连铸坯内部质量
连铸坯质量控制
连铸坯质量控制连铸坯质量控制引言连铸坯质量是决定钢铁产品质量的重要因素之一。
在连铸过程中，通过控制连铸坯的凝固结晶形貌、尺寸尺寸以及内部缺陷等，可以保证最终钢铁产品的质量稳定性。
本文将介绍连铸坯质量控制的基本原则和常用技术手段。
1. 连铸坯凝固结晶形貌控制1.1 凝固路径设计连铸坯的凝固路径设计是影响凝固结晶形貌的关键因素。
凝固路径包括主要凝固温度区间、凝固速度以及凝固过程中应有的温度梯度等要点。
通过科学合理地设计凝固路径，可以控制连铸坯的凝固结晶形貌，提高产品的均匀性和致密性。
1.2 凝固浸没深度控制凝固浸没深度是指连铸坯在铸机中浸没的深度。
凝固浸没深度的调整可以通过调整浇注速度、浇注高度和结晶器深度等因素来实现。
恰当地控制凝固浸没深度可以优化凝固结构，减少坯壳厚度和缩孔等缺陷的发生。
2. 连铸坯尺寸控制2.1 坯型设计连铸坯的尺寸控制需要科学合理地设计坯型。
坯型设计要考虑连铸机的性能和工艺条件，以及产品需要达到的尺寸要求。
有效的坯型设计可以保证连铸坯尺寸的精确控制，减少修磨损失并提高铸坯产量。
2.2 坯型换边控制连铸坯在连铸过程中，由于挤压力和引拉力的作用，容易发生坯型换边的情况。
坯型换边会导致铸轧过程中尺寸控制困难，甚至导致产品尺寸不合格。
通过控制连铸机的工艺参数和优化设备结构，可以有效地控制坯型换边，提高铸坯质量。
3. 连铸坯内部缺陷控制3.1 结晶器设计结晶器是连铸过程中控制坯内部缺陷的关键设备。
结晶器的设计应考虑到坯内部的流动状态，并通过合理的传热和传质方式，控制连铸坯内的气体和夹杂物等缺陷。
合理的结晶器设计可以有效减少坯内部夹杂物和气体等缺陷的产生。
3.2 液相线保护措施液相线是连铸过程中凝固结构变化的关键位置。
液相线的形成过早或过晚都会导致内部缺陷的产生。
通过合理的冷却水设定和轧制工艺，可以保证液相线的稳定形成，有效控制坯内部缺陷。
结论连铸坯质量控制是保证钢铁产品质量稳定的关键环节。
提高连铸坯内部质量的方法
提高连铸坯内部质量的方法
提高连铸坯内部质量的方法有以下几点：
1. 优化铸造工艺：合理控制浇注温度、浇注速度和冷却条件，确保铸造过程中连铸坯内部温度均匀，并避免温度梯度过大造成的结构变化。
2. 提高连铸机设备性能：增加转速变换频率、提高铸坯拉速和调整结晶器倾斜角度等，能够使连铸坯的结晶过程更加均匀，减少内部缺陷的产生。
3. 控制铸态组织：合理选择铸态结构和组织控制技术，避免连铸坯内部产生大片偏析、夹杂物等缺陷。
可以采用定向凝固技术、过冷等离子体熔炼技术、空载预轧等方法，减少组织缺陷。
4. 优化坯料质量：对坯料进行合理选择和处理，确保坯料化学成分和内部缺陷达到要求，减少连铸坯内部产生缺陷的概率。
5. 加强质量控制：加强连铸过程中的在线监测和控制，及时发现和处理连铸坯内部质量问题，避免次品的产生。
可以利用各种无损检测手段对连铸坯进行检测，如超声波检测、X射线检测等。
总之，提高连铸坯内部质量需要从铸造工艺、设备性能、铸态组织、坯料质量和质量控制等方面共同改进和优化。
连铸坯的缺陷及控制
二冷段和末端区的电磁搅拌可有效抑制枝晶搭桥形成封闭 的液窝。
连铸主要工艺参数
① 拉坯速度及其控制 ② 铸坯的冷却（结晶器冷却、二次冷却）
连铸坯的内部凝固是在出结晶器后进行的，后继的二次水冷、 弯曲矫直等直接影响内部质量。
连铸坯的缺陷及控制
提高连铸坯内部质量的工艺措施：
① 控制二冷段的传热，使铸坯均匀凝固，提高等轴晶率； 偏析、缩孔、缩松
② 降低浇钢的过热度； ③ 使用性能好的保护渣，防止钢水二次氧化和污染； ④ 控制拉速，保证连铸机正常运行； ⑤ 电磁搅拌（二冷段和末端区）。 偏析、缩孔、缩松
连铸坯的缺陷及控制
提高连铸坯表面质量的工艺措施：
① 控制结晶器的传热，使初凝固壳均匀； 裂纹、凹陷
② 控制结晶器的振动；
振痕、横裂纹
③ 使用性能好的保护渣；
气孔、夹杂
④ 优化结晶器结构；
倒锥角度，弧形壁
⑤ 电磁搅拌；
气孔、夹杂
⑥ 软接触电磁连铸。
振痕、裂纹
电磁搅拌的部位：
结晶器电磁搅拌：
（1）借助旋转电磁场使连铸 机结晶器内的金属液产生平 面旋转，去除杂质、气体。
结晶器电磁搅拌：
（2）扩大等轴晶区改善宏观 偏析，减少粗大柱状晶区 。
软接触电磁连铸：
软接触电磁连铸：
（1）减轻结晶器振动对弯月 面的影响，液态渣膜连续均 匀。
软接触电磁连铸：
（2）减小初凝壳对结晶器的 连铸坯的内部缺陷
裂纹 气孔 夹杂 缩孔、缩松 成分偏析
连铸坯的缺陷及控制
连铸坯的缺陷及控制
1. 连铸坯的表面缺陷
裂纹 气孔 夹杂 振痕、凹陷 成分偏析
连铸坯的缺陷及控制
1. 连铸坯的表面缺陷
连铸坯质量
侧固液相界面捕捉，在内弧侧距表
面约10mm处，有一夹杂物集聚带。 大型夹杂物多集中于内弧侧
1/5~1/4厚度处。
直结晶器+2~3m垂直段：注流冲击 是对称的，液相内夹杂物得到上浮， 同时夹杂物分布也比较均匀。见右 图和下页图
1 弧形连铸机 2 直结晶器的弧形连铸机 3 立式连铸机
连铸机机型对大型夹杂物的影响
30 30
CaO- SiO2-Al2O3
Al2O3 ，Al2O3〃SiO2 Al2O3-MnO-CaO，Al2O3
⑵ 如何分析夹杂物对产品质量的影响
