防止连铸坯夹渣(杂)缺陷的措施及规定
连铸坯夹杂物产生原因分析及改进措施
管理纵横连铸坯夹杂物产生原因分析及改进措施李 伟摘要:由于多种因素的综合作用,连铸坯中容易出现夹杂物,降低了连铸机的生产效率。
连铸坯夹杂物产生的主要原因是,钢水被氧化而形成夹杂物,中间包裹的夹杂物是结晶器中所含的钢水而形成连铸坯夹杂物。
而确保中间包液位达到一定高度并及时清除炉渣的措施,可以减少铸坯的夹杂物,提高铸造质量。
在这种情况下,有必要分析连铸坯夹杂物的产生原因,并及时采取有效措施改进和优化目标,以减少夹杂物产生的可能性。
关键词:连铸胚夹杂物产生原因改进措施2012年,某钢铁厂对连铸坯进行投放生产,主要生产碳素钢和低合金钢,但连铸机生产过程中夹杂物的出现严重影响了连铸坯的质量。
针对这种情况,笔者深入分析了连铸坯夹杂物的产生原因,并提出了改进措施。
一、连铸坯夹杂物产生的原因1.人力资源管理在生产过程中,由于部分员工专业水平不高,导致一些生产出现质量问题。
例如,在注射过程中,模具页面的波动很大,影响毛坯壳的生长均匀性,导致固化壳中包含一些夹杂物,当与结晶油和保护性残留物混合时,形成相对较硬的夹杂物,难以去除。
2.使用保护性注射剂的标准不充分第一,喷嘴的安装和使用存破裂率严重增加。
4.挡渣墙寿命不长,对夹杂物的漂浮产生不利影响为了在生产期间最大化中间包的体积,在中间包的缓冲区域安装了两个挡渣墙。
然而,中间包的使用寿命仅为33小时,而炉渣挡土墙的使用寿命仅为15小时,因此无法有效地漂浮夹杂物。
二、连铸坯夹杂物改进措施1.严格按照规程操作首先,提高吹氩效果。
研究表明,钢水的成分和温度分布不均匀,具有许多气态和非金属夹杂物,吹氩操作可以使气体和非金属夹杂物大量漂浮,从而提高钢水的纯度,故要延长氩气注入时间,严格控制氩气的压力和流量。
其次,严格控制中间包渣层的厚度。
普通碳钢的排渣过程控制为每6小时进行一次,如果渣原可以在护罩和滑动喷嘴之间安装防火纤维密封圈,并使用惰性气体——氩气对注流进行密封保护,并使护罩顶部形成正压,将注流与空气隔绝,避免二次氧化。
方坯铸坯缺陷产生原因及预防措施
方坯铸坯缺陷产生原因及预防措施1.前言由于连铸坯质量问题多发于连铸,因此对连铸质量缺陷进行了分析,总结出发生原因,以减少连铸坯质量问题的发生。
2.铸坯主要有以下几种缺陷:2.1卷渣2.1.1表面卷渣(见图1)2.1.2内部卷渣(见图2)图1 图22.2裂纹2.2.1表面裂纹:头部表面裂纹(图3 )、尾部表面裂纹(见4)。
图3 图42.2.2内部裂纹(见图5)图52.3气泡缺陷(见图6、见图7)图6 图73、缺陷产生原因及预防措施3.1卷渣产生原因及预防措施3.1.1表面卷渣产生原因及预防措施产生原因:(1)结晶器内形成渣条,当结晶器内钢液面波动量大于熔渣层厚度时、或挑渣条未挑净时、或在挑渣条过程中将渣条带入结晶器坯壳上时形成卷渣。
(2)在换包或等包降速过程中,由于操作不当造成中包液位较浅,导致中包内钢液形成涡流将中包渣卷进结晶器内,在上浮过程中被坯壳捕作形成卷渣。
(3)调整渣线高度超过液渣层厚度、或有渣条未挑净、等原因时造成颗粒渣被卷到坯壳上而形成卷渣。
(4)在开浇升速前液渣厚度未达到标准,造成颗粒渣或予熔层的保护渣直接与钢液接触,升速过程中在结晶器内造成钢液面发生波动,导致保护渣被卷入到坯壳上,形成卷渣。
(5)中包掉料或有杂物,开浇过程中被钢水冲到结晶器内,从而形成卷渣。
(6)中包内钢液面剧烈波动时,造成中包内覆盖剂被卷入中包钢液中,此时被卷入的覆盖剂受两个力作用:向上的钢水的浮力和向下的钢流股吸力作用,当向下的钢流股吸力大于向上钢水的上浮力时,卷入的覆盖剂就被卷入到结晶器内,在钢流流股的作用下,如被坯壳捕作而形成皮下卷渣,如被向下流股带入液相穴深处而形成内部卷渣。
