H型钢的种类有哪些？
23．钢轨有哪些种类？什么叫高速铁路？
三轧钢生产系统
24．有哪些轧钢生产系统？
25．型钢生产系统的特点是什么？
26．钢板生产系统的特点是什么？
27．钢管生产系统的特点是什么？
28．混合轧钢生产系统的特点是什么？29．合金钢生产系统的特点是什么？
30．机械零件的轧制特点是什么？
31．连铸连轧生产特点是什么？
32．近终形连铸生产的特点是什么？
33．原26
四轧钢技术的进步
34．轧钢技术未来的主要发展方向是什么？
35．轧制基础理论有那些进展？
36．钢板轧制技术有那些进步？
37．条钢轧制技术有那些进步？
38．钢管生产技术有那些进步？
第二章轧钢生产基础知识
一钢的分类
39．什么叫金属？什么叫合金？
40．什么叫生铁、球墨铸铁、可锻铸铁
41．什么叫钢？
42．钢是怎样分类的？
43．钢是怎样分类的？
连铸坯裂纹的原因分析和改进措施
连铸坯裂纹的原因分析和改进措施
作者：钟海
来源：《西部论丛》2020年第10期
摘要：经过实践连铸坯在生产过程中由于钢水质量、工艺问题和操作水平的影响或多或少都会不可避免的产生内部裂纹。当它是由于轧制工艺方法和其他原因，可能没法焊接继而保持工厂的产品在随后的轧制中，从而影响产品质量，惨重的是会造成严重事故。本文概述了在浇铸过程中钢水过热度和S，Mn，P等化学成分对连铸坯裂纹呈现的影响;同时，详细概括了拉速、保护渣、钢水液面波动大小、二次冷却的比水量等连铸生产工序对裂纹生成和铸坯的均匀生长有影响。并对在实践中生产的连铸坯内部裂纹出现缘故进行总结，提出相应措施予以防止，为避免连铸坯内部质量问题，对类似的冶炼生产具有一定的指导意义。
关键词：连铸坯;裂纹;结晶器;工艺
引言
在炼钢过程中，一定要提升钢水的纯净度，把钢中的S、P成分降低，因此给连铸生产创造良好的条件，连铸生产的铸坯也因一些工艺问题而产生各种缺陷。在铸坯的各式各样缺陷中，钢中的裂纹是严重的缺陷之一，大约占各类缺陷的50%之多。这种裂纹会遗留在后面的轧制工艺与后续的产品中，继而很大程度上影响现实情况作业的工作效率。加强工艺技术监督和加强操作本身的技术规范，这样能避免很多铸坯裂纹和夹杂的产生。
简述连铸坯的裂纹的种类
第一个是板坯中心裂纹，铸坯中心液相穴在凝固点周边收缩，铸坯分层或鼓肚造成的，同时表示为中心偏析线。中心裂纹出现在板坯断面的中心位置，与宽面平行，在断面上可看到呈现开口状的缺陷。中心裂纹产生的原因主要有：因结晶器的冷却不均匀，拉速波动的变化而产生不均匀的凝固坯壳;凝固末端的凝固通道的不均匀强冷;辊缝开口度对弧不准确、不合理而在凝固通道上发生了异常压力中止了钢水的补充。钢水的质量，钢水热度过高，拉速快慢，温度不满足和辊缝开口度扩大等等都对中心裂纹有影响。
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由于连铸技术的日趋完善，连铸坯质量不断提高。现在几乎大多数钢种都能采用连铸技术生产钢坯，连铸坯已经成为轧钢用坯的主要来源。
钢水连铸与钢锭模铸有所不同。连铸时，钢液注入结晶器后受到激冷形成坯壳，坯壳边向下移动，边放出热量，边向中心凝固。由于拉速通常都比结晶速度快，因此其内部有一相当长的呈倒锥形的未凝区，称为“液相穴”。到进入二冷区再经喷水或喷雾冷却后才完全凝固成为连铸坯。
用硫印或酸浸方法可以显示出连铸坯横断面或纵断面内部结晶组织结构的情况。连铸坯内部组织结构一般也由三个晶带所组成，即外层是激冷生成的细小等轴晶带，接着是柱状晶带，中心是较粗大的等轴晶带。根据连铸坯凝固过程中冷却条件的不同，各带的发展情况不一，可以得到不同类型的结晶结构。外层等轴晶区也叫“激冷层”，它相当于在结晶器内最初快速凝固条件下形成的硬壳，其宽度约25mm，主要取决于钢液的过热度。紧接激冷层向中心生成的柱状晶区是在凝固前沿的过冷度减小而又有定向热流时开始生长的。靠近激冷层的柱状晶很细，其方向平行于散热方向，而沿铸坯纵断面没有明显的倾角；接着柱状晶的方向性变强并且向上倾斜，柱状晶的个数由多变少，晶粒由细小变粗大，其断面由简单变复杂。柱状晶发达时可直抵铸坯中心形成穿晶结构。中心等轴晶区是随着凝固前沿的推移，两相区的宽度不断扩大，心部钢液温度降至液相线温度后，而有大量等轴晶产生并迅速长大而形成的。柱状晶区和中心等轴晶区的宽度受许多因素影响，如钢液的过热度、钢液的化学成分特别是含碳量的高低、铸坯尺寸、浇注速度和铸坯的冷却条件等。
钢液凝固过程是一个热量释放和传递的过程，连铸坯与铸锭相比，连铸坯的凝固及其内部组织结构具有下列特点：
1）由于使用水冷结晶器和二冷区喷水或喷雾冷却，连铸坯的冷却强度比钢锭的大，铸坯凝固速度快，铸坯的激冷层较厚，晶88
粒更细小，而且可以得到特有的无侧枝的细柱状晶，内部组织致密；
2)在正常情况下，连铸坯凝固时，沿连铸机任一位置的凝固条件都不随时间变化，因此，除铸坯头尾两端外，铸坯沿长度方向内部组织均匀一致；
3)连铸坯相对断面都较小，而液相穴很深（有的可达十几米），钢液如同在一个特大的高宽比的钢锭模内凝固。因此内部未凝固钢液的强制循环区小，自然对流也弱，加之凝固速度快，使铸坯成分偏析小，比较均匀；
4)连铸时钢液的凝固过程可以控制，可以通过对冷却和凝固条件的控制和调整，获得健全的也较理想的连铸坯内部结构，从而改善和提高铸坯的内在质量。