应从以下几个方面着手分析： ①夹杂物的形态和组成。塑性夹杂和球形不变形夹杂对钢性能的影响 不同，沿轧制方向伸长的塑性夹杂使钢横向力学性能恶化。MnS夹杂 能变形,FeO和MnO夹杂能稍变形,SiO2 和Al2O3 夹杂不变形。FeS、 FeO熔点低使钢产生热脆，MnS熔点高改善钢的热脆。 ②夹杂物的大小和聚集状态。夹杂物会使钢材产生分层，夹杂物越大， 影响越大。但即使存在着小的夹杂物聚集，也可能使钢材分层。
③ 预防及消除方法： — 结晶器铜板表面最好镀铬或 镀镍，减少铜的渗透； — 适当控制钢中残余元素，如 ω[Cu] ＜0.20%； — 降低钢中硫含量，并控制合 适的[Mn]/[S]比大于40； — 控制钢中Al、N含量，选择合 适的二冷制度。
⑸ 皮下气泡与气孔
① 缺陷特征：在铸坯皮下存在的直径约1mm,长约10mm,沿柱状晶生 长方向分布的气泡称为皮下气泡。若裸露于铸坯表面的气泡称为表面气 泡；小而密集的小孔叫皮下针孔。
①连铸时钢液凝固速度快，夹杂物集聚长大机会少→尺寸较小，不易从 钢液中上浮。
②连铸过程中多了中间包装臵，钢液与大气、熔渣、耐材接触时间长易
第六章_连铸坯质量及控制解读
基本分布在方坯厚度的1/4处并垂直于铸坯表面，可能延伸到断 面中央附近，产生的主要原因：由于坯壳再二冷下段，铸坯表面 温度回升引起。
带液相弯曲的弧形/立弯连铸机矫直时仅在铸坯内部受张应力作 用一侧发生的裂纹。 拉辊压力过大造成的与拉辊压下方向平行的一种中心裂纹。
内 部 缺 陷
断面 中心 星状
断面裂纹 中心星 状裂纹
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 量就是控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。
2．钢含碳量：低碳钢和高碳钢有较大的柱 状晶区；含碳量为0.18~0.45%的钢种有较 大的等轴晶区。 3．铸机机型（弧形）：内弧侧柱状晶长度 大于外弧侧柱状晶的长度。 4．铸坯断面：铸坯断面增大到一定程度后， 等轴晶率显著提高。
连铸坯质量的控制
连铸坯的质量控制系统专业：班级：姓名:XXX目录1连铸坯纯净度与产品质量 (1)1.1纯净度与质量的关系 (1)1。
2提高纯净度的措施 (2)2连铸坯质量............................................................ 错误!未定义书签。
2.1 连铸坯的几何形状质量 (3)2。
1.1 铸坯形状缺陷类型 (4)2。
1。
2 铸坯形状缺陷产生原因及防止措施 (4)2.1.3 铸坯鼓肚 (4)2.1.4 铸坯菱变 (4)2。
1。
5 铸坯变成梯形坯 (5)2.2 连铸坯表面质量 (5)2。
2。
1 连铸坯表面振痕 (5)2。
2。
2 振痕形成机理 (5)2。
2.3 振痕对铸坯质量的影响 (6)2。
2。
4 影响振痕深度的因素 (6)2.2.5 减少振痕深度的措施 (7)2。
2.6 铸坯表面裂纹 (7)2。
2。
7 表面纵裂纹 (8)2。
2.8 铸坯角部纵裂纹 (11)2。
2。
9 表面横裂纹 (12)2。
2.10 角部横裂纹 (14)2.2。
11 铸坯表面星状和网状裂纹 (15)2。
2.12 铸坯表面夹渣（杂） (16)2.2。
13 铸坯气孔和气泡 (17)2。
2.14 铸坯表面凹陷 (17)2。
2.15 铸坯表面增碳和偏析 (18)2。
2.16 重皮和重结及结疤 (19)2.3 连铸坯内部质量 (19)2。
3。
1 铸坯内部裂纹 (19)2。
3.2 皮下裂纹 (20)2.3.3 中间裂纹 (20)2.3.4 矫直裂纹 (21)2。
3。
5 压下裂纹 (22)2.3。
6 断面裂纹-——-中心线裂纹 (22)2。
3。
7三角区裂纹 (24)2。
3.8角部附近的裂纹 (25)2.3。
9白点及发纹 (25)2。
3。
10铸坯中心偏析、疏松和缩孔 (25)2.3。
11铸坯内部夹渣（杂） (26)3连铸坯星状缺陷 (27)3.1 鼓肚变形 (27)3。
2 菱形变形 (28)3.3 圆铸坯变形 (28)致谢 (29)摘要连铸坯质量决定着最终产品的质量。
连铸坯的质量控制概述
提高铸坯洁净度的措施： （1）无渣出钢 （2）选择合适的精炼处理方式 （3）采用无氧化浇铸技术 （4）充分发挥中间包冶金净化的作用 （5）选用优质耐火材料 （6）充分发挥结晶器的作用 （7）采用电磁搅拌技术，控制铸流运动
三、铸坯表面质量及控制
控制表面质量的必要性 表面缺陷的形成 表面裂纹的主要种类 液面结壳 凹坑和重皮
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 形成原因：液相穴末端板坯鼓肚；
板坯宽面、窄面鼓肚 主要影响因素：
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 不足
二冷区采用合适的夹辊辊距，支撑辊 准确对弧
对弧，并确保二冷区的均匀冷却
5.2 圆柱坯变形
定义：圆坯变形成椭圆形或不规则多边 形。圆坯直径越大，变成随圆的倾向越 严重。
椭圆变形原因： （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）及时更换变形的结晶器 （2）连铸机要严格对弧 （3）二冷区均匀冷却 （4）可适当降低拉速
3.5 深振痕
结晶器上下振动时，在铸坯表面形成 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 形成缺陷，危害成品质量。