(7)挑渣条用8#钢线(或细铁线),在钢线上结钢瘤或渣块,有钢瘤的8#线熔断到结晶器钢液内部,如被坯壳捕作到而形成皮下卷渣,如进入液相穴深处而形成内部卷渣。
(8)拉速波动,特别是在升速或降速过程,由于拉矫机电机转速发生变化,从而造成结晶器液面波动,从而形成渣条,形成的渣条被卷入结晶器坯壳上形成卷渣。
防止连铸坯夹渣杂缺陷的措施及规定
防止连铸坯夹渣杂缺陷的措施及规定在连铸生产过程中,坯料夹杂或夹渣是一个常见的问题。
坯料夹渣或夹杂会造成铸造坯料表面缺陷,严重的情况下会导致铸坯折断。
为了防止连铸坯夹杂或夹渣缺陷,我们制定了以下的措施及规定。
坯料的质量控制坯料的质量是影响连铸坯料夹杂或夹渣的一个重要因素。
为了保障坯料质量的稳定,需要做到以下几点:1.选择原材料时,需要严格按照规定采购车间标准,增加试做,检查原材料质量的合格率。
2.要求原材料供应商提供合格证明和检验报告,保证原材料的质量符合车间标准要求。
3.对原材料的人工检验和自动检验要做好记录,及时发现和解决问题。
4.对重点原材料,比如矿渣等,要做好监测和抽样分析,及时发现问题。
5.对原材料的质量问题,需要做到及时沟通和处理。
连铸机操作规范连铸机操作规范是实现铸造质量控制的重要手段。
以下是进行连铸操作的规定:1.连铸机操作人员需要经过专业的培训和技术能力考核。
2.连铸机操作人员在接班时,需要对前一班的连铸机操作记录进行查看和交接,及时了解连铸机运行情况。
3.对于连铸机在运行过程中出现的异常情况,需要及时进行处理,保证连铸机运行的稳定性。
4.操作人员需要通过联合巡视和自检来发现问题和解决问题。
5.班组和质量检查组应定期开展连铸机检查和检验,及时发现和解决质量问题。
连铸模具的管理连铸模具是保障连铸坯料质量的关键性因素。
以下是连铸模具的管理规定:1.对连铸模具进行清洗和修理,以便发现隐患和进行预防性维护。
2.对连铸模具进行周期性的检测和检验,判断模具的状况和使用寿命。
3.对连铸模具进行标记和记录,以便在使用过程中进行跟踪和管理。
4.严格控制连铸模具的使用寿命和使用次数,保证坯料的质量和稳定性。
坯料质量的检验和测试坯料质量的检验和测试是确保连铸坯料夹渣杂缺陷的措施之一。
以下是坯料质量的检验和测试规定:1.要求在连铸过程中不断地进行袖口检测,确保坯料不夹杂夹渣。
2.对于连铸生产中的中间产品进行定期检验,以便发现和解决质量问题。
铸坯表面缺陷成因及对策
总热阻RT可表示为:
RT=R1+R2+R3+R4+R5+R6
R1:钢水-坯壳间的热阻, cm2℃/W 。
R2:通过坯壳的热阻, cm2℃/W ;
R3:通过保护渣膜的热阻, cm2℃/W ;
R4:通过气隙的热阻, cm2℃/W ;
R5:通过结晶器铜板的热阻, cm2℃/W ;
R6:结晶器壁-冷却水间的热阻,cm2℃/W;
t=0,0 x x1, Tp=Tp0
(3)
t=0, x1 x x2, Ts=Ts0
(4)
t 0, x=0, Tp=f(t)
(5)
0 t t1,x=x1,Ts=Tp
ks(s/x)=kp(p/x)
(6)
t1 t,x=x1,
ks(s/x)=kp(p/x)
= ((Ts/100)4- Tp/100)4)+h(Ts-Tp) (7)
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纵裂纹在铸坯表面凹陷处形成
漏钢遗留坯壳厚度沿宽度方向的变化
23
铸坯纵裂纹长度与深度的对应关系
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铸坯表层缺陷示意图
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纵裂纹是在结晶器内产生的
纵裂纹开口表面光滑, 呈沿柱状晶低熔点晶界 开裂迹象。