振痕深度与振动参数、含碳量、保护 渣性能及结晶器液面波动状态等因素 有关。
3.6 表面气泡（和皮下气泡）
形成原因：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。
连铸坯质量解析(共20张PPT)
(2)二，冷区如采果用平夹稳杂的热物冷细却，小矫，直呈时铸球坯形的表，面弥温度散要分高于布质，点沉对淀钢温度质或量高的于γ影--α。响比集中存在要小些；当夹杂物大，
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13.5.2 连铸坯表面质量
13.5.2.1 表面裂纹
表面裂纹就其出现的方向和部位，可以分为面部纵裂纹．角部纵裂纹与横裂纹，星状 裂纹等。
纵向裂纹在板坯多出现宽面的中间部位．方坯多出现在棱角处。表面纵裂纹直接影响钢材质量。
若铸坯表面存在深度为，长度为300mm的裂纹，轧成板材后就会形成1125mm的分 层缺陷。严重的裂纹深度达10mm以上，将造成漏钢事故或废品。
(从4)表选1。用3—性大5能所于良列好5数的0据保μ可m 护以渣看的；出大，富型集夹溶杂质元物素往的母往液伴流动有是裂加剧纹中出心偏现析．的造重要成原连因。铸坯低倍结构不合格，板材分层，并
2 连铸坯表面质量 (4)选用性能良好的保护渣；
中2 间连包损铸使坏坯用表冷双面层轧质渣量钢覆盖板剂的，隔表绝面空气等，，避免对钢钢液的危二害次很氧化大。。夹杂物的大小形态和分布对钢质量的影响也不同
来看，锰-硅盐系夹杂物的外观颗粒大而浅，Al2O3系夹杂物细小而深。若不清除，会造成成品表面缺陷
，增加制品的废品率。夹渣的导热性低于钢，致使夹渣处坯壳生长缓慢，凝固壳薄弱，往往是拉漏的起因， 一般渣子的熔点高易形成表面夹渣。
敞开浇铸时，由于二次氧化．结晶器表面有浮渣。浮渣的熔点和流动性以及钢液的浸润性均与浮渣的组成
连铸坯质量讲解
100-300微米不规则的CaO-Al2O3和Al2O3的大型夹杂物。
● 厚度为0.3mm的薄钢板,在1m2面积内，粒径小于50微
米的夹杂物应少于5个，才能达到废品率在0.05%以下，
即深冲2000个DI罐,平均不到1个废品。
● 对于极细的钢丝（如直径为0.10-0.25mm的轮胎钢丝
预防表面横裂纹的措施
◆ 结晶器采用高频率，小振幅振动 ◆ 二冷区采用平稳热冷却，控制矫直铸坯温度 ◆ 降低钢中S、O、N的含量，加入Ti、Zr、Ca ◆ 选用性能良好的保护渣 ◆ 保持结晶器液面稳定 ◆ 通过二次冷却使铸坯表面层奥氏体晶粒细化
星状裂纹一般发生在晶间的细小裂纹，呈星状
或呈网状。通常是隐藏在氧化铁皮之下难于发现，经酸洗 或喷丸后才出现在铸坯表面。主要是由于铜向铸坯表面层 晶界的渗透，或者有AlN,BN或硫化物在晶界沉淀，这都降 低了晶界的强度,引起晶界的脆化,从而导致裂纹的形成。
提高钢纯净度的措施
◆ 无渣出钢 ◆ 选择合适的精炼处理方式 ◆ 采用无氧化浇注技术 ◆ 充分发挥中间罐冶金净化器的作用 ◆ 选用优质耐火材料 ◆ 充分发挥结晶器的作用 ◆ 采用电磁搅拌技术，控制注流运动
连铸热加工 之前是否需要精整，也是影响金属收得率和成本 的重要因素，还是铸坯热送和直接轧制的前提条 件。
MnO-SiO2- Al2O3
UOE管 冷轧薄板 轮胎钢丝 弹簧钢丝
超声波探伤缺陷 冲压缺陷 冷拔断裂 冷拔断裂
200
Al2O3群；CaO·Al2O3
250
CaO-SiO2-Al2O3
30
Al2O3；Al2O3·SiO2
30 Al2O3-MnO-CaO；Al2O3
连铸坯质量的控制
连铸坯质量的控制
一、引言
连铸是钢铁生产过程中的重要环节，其连铸坯的质量影响着钢质的稳定性、物
理性能和化学成分等方面。
因此，连铸坯质量控制一直是钢铁生产中的关键技术之一。
二、连铸坯质量的影响因素
1.原料质量：包括钢水、氧化渣等的质量；
2.坯型结构和尺寸：坯型结构和尺寸的设计直接影响坯料的冷却效果和
内部应力状态；
3.坯料表面状态：表面缺陷会在浇铸过程中暴露出来，影响坯料的质量；
4.坯料内部缺陷：坯料内部缺陷会影响钢材的使用寿命和物理性能；
5.连铸工艺参数：包括浇注速度、结晶器温度和冷却水流量等。
三、连铸坯质量控制的措施
为了控制连铸坯质量，需要在生产过程中采取以下措施：
1.加强原料质量控制：保证钢水、氧化渣等原料的质量，避免对坯料质
量的不利影响；
2.优化坯型设计：通过设计合理的坯型结构和尺寸，使坯料均匀冷却、
内部应力均匀分布；
3.改进坯料清理技术：减少表面缺陷的产生；
4.加强坯料表面处理：处理坯料表面缺陷，消除缺陷部位；
5.控制连铸工艺参数：调整浇注速度和结晶器温度等工艺参数控制坯料
成分，改善坯料品质。
四、
通过加强原料质量控制、优化坯型设计、改进坯料清理技术、加强坯料表面处
理和控制连铸工艺参数等措施，可以有效地控制连铸坯质量。
同时，连铸坯质量控制也是钢铁生产中不可或缺的环节，对于提高钢材质量和降低成本都具有非常重要的意义。
连铸坯产生质量问题的原因
23.什么是连铸坯的质量问题?最终钢材产品的质量取决于连铸坯的质量。
所谓连铸坯的质量是指得到合格钢材产品所允许的铸坯缺陷的严重程度。
我们关心的是，哪些连铸坯的质量问题可以通过电磁搅拌来解决，这就一定会涉及质量问题产生的原因。