粗大纵裂纹表面附近断口照片
裂纹开口表面覆盖有 液态保护渣膜。
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粗大纵裂纹距表面一定距离处断口
凝固坯壳厚度的不均匀性与碳含量的关系 43
不均匀凝固随冷却速率的增加而提高
住友金属杉谷泰夫等的实验:
铁と钢,67(1981),1508
44
杉谷实验得到的不同冷却速率下坯壳形貌
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不同厚度钢板侧凝固坯壳的照片
46
坯壳不均匀与凝固速率的关系
凝固定律: d=kt1/2
连铸坯的缺陷与控制技术
目录摘要 (1)ABSTRACT (2)引言 (3)1 连铸坯的形状质量控制 (4)1.1鼓肚变形 (4)1.1.1 鼓肚产生的原因 (4)1.1.2 采取的措施 (4)1.2菱形变形(脱方) (4)1.2.1 脱方成因 (5)1.2.2 减少脱方的措施 (5)1.3圆铸坯变形 (6)1.3.1 椭圆形变形 (6)1.3.2 不规则变形 (6)2 连铸坯的表面质量控制 (7)2.1振动痕迹 (7)2.2表面裂纹 (7)2.2.1 表面纵裂纹 (7)2.2.2 表面横裂纹 (8)2.3表面夹渣 (10)2.3.1 表面夹渣形成的原因 (10)2.3.2 解决表面夹渣的方法[5] (11)2.4保护渣性能对连铸圆坯表面质量的影响[7] (11)3 连铸坯的内部质量控制 (13)3.1连铸坯的中心裂纹 (13)3.1.1内部裂纹产生的原因及预防措施 (13)3.2连铸坯的内部夹杂物 (14)3.2.1夹杂物的分类 (15)3.2.2 夹杂物的来源[9] (15)3.2.3 连铸坯中夹杂物的控制方法[10] (16)结论 (18)致谢 (19)参考文献 (20)摘要连铸坯质量决定着最终产品的质量。
从广义来说所谓的连铸坯质量是得到严格产品所允许范围以内,叫合格产品。
连铸坯质量是从一下几个方面进行评价的:1. 连铸坯的外观形状:是指连铸坯的几何尺寸是否符合规定的要求。
与结晶器内腔尺寸和表面状态及冷却的均匀程度有关。
2. 连铸坯的表面质量:主要是指连铸坯表面是否存在裂纹,夹渣等缺陷。
连铸坯这些表面缺陷主要是钢液在结晶器内坯壳形成生长过程中产生的,与浇注温度,拉坯速度,保护渣性能,浸入式水口的设计,结晶式的内腔形状,水缝均匀情况,结晶器振动以及结晶器液面的稳定因素有关。
3. 连铸坯的内部质量:是指连铸坯是否具有正确的凝固结构,以及裂纹,偏析,疏松等缺陷程度。
二冷区冷却水的合理分配,支撑系统的严格对中是保证铸坯质量的关键。
防止连铸坯夹渣(杂)缺陷的措施及规定
防止连铸板坯中的夹渣(杂)缺陷的措施和规定连铸质量和纯净钢生产决定了钢水的温度、成分和纯净度都要进行控制,同时均衡有节奏的为连铸机提供合格质量的钢水,也是保证连铸机生产顺利及质量保障的首要条件。
提高质量意识,规范质量行为,使炼钢-连铸生产过程的质量受控,是本规定的宗旨。
1连铸板坯中的夹渣(杂)缺陷的起源1.1释义:来自于炼钢和浇注过程中的物理化学产物、钢液中涉及的耐火材料或保护渣的腐蚀产物称为非金属夹杂物。
非金属夹杂物在酸浸低倍试样上表现为暗黑色斑点。
而铸坯夹渣是夹杂物镶嵌于铸坯表面(形状不规则)或皮下(深浅不一)的渣疤。
1.2起源:1.2.1钢水氧化性强、温度高、夹杂物多,流动性不好,中间包水口壁上高熔点的大附着物突然脱落,进入结晶器的钢水。
1.2.2保护渣性能不良,渣条多,渣条未捞净,以及中间包液面、结晶器液面急剧波动,造成中间包下渣、熔渣在结晶器中轧制并嵌入外壳中。
1.2.3钢包底吹制度执行不好,导致脱氧产物上浮去除不足。
1.2.4保护浇注执行不好,导致钢水二次氧化。