24.铸坯质量问题主要有哪些?(1)铸坯的纯净度(夹杂物数量、形态、分布等)；(2)铸坯的表面缺陷(裂纹、夹渣、气孔等)；(3)铸坯内部缺陷(裂纹、偏析、夹杂、疏松和缩孔等)。
铸坯的纯净度主要取决于钢水进入结晶器之前的处理过程，即在浇注前把钢水搞“干净”些；同时浇铸时要控制工艺，不让夹杂物随钢水下行。
铸坯纯净度的控制是从熔炼开始(电炉、转炉)到炉外精炼、中间包冶金、保护浇注以及电磁搅拌工艺的全过程控制。
铸坯的表面缺陷主要取决于钢水在结晶器内的凝固过程，它与结晶器内坯壳的形成过程、结晶器液面波动、浸入式水口设计、保护渣性能等因素有关。
必须控制影响表面质量的各参数在目标值以内，从而生产无缺陷的铸坯，这是热送和直接轧制的前提。
铸坯的内部缺陷包括内部裂纹、疏松与缩孔，主要取决于在二次冷却区铸坯冷却过程和铸坯支撑系统。
合理的二次冷却水分布，支承辊的对中，防止铸坯鼓肚等是提高铸坯内部质量的前提。
铸坯内部元素偏析，是与全过程有关的。
因此，为了获得良好的铸坯质量，可以根据钢种和产品的不同要求，在连铸的不同阶段，如钢包、中间包、结晶器和二冷区采用不同的工艺技术(包括电磁搅拌)，对铸坯质量进行有效的控制。
25.连铸坯中非金属夹杂物有哪些类型?连铸坯中非金属夹杂物，按其生成方式可分为内生夹杂和外来夹杂。
内生夹杂，主要是指出钢时，加铁合金的脱氧产物和浇注过程中钢水和空气的二次氧化产物，如铝的氧化物。
外来夹杂，主要是冶炼和浇铸过程中带入的夹杂物，如钢包、中间包耐火材料的浸蚀物，卷入的包渣和保护渣、水口被冲刷的残留物等。
连铸坯中最后凝固的夹杂物的数量、分布和粒度，是受中间包内钢水的纯净度、结晶器内注流的冲击深度以及注流的运动状态等制约的。
连铸坯质量控制
连铸坯质量控制连铸坯质量控制1. 引言2. 连铸坯质量特点连铸坯的质量特点主要包括以下几个方面：2.1 凝固结构连铸坯是通过冷却凝固过程形成的，其凝固过程直接影响到坯体的凝固结构。
凝固结构的好坏会对后续的加工以及材料性能产生重要影响。
2.2 化学成分均匀性连铸坯的化学成分均匀性是其质量的重要指标之一。
成分不均匀容易导致后续钢材性能不稳定，从而影响到产品的质量。
2.3 表面缺陷由于连铸坯制造过程中的一些不可避免的因素，气体夹杂、氧化皮等，会在坯体表面形成一些缺陷。
这些表面缺陷会对后续产品的外观质量产生负面影响。
2.4 尺寸偏差连铸坯的尺寸偏差是指坯体的实际尺寸与标准尺寸之间的差异。
尺寸偏差会影响到钢材的加工工艺和成形质量。
3. 连铸坯质量控制因素及措施连铸坯质量的影响因素众多，包括原料质量、连铸工艺参数、设备状况等。
针对这些影响因素，可以采取以下控制措施来提高连铸坯的质量：3.1 原料质量控制通过严格控制原料的化学成分和物理性能，确保连铸坯的化学成分均匀性和机械性能达到要求。
3.2 连铸工艺参数控制连铸工艺参数的合理设置对坯体的凝固结构和表面质量具有决定性影响。
需要通过优化连铸工艺参数，如冷却水流量、浇注速度等，来控制连铸坯的质量。
3.3 设备维护与改进连铸设备的状态对连铸坯质量也有重要影响。
定期进行设备维护和检修，及时处理设备故障，可以保证设备处于良好状态，进而提高连铸坯的质量。
3.4 检测手段与技术利用先进的检测手段和技术，如超声波检测、磁力检测等，可以对连铸坯进行质量检测，及时发现问题并采取相应措施。
4.连铸坯质量控制是钢铁生产中至关重要的环节。
通过对连铸坯质量特点的分析和影响因素的控制，可以采取相应的措施来提高连铸坯的质量。
这不仅对于保证下游产品质量，还对于提高工业生产效益和降低资源消耗具有重要意义。
开展连铸坯质量控制工作是必不可少的。
第五讲-连铸坯内部质量控制
第六讲连铸坯内部质量的控制北京科技大学课程主要内容1.绪论2.连铸技术的发展3.凝固理论（形核、长大、凝固组织控制）4.钢液的凝固原理（结晶器、二次冷却）5.连铸坯表面质量控制6.连铸坯内部质量控制7.连铸新技术主要内容1 连铸坯中心缺陷概念2 影响连铸坯中心缺陷形成因素3 防止铸坯中心缺陷的对策4 铸坯中心缺陷形成机理5 结语前言从结晶器拉出来带有液芯的坯壳，在连铸机内边传热、边凝固、边运行而形成很长液相穴的铸坯（少则几米多则十几或二十几米），由于受凝固、传热、传质和工艺的限制，沿液相穴路径常常发生钢水补缩不好，在铸坯完全凝固后，沿铸坯轴向（拉坯方向）某些局部区域常常发现疏松、缩孔和偏析，常称为中心缺陷。
根据钢种和产品用途不同，对连铸坯中心缺陷有严格要求，板坯中心缺陷严重会引起中厚板横向性能尤其是冲击韧性不合格，管线钢抵抗，氢脆（HIC）裂纹能力恶化。
对于中高碳大方坯轧制棒材或线材产品常常会因中心缺陷严重使大方坯低倍检验不合格而导致产品合格率降低。
因此减轻铸坯中心缺陷至不使产品产生废品，这是提高连铸坯内部质量的一个重要任务。
1 连铸坯中心缺陷概念1.1 铸坯中心缺陷形貌沿铸坯横向或纵向轴线剖开经硫印或酸浸后，可显示出低倍结构，（图1-1）沿铸坯纵剖面中心轴线可发现：y中心疏松y中心缩孔y中心偏析（宏观偏析，它与疏松缩孔伴生）y点状或V形偏析（半宏观偏析）沿铸坯横剖面，则中心区有点状疏松或缩孔。
图1-1 铸坯低倍形貌1.2 铸坯中心缺陷评价（1）宏观评级零级相当于中心结构致密，5级为中心疏松尺寸大且连续。
在高过热度浇铸时，约80%铸坯相当于1、2、3级，而20%铸坯相当于4、5级。
（3）化学元素分布从铸坯横断面从内弧到外弧隔一定距离钻样，分析C、Si、Mn、S、P元素以表征铸坯表面至中心的成分差异（图1-3）。