1.2.5中间包钢水过热度高,耐火材料质量差。
1.2.6中间包内吹氧、增加温度调节器和金属材料等。
2连铸板坯中的夹渣(杂)缺陷的危害2.1钢材的连续性和紧密性被破坏,轧制过程不能被焊合消除,对钢材质量造成危害。
2.2夹渣部位坯壳薄,容易破裂导致漏钢;夹渣铸坯轧制后,钢表面有结疤。
3钢水质量控制措施和规定3.1在一定的生产条件下,要降低转炉终点溶解氧[O]溶,必须精确控制终点处钢水的碳和温度。
3.1.1冶炼Q195和其他钢种,终点[C]控制≥0.06%。
3.1.2开机第一炉及热换第一炉,终点温度控制在1735~1755℃,出钢温度控制在1715~1735℃。
在特殊情况下,应根据船长要求的温度进行控制。
连浇时则按温度制度规定控制。
3.1.3提高转炉端碳命中率和炉温,杜绝后吹。
挡渣出钢控制下渣量。
3.1.4冶炼Q195,第一炉启动和换热,成品[Mn]按0.45%左右控制,成品[Si]按0.15%左右控制,锰硅比≥2.8;并按3.0左右控制。
连铸坯表面质量缺陷及处理措施
连铸坯表面质量缺陷及处理措施【摘要】对于连铸板坯而言,振痕和裂纹是其主要的质量缺陷问题。
虽然这个缺陷在大多数情况下对连铸坯的质量影响不大,但是如果不及时有效的处理调还会带来很多附加的质量问题。
尤其是在生产不锈钢和高强度钢品种时,这种质量缺陷所带来的弊端更加明显。
【关键词】连铸坯;振痕;质量影响1振痕形成机理在连铸坯生产中,振痕和裂纹是两种最为常见的质量缺陷问题,主要是由于弯月面顶端溢流造成的,该缺陷形成以后会附带其他质量缺陷一并产生。
2振痕对铸坯质量的影响振痕对连铸坯的质量影响会导致后期出现列裂纹,包括横裂纹、角部横裂纹及矫直裂纹。
如果连铸坯内掺杂的杂质较多,会导致大规模网状裂纹的出现,甚至出现穿钢现象。
如果在连铸坯出现振痕的地方晶粒很大,就会产生晶间裂纹现象,在这样的情况下需要对连铸坯修磨,从而提高成材率。
3影响振痕深度的因素振动参数对振痕形状和深度有重要影响。
其中振幅、频率、负滑脱时间及振动方式最为重要;结晶器保护渣的耗量、粘度、保温性能及表面性能等有着重要影响;.钢的凝固特性对振痕有着重要影响,特别是当钢中碳含量和钢中Ni/Cr 比影响最突出。
当钢中碳含量为0.1%左右,Ni/Cr≈0.55左右,铸坯表面振痕最深。
4减少振痕深度的措施采用小振幅(s)、高频率(f)及减少负滑脱时间(tN),可以有效的减少振痕的深度;采用非正弦振动方式可以减少振痕的深度,这是因为非正弦振动其负滑脱时间tN比正弦振动短;采用渣耗量低,粘度高的保护渣,可以使振痕深度变浅。
采用保温性能好和能增加弯月面半径的保护渣可以减少振痕深度;提高不锈钢、钢液的过热度,尤其是含钛和含铝的不锈钢对减少该钢表面振痕深度是有效的。
提高结晶器进出冷却水的温差,对减少振痕深度是有利的。
5铸坯表面裂纹5.1表面纵裂纹铸坯表面纵裂纹是铸坯最主要表面缺陷,对铸坯质量影响极大,特别是板坯和圆坯最为突出,报废量和整修量很大。
5.1.1纵裂纹类型铸坯表面沟槽纵裂纹。
连铸坯夹杂物产生原因分析及改进措施
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在较为严重的漏洞:①结晶器液面波动较大引起坯 壳生长的不均匀,大量的夹杂物也随之被卷入凝固 坯壳;②1#连铸机中间包工作层使用镁质干式料, 生产初期由于人员操作不熟练、大包水口控流频 繁,中间包液面不平稳,加快了钢水液面对干式料 的冲刷,被冲刷的干式料严重污染钢水。2017 年 3 月,217870 炉次Ⅵ流结晶器液面控制不稳定、波动 大,液面卷渣,造成铸坯缺陷明显。
差、水口浸入深度不合理、水口偏斜等增加了钢水二次氧化;钢水过热度高及挡渣墙寿命低、水口渣线设计不合理等。通过
规范操作、防止钢水二次氧化、中间包过热度由 30~50 ℃降低至 20~35 ℃、促进夹杂物上浮等改进措施,普碳钢内部夹杂
比率从万吨钢 5.2 次降低到 0.3 次。
关键词:连铸坯;夹杂物;保护浇注;过热度
1)中间包、结晶器液面不稳定,浇注过程卷渣 频繁。生产初期由于人员操作不熟练,浇注过程存
收稿日期:2018-02-05 作者简介:段少平,男,1988 年生,2011 年毕业于山西工程职业技术 学院冶金技术专业。现为陕钢集团汉中钢铁有限责任公司钢轧事 业部连铸工程师,助理工程师,从事连铸工艺技术工作。
影响连铸坯质量的因素及对策
影响连铸坯质量的因素及对策赵长忠(石横特钢集团有限公司,山东泰安271612)摘要:在直接轧制连铸坯或是连铸坯热送热装时都需要保证其高质量和零缺陷,但具体生产中很难保证连铸坯不出现质量缺陷,从而工厂生产时应重视这一问题。
文章将围绕连铸坯存在的质量缺陷进行分析,探讨其缺陷出现的原因,并制定相应的预防对策,以供参考。
关键词:连铸坯;质量;因素Metallurgy and materials作者简介:赵长忠,(1973-),男,山东昌乐人,主要研究方向:连铸工艺及连铸坯质量控制。
应用连铸技术将连铸比提高的过程中,应该重视连铸坯的质量将其存在的缺陷消除,连铸坯存在的质量缺陷会对钢材轧制质量产生重大影响,甚至会浪费大量钢材。
连铸坯的高质量主要体现在其洁净度、表面质量、内部质量等方面。
在钢水进入结晶器前,应维持钢水洁净程度,钢水在结晶器中凝固过程会对连铸坯表面质量有直接影响,在结晶器中凝固也会影响铸坯内部质量。
现阶段连铸钢种越来越多,加上连铸连轧越来越高的要求着连铸坯质量提高,在生产中应保证铸坯生产无缺陷,从而达到后续轧制要求。
1连铸坯质量缺陷及成因1.1夹渣缺陷夹渣是漂浮在结晶器内具有高自燃点和较差流动性的浮渣,被咬入铸坯表面之后残留的熔渣;浸水式水口剥落和溶损、中间包和钢包的耐火材料内衬与覆盖剂都能够成为浮渣;结晶器保护渣没有熔融时被咬入会变成夹渣;结晶器液面中漂浮的夹杂物,没有熔化或是溶解吸附,被结晶器钢液咬入成为夹渣;不具备合理精炼、冶炼及脱氧等条件,钢水洁净度差将会增加夹渣。
1.2气泡缺陷铸坯在凝固过程中钢中气体生成压力超过大气压力与钢水静压力总和,由此构成气泡,若无法及时溢出就会残留下来,从而出现气泡缺陷。
形成气泡的主要原因是没有足够脱氧;钢中碳和硅含量会对生成气泡造成影响;使用的原材物料含有较高水分也会造成气泡缺陷。
1.3表面裂纹缺陷在铸坯断面尺寸、工作表面状况以及结晶器结构、铸机浇注条件、冶炼工艺条件、浇注钢种具备的化学成分等工艺因素下连铸坯可能出现裂纹情况、在增加板坯宽度和减小厚度条件下,会将表面纵裂倾向加大。
连铸方坯常见表面缺陷及控制
刘桂秋,工程师,2008年毕业于辽宁科技大学冶金工程专业。
E-mail :***********************连铸方坯常见表面缺陷及控制刘桂秋1,姜晓楠2,高财1,朱永泉1(1.凌源钢铁股份有限公司,辽宁凌源122500;2.中华人民共和国鞍山海关,辽宁鞍山114002)摘要:针对凌源钢铁股份有限公司炼钢厂方坯连铸生产过程中出现的脱方、渣沟、凹陷等表面缺陷进行了跟踪轧制,根据取样检验结果分析了缺陷产生的原因。
采取了优化结晶器铜管倒锥度、优化配水、优化保护渣性能等相应的措施后,上述缺陷得到了有效解决,提高了连铸方坯的表面质量。