图1-3 铸坯横断面成分分布从铸坯纵向轴线剖开沿中心线隔一定距离钻样，分析C、Si、Mn、S、P成分，以表征铸坯中心线区域成分差异（图1-4）图1-4 铸坯中心成分分布表1-1 铸坯偏析比也可用SEM(Scanning Electron Microscope) 来描述铸坯或轧材试样上Mn偏析图谱，以表征微观偏析状况。
连铸坯质量
内容提要
◆ 连铸坯的质量评价 ◆ 连铸坯的纯净度及控制 ◆ 连铸坯表面质量及控制 ◆ 连铸坯内部质量及控制 ◆ 连铸坯形状缺陷及控制
连铸坯的质量评价
评价连铸坯质量是从以下几方面：
连铸坯的纯净度 ◆ 连铸坯的纯净度
◆ 连铸坯的表面质量 ◆ 连铸坯的内部质量 ◆ 连铸坯的外观性质
连铸坯的纯净度 连铸坯的纯净度
● 对于极细的钢丝（如直径为0.10-0.25mm 对于极细的钢丝（如直径为0 10- 25mm
的轮胎钢丝）和极薄钢板（如厚度为 025mm的镀锡板） mm的镀锡板 0.025mm的镀锡板）中，其所含夹杂物的尺 寸就可想而知了。 寸就可想而知了 。 夹杂物的尺寸和数量对 钢质量的影响还与铸坯表面积有关。 钢质量的影响还与铸坯表面积有关。
预防表面横裂纹的措施
结晶器采用高频率， ◆ 结晶器采用高频率，小振幅振动 二冷区采用平稳热冷却， ◆ 二冷区采用平稳热冷却，控制矫直铸坯温度 ◆ 降低钢中S、O、N的含量，加入Ti、Zr、Ca 降低钢中S 的含量，加入Ti Zr、 Ti、 ◆ 选用性能良好的保护渣 ◆ 保持结晶器液面稳定 ◆ 通过二次冷却使铸坯表面层奥氏体晶粒细化
消除铸坯表面夹渣的措施
减小结晶器表面波动, ◆ 减小结晶器表面波动,保持液面稳定
厚度为0 mm的薄钢板 的薄钢板, 面积内， ● 厚度为0.3mm的薄钢板,在1m2面积内，粒 径小于50微米的夹杂物应少于 径小于50微米的夹杂物应少于5个，才能达 50微米的夹杂物应少于5 到废品率在0 05%以下，即深冲2000 DI罐 2000个 到废品率在0.05%以下，即深冲2000个DI罐 ,平均不到1个废品。 平均不到1个废品。
提高钢纯净度的措施
◆ 无渣出钢 ◆ 选择合适的精炼处理方式 ◆ 采用无氧化浇注技术 ◆ 充分发挥中间罐冶金净化器的作用 ◆ 选用优质耐火材料 ◆ 充分发挥结晶器的作用
连铸坯质量及控制方法
连铸坯质量及控制方法1、连铸坯质量的含义是什么？最终产品质量决定于所供给的铸坯质量。
从广义来说，所谓连铸坯质量是指得到合格产品所允许的铸坯缺陷的严重程度。
它的含义是：——铸坯纯净度（夹杂物数量、形态、分布、气体等）。
——铸坯表面缺陷（裂纹、夹渣、气孔等）。
——铸坯内部缺陷（裂纹、偏析、夹杂等）。
铸坯纯净度主要决定于钢水进入结晶器之前处理过程。
也就是说要把钢水搞“干净”些，必须在钢水进入结晶器之前各工序下功夫，如冶炼及合金化过程控制、选择合适的炉外精炼、中间包冶金、保护浇注等。
铸坯的表面缺陷主要决定于钢水在结晶器的凝固过程。
它是与结晶器坯壳形成、结晶器液面波动、浸入式水口设计、保护渣性能有关的。
必须控制影响表面质量各参数在目标值以内，以生产无缺陷铸坯，这是热送和直接扎制的前提。
铸坯的内部缺陷主要决定于在二次冷却区铸坯冷却过程和铸坯支撑系统。
合理的二次冷却水分布、支承辊的对中、防止铸坯鼓肚等是提高铸坯内部质量的前担。
因此，为了获得良好的铸坯质量，可以根据钢种和产品的不同要求，在连铸的不同阶段如钢包、中间包、结晶器和二次冷却区采用不同的工艺技术，对铸坯质量进行有效控制。
2、提高连铸钢种的纯净度有哪些措施？纯净度是指钢中非金属夹杂物的数量、形态和分布。
要根据钢种和产品质量，把钢中夹杂物降到所要求的水平，应从以下五方面着手：——尽可能降低钢中[O]含量；——防止钢水与空气作用；——减少钢水与耐火材料的相互作用；——减少渣子卷入钢水内；——改善钢水流动性促进钢水中夹杂物上浮。
从工艺操作上，应采取以下措施：（1）无渣出钢：转炉采用挡渣球（或挡渣锥），防止钢渣大量下到钢包。
（2）钢包精炼：根据钢种选择合适的精炼方法，以均匀温度、微调成分、降低氧含量、去除气体夹杂物等。
（3）无氧化浇注：钢水经钢包精炼处理后，钢中总氧含量可由130ppm下降到20ppm以下。
如钢包→中间包注流不保护或保护不良，则中间包钢水中总氧量又上升到60～100ppm范围，恢复到接近炉外精炼前的水平，使炉外精炼的效果前功尽弃。
连铸工艺流程存在的问题及对策
连铸工艺流程存在的问题及对策下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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连铸坯内部质量控制
6.4.2中心偏析和疏松
中心偏析是指钢液在凝固过程种，溶质元素在固-液相中 进行再分配时，表现为铸坯中元素分布不均匀，铸坯中心部 位的碳、磷、硫、锰等元素含量明显高于其他部位，中心偏 析往往与中心疏松相伴而生。
6.4.2中心偏析和疏松
在铸坯断面上分布的细微孔隙称为疏松。分布于整个断 面的孔隙称为一般疏松；在树枝晶间的小孔隙称为枝晶疏松 ；铸坯中心部位的疏松称为中心疏松，严重的中心疏松便成 为中心缩孔
富集溶质元素的母液流入裂纹缝隙中，所以此裂纹往往伴有 偏析线，也称“偏析条纹”。热加工过程中不能消除，影响钢 的力学性能，尤其是对横向性能危害最大。
1中间裂纹 中间裂纹发生在铸坯外侧与中心之间，是在柱状晶间产生的 裂纹。内外弧都可能出现中间裂纹.