关键词:连铸;方坯;脱方;渣沟;凹陷中图分类号:TF777文献标识码:A文章编号:1006-4613(2021)01-0053-06Common Defects on Surface of Continuous Casting Square Billetsand Control of the DefectsLiu Guiqiu 1,Jiang Xiaonan 2,Gao Cai 1,Zhu Yongquan 1(1.Lingyuan Iron &Steel Co.,Ltd.,Lingyuan 122500,Liaoning ,China ;2.Anshan Customs District P.R.China ,Anshan 114002,Liaoning ,China )Abstract :With regard to the defects such as rhombic contours,slag runners and concaveson surface of continuous casting square billets produced in Steelmaking Plant of Lingyuan Iron and Steel Co.,Ltd.,the billets were tracked during rolling and then the causes leading to the defects were analyzed based on the inspection results of tested samples.After taking the corresponding measures such as optimizing the inverted taper of the mold copper tube,carrying out the optimal allocation of water and optimizing the properties of mold powder,the above-mentioneddefects were effectively controlled and the surface quality of the continuous casting square billetswas improved.Key words 院continuous casting;square billet;rhombic contour;slag runner;concave铸坯表面缺陷对轧制后成品材的影响较复杂,相同铸坯表面缺陷对不同钢种、不同轧制规格、不同坯型的影响各不相同。
连铸坯表面夹渣控制
Zhanjiang Iron & Steel Co., LTD. 第7页
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问题解答
问题二:动态轻压下作用
轻压下技术是在容易形成铸坯中心偏析的凝固末端实施一定的压下量,使 容易形成偏析及疏松的地方的非浓化钢液均匀流动,一方面消除或减少了因 铸坯收缩形成的内部空隙,从而防止晶间富集溶质的钢液向铸坯中心横向流 动;另一方面轻压下所产生的挤压作用还可以促使液芯中心富集溶质的钢液 沿拉坯方向反向流动,使溶质元素在钢液中重新分配,从而使铸坯的凝固组 织更加均匀致密.
Zhanjiang Iron & Steel Co., LTD. 第4页
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连铸板坯夹渣封锁率控制——控制措施
1. 合适的浸入式水口及适宜的插入深度 圆柱形水口侧孔流出来的流股造成的上下相反方向上出现的两对回流始终 是均匀对称的;矩形水口的侧孔流出的流股容易发生偏流造成两侧流动不均 匀和不对称。因此,采用圆柱形内腔水口。
2. 夹杂物的卷入 皮下夹渣还与 Al2O3 等钢水中的非金属夹杂被坯壳捕捉有关,聚集在 水口内的 Al2O3等夹杂周期性脱落而被带入结晶器内,从而被弯月面捕获。 钢水中的氧化物系非金属夹杂物主要来源于钢水中未及时上浮的脱氧产物、
钢水二次氧化的生成物及钢包、中包等耐火材料的熔损。
湛江钢