1中间裂纹 取100mm宽连铸坯低倍试样，采用1:1的盐酸溶液加热至80℃ 左右浸蚀裂纹试样,得到裂纹试样的低倍组织,观察裂纹截面的 形貌
控制措施： （1）降低钢中易偏析元素的含量。 （2）为液相穴提供和产生等轴晶创造条件：低过热度浇注可以 减小柱状晶的比例，电磁搅拌技术可以消除柱状晶的搭桥，增大 中心等轴晶的区宽度，从而达到减轻中心偏析的作用。 （3）通过补偿铸坯末端的凝固收缩，或防止铸坯鼓肚，抑制凝 固末端吸收富集偏析溶质的钢液：小辊径分节辊，减轻铸坯鼓肚 ；凝固末端轻压下技术，补偿铸坯最后凝固的收缩，抑制富集溶 质元素钢液的流动；凝固末端大压下技术，压下量5～20mm。
感谢观赏
连续铸钢生产
6.4连铸坯内部质量
6.4.1内部裂纹
铸坯从皮下到中心出现的裂纹都是内部裂纹，在凝固过程中 产生的裂纹，也叫凝固裂纹。
带液芯的连铸坯在连铸机内运行过程中，液相穴凝固前沿承 受的应力应变超过钢种所能承受的最大应力应变是产生内部裂 纹的根本原因。
连铸坯内部缺陷
连铸坯内部缺陷连铸坯的内部质量，主要取决与其中心致密度。
而影响连铸坯中心致密度的缺陷是各种内部裂纹、中心偏析和中心疏松，以及铸坯内部的宏观非金属夹杂物。
连铸坯的内裂、中心偏析和疏松这些内部缺陷的产生，在很大程度上和铸坯的二次冷却以及自二冷区至拉矫机的设备状态有关。
1）内部裂纹形成的原因各种应力（包括热应力、机械应力等）作用在脆弱的凝固界面上产生的裂纹成为内部裂纹。
通常认为内裂纹是在凝固的前沿发生的，大都伴有偏析的存在，因而也把内裂纹称为偏析裂纹。
还有一种说法是内裂纹是在凝固前沿发生的，其先端和凝固界面相连接，所以内裂纹也可以称为凝固界面裂纹。
除了较大的裂纹，一般内裂纹可在轧制中焊合。
连铸坯的内部裂纹是指从铸坯表面一下直至铸坯中心的各种裂纹，其中包有中间裂纹、对角线裂纹、矫直弯曲裂纹、中心裂纹、角部裂纹。
无论内裂文的类型如何，其形成过程大都经过三个阶段：1拉伸力作用到凝固界面；2造成柱状晶的晶界见开裂；3偏析元素富集的钢液填充到开裂的空隙中。
内裂发生的一般原因，是在冷却、弯曲和矫直过程中，铸坯的内部变形率超过该刚中允许的变形率。
通常在压缩比足够大的情况下，且钢的纯净度较高时，内裂纹可以在轧制中焊合，对一般用途的钢不会带来危害；但是在压缩比小，钢水纯净度较低，或者对铸坯心部质量有严格要求的铸坯，内裂就会使轧制材性能变坏并降低成材率。
2）中心裂纹铸坯中心裂纹在轧制中不能焊合，在钢板的断面上会出现严重的分层缺陷，在钢卷或薄板的表面呈中间波浪形缺陷，在轧制中还会发生断带事故，给成品材的轧制和使用带来影响A裂纹的成因分析铸坯裂纹的形成时传热、传质和应力相互作用的结果。
带液芯的高温铸坯在铸机内运行过程中，各种力的作用是产生裂纹的外因，而钢对裂纹的敏感性是产生裂纹的内因。
铸坯是否产生裂纹决定于钢高温力学性能、凝固冶金行为和铸机运行状态，板坯中心裂纹是由于凝固末端铸坯鼓肚或中心偏析、中心凝固收缩产生的。
1控制铸机的运行状态刚的高温力学性能与铸坯裂纹有直接关系，铸坯凝固过程固、液及诶按承受的应力（如热应力、鼓肚力、矫直力等）和由此产生的塑性变形超过允许的高温强度和临界应变值，则形成树枝晶间裂纹，柱状晶越发达，越有利于裂纹的扩展。
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连铸坯内部质量12、连铸坯内部裂纹有哪几种，如何防止？从结晶器拉出来的带液芯的铸坯，在弯曲、矫直或辊子压力的作用下，在正在凝固的，非常脆弱的固液交界面产生的裂纹，叫内部裂纹。
这种裂纹可通过铸坯试样的酸浸和硫印试验显示，严重的用肉眼就可观察到。
内部裂纹可分为以下几种：（1）矫直裂纹，是带液芯的铸坯在进行矫直时，受到的变形超过了所允许的变形率造成的，这种裂纹，可采用多点弯曲矫直和压缩浇铸技术来消除。
（2）压下裂纹，是由于拉辊压力过大，在凝固的铸坯固液两相区产生的。
这种裂纹，可采用油压控制拉辊机构或设置限位垫块等措施，就可防止。
（3）中间裂纹，主要是由于铸坯通过二次冷却区时冷却不均匀，温度回升大而产生的热应力造成的。
另外，铸坯壳鼓肚或对弧不正造成的外力，作用于正在凝固的固液界面，也可产生这种裂纹。
（4）角部裂纹，是由于结晶器冷却不均匀所产生的变形应力，作用在铸坯角部附近而产生的。
如尽量使结晶器内均匀冷却，就可防止这种裂纹。
（5）皮下裂纹，离铸坯表面3～10mm范围内的细小裂纹，主要是由于铸坯表层温度反复变化而发生多次相变，裂纹沿两种组织交界面扩展而形成的。
（6）中心线裂纹，在板坯横断面中心可风的缝隙，并伴随有S、P的正偏析，它是由凝固末期铸坯鼓肚造成的。
（7）星状裂纹，方坯横断面中心裂纹呈放射状。
铸坯在二次冷却区冷却太强，随后温度回升而引起凝固层鼓胀，使铸坯中心粘稠区受到拉应力而破坏所致。
（8）对角线裂纹，方坯横断面沿对角线方向产生的裂纹。
这是二次冷却不均匀，使铸坯发生扭曲（菱变）所致。
防止铸坯菱变可消除这种裂纹。
13、什么叫连铸坯中心疏松？如将连铸坯沿中心线剖开，就会发现其中心附近有许多细小的空隙，我们把这些小孔隙叫中心疏松。
在铸坯轧制时，当压缩比为3～5时，中心疏松就可焊合，对成品性能并无危害。
但对用于穿无缝管的铸坯，中心疏松是很有害的，可能会造成钢管内表面缺陷。
铸坯中心疏松严重时还会伴随着严重的中心偏析，对产品性能的危害较大。
中心疏松的产生可以看成是铸坯两面的柱状晶向中心生长，碰到一起造成了“搭桥”，阻止了桥上面的钢水向桥下面钢液凝固收缩的补充，当桥下面钢水全部凝固后，就留下了许多小孔隙。
采用扩大铸坯等轴晶的各种措施，均可减轻中心疏松。
14、什么叫连铸坯中心偏析？所谓偏析是指铸坯中化学成分的差异。
在铸坯横断面试样上，每隔一定距离，从表面向中心取样进行化学分析，发现中心的碳、硫、磷等元素的含量高于其他部位。
这种现象叫中心偏析。
中心偏析是和中心疏松、缩孔密切相关的。
中心偏析会降低钢的机械性能和耐腐蚀性能，在制造线材时经常会发生拉拔断线，严重危害产品质量。
中心偏析的产生是由于铸坯在凝固过程中，特别是在凝固末期尚未凝固的钢液的流动造成的。
为防止中心偏析，从冶金考虑，就是设法扩大铸坯中心的等轴晶区，如采用低温浇注、电磁搅拌等。
从连铸设备上考虑，就是设法避免凝固坯壳的变形，控制好夹辊的间距，辊子严格对中等，这是防止铸坯鼓肚，消除中心偏析的有效措施。
15、连铸坯中非金属夹杂物有哪些类型？连铸坯中非金属夹杂物，按其生成方式可分为内生夹杂和外来夹杂。
内生夹杂，主要是指出钢时，加入的铁合金的脱氧产物和浇注过程中钢水和空气的二次氧化产物。
外来夹杂，主要是指冶炼和浇注过程中带入的夹杂物。
如钢包、中间包耐火材料的侵蚀物，卷入的包渣和保护渣等。
按夹杂物组成，可分为氧化铝系、硅酸盐系、铝酸盐系和硫化物等四大类。
按夹杂物粒度大小，可分为微细夹杂和大型夹杂两种。
一般认为，夹杂物粒度小于50微米叫微细夹杂，粒度大于50微米叫大型夹杂。
连铸中最后凝固的夹杂物的数量、分布和粒度是受中间包内钢水的纯净度、结晶器内注流的冲击深度、以及注流的运动状态等制约的。
对弧形连铸机来说，在离内弧面仅四分之一厚度处夹杂物有集聚现象。
这是一个严重的缺点。
为了克服这个缺点，对一些重要的钢种，人们主张采用立弯式连铸机来浇注。
16、怎样减少连铸坯中的非金属夹杂物？钢中有非金属夹杂物，就会破坏钢的连续性和致密性，对钢的性能有很大危害。
为提高钢的质量，要求生产的钢越干净越好。
但要生产出无夹杂物的钢是很困难的，只能是在生产过程中，尽量减少夹杂物对钢水的污染，把钢搞“干净”些。
为减少铸坯中的夹杂物，最根本的途径，一是尽量减少外来夹杂物对钢水的污染，二是设法促使已存在于钢水中的夹杂物排出，以净化钢液。
因此，必须在出炉到钢水进入结晶器之前，采取下列措施：控制好出钢时的脱氧操作；出钢时采用挡渣操作，防止钢包下渣；采用保护浇注，防止二次氧化；采用钢包处理或炉外精炼新技术；使用大容量深熔池的中间包，促使夹杂物上浮；采用性能适宜的保护渣；采用形状适宜的浸入式水口；采用高质量的耐火材料；对钢包、中间包要清扫干净等。
只有这样，才能减少连铸坯中的非金属夹杂物。
17、什么叫连铸坯皮下夹渣缺陷？铸坯表皮下2～10毫米处镶嵌的渣粒即连铸坯皮下夹渣，若不及时清除，往往会造成成品的表面缺陷。
另外，渣子的导热性差，在夹渣处的凝固壳较薄，会引起拉漏事故。
对小方坯连铸用油润滑的情况下，结晶器内钢液面上的浮渣会啮入铸坯表皮下并残留在铸坯上。
夹渣的发生率与钢的成分有密切关系。
如钢中锰/硅比减小，铸坯夹渣量就会增多；钢中铝含量增加，夹渣也会增多。
如果采用保护浇注并及时捞渣等措施，可以减少表面夹渣。
在采用保护渣浇注时，结晶器液面上未熔化的渣子，或浮在钢液面上的夹杂物，会由于钢液面的波动而被卷入到凝固壳表面造成夹渣。
此时应采用液面自动控制装置，以保持浇注过程液面稳定，或使用熔化性能良好的保护渣，以保持渣子中Al2O3含量小于10%以下，这样便可防止渣子卷入。
18、连铸坯中夹杂物分布有何特点？与钢锭相比，连铸坯中夹杂物特点是：1）夹杂物来源广泛，组成复杂。
2）结晶器液相穴内夹杂物上浮困难。
钢中夹杂物，尤其是大于50μm的大颗粒夹杂对产品质量危害很大。
如大颗粒氧化物夹杂是深冲薄板冲裂、冷拔钢丝断裂、中厚板探伤不合格的主要原因。
Al2O3夹杂降低轴承钢疲劳寿命等。
因此应根据产品用途，从冶炼、炉外精炼和连铸等工序，尽可能把钢水搞“干净”些。
最终连铸坯夹杂物数量和分布主要决定于机型。
就夹杂物数量而言：立式铸机为0.43mg/10kg钢，立弯式为4.6mg/10kg钢，弧形为7.5mg/10kg钢。
就铸坯内夹杂物分布而言，立式和立弯式铸机铸坯横断面从内弧到外弧夹杂物呈对称分布。
对弧形连铸机，在距内弧表面铸坯厚度的～范围内有夹杂物集聚，沿宽度方向夹杂物分面也不均匀，这是弧形连铸机的一个缺点。
液相穴内夹杂物上浮被内弧侧捕捉而不能上浮到结晶器液面是造成内弧夹杂物集聚的原因。
解决夹杂物集聚的办法：⑴加大弧形半径，可以减轻夹杂物集聚。
然而铸机造价加大不可取。
⑵采用炉外精炼、保护浇注等有效措施，尽可能把钢水中夹杂物去除干净，减少夹杂物集聚几率。
⑶建设带有垂直段的（2～3m）立弯式铸机，铸坯夹杂物无集聚，也降低了铸机造价。
19、铸坯鼓肚产生的原因及防止方法有哪些？铸坯鼓肚是指铸坯表面的凝壳由于受到内部钢水静压力的作用而发生凸起变形的现象。
它多发生于板坯宽面，是板坯连铸坯常见的形状缺陷之一。
伴随铸坯的鼓肚，铸坯多出现表面纵裂、角部纵裂以及内部裂纹缺陷。
根据造成铸坯鼓肚缺陷的原因，为防止产生鼓肚，在操作中应注意以下几点：⑴钢水过热度适当：对于板坯连铸机应采取尽可能小的钢水过热度（5-20℃），较小的钢水过热度有利于促进坯壳的增长速度，缩短液相穴深度，减小钢水的静压力。
对于过热度大的钢水，应采取低速度浇注的方法予以弥补；⑵定期检查、维护二冷区的夹辊辊间距，避免辊间距增大，同时应及时更换掉那些发生变形的夹辊；⑶保证二冷水的冷却强度和均匀性；⑷控制拉矫机的合适压力，尤其对于带液芯拉矫时，应避免铸坯产生矫区鼓肚现象。
为控制铸坯鼓肚，近年来大都采取了二冷区密排辊，通过多点矫直降低连铸机高度，减少钢水静压力等新技术，收到了良好的效果。
20、关于连铸坯菱形变形？连铸方坯菱形变形（又称脱方）是大小方坯所特有的形状缺陷，起因在于结晶器四周的不均匀传热或二冷区的不均匀传热，有时是两方面因素共同作用使坯壳不均匀生长，在凝固收缩时，产生应力集中，使铸坯断面由方形变为菱形。
连铸方坯脱方往往伴有角部内裂，严重时由裂纹扩展开常常酿成漏钢事故。
如150方连铸坯若脱方量大于4.5mm以上，则在钝角附近就会产生裂纹。
当脱方量达到9mm以上，除出现内部裂纹外，轧钢时不能咬入孔型，轧制过程中常常出现倒钢现象，严重影响铸坯的合格率和轧钢的成材率。
在实际生产中，引起结晶器内冷却不均匀的因素是比较多的，且各厂生产条件不一，造成连铸坯脱方的主要因素也不尽相同：⑴结晶器水缝宽度：有相当数量铸坯脱方的结晶器，打开后发现水缝宽度明显不一致，这是结晶器铜管装配质量造成的。
⑵结晶器铜管锥度：结晶器使用时间过长，锥度过小时，往往会造成铸坯脱方。
由于结晶器四壁磨损量也不相同，这样钢水在结晶器内凝固就保证不了坯壳的均匀生长。
磨损量大的一边，坯壳与结晶器壁之间的空隙增加，增大了传热阻力，坯壳变薄；反之，形成的坯壳较厚。
另外随着铜管结晶器的锥度逐渐缩小，铸坯脱方的程度也逐渐加剧。
⑶结晶器铜管变形：在检查出现脱方的结晶器时，发现脱方的铸坯的结晶器不但倒锥度消失，同时铜管也可能严重变形。
变形一般发生在铜管上口，四边铜壁向内腔凸出；弯月面区域和稍靠下部的变形，弧面和侧面的变形常表现出相反的形式，变形呈不规则状态。
这种现象对于结晶器内的均匀传热是十分不利的。
因变形程度不同，使原有的水缝宽度变化很大，从而导致四个面水流速有很大差异，这样四个面的水冷强度发生了很大变化，即冷却效果失去平衡。
另外，由于铜管变形的不均匀性，造成铸坯在结晶器内坯壳与铜壁的间隙也是不规则的。
所以，铸坯出现脱方的主要根源就在于铜管倒锥度的消失和铜管的变形。
对于结晶器铜管的变形和冷却效果不均匀主要是由于铜管使用时间过长，钢液面靠上及铜管与水套不对中造成的。
⑷浇注工艺参数：钢水温度高、拉速快、浸入式水口不对中以及二冷不均，都可使脱方铸坯程度加剧，而浸入式水口不对中则可直接造成铸坯坯壳生长不均，产生脱方。
21、控制连铸坯菱形变形的措施有哪些？⑴换新铜管时，要保证铜管与水套的良好对中，要检查水口定位销钉是否脱落。
⑵完善结晶器使用管理制度，对每支铜管的使用情况，认真做好记录。
换下的结晶器保证每支铜管的倒锥度都要测量，发现倒锥度小于0.3%/m，必须更换结晶器。
⑶稳定结晶器液面，使液面距上口100-120mm，液面不可过高。
且铜管内腔发生严重变形的，不论使用多长时间，都要更换新结晶器。
⑷浇注时浸入式水口保证良好对中，发现哪流铸坯出现脱方，通过降低浇注温度，并适当降低拉速，可控制铸坯脱方程度。
22、钢水凝固过程中的收缩包括哪些？钢水由液态转变为固态，随着温度下降，收缩可分为：⑴液态收缩：由浇注温度降到液相线温度的收缩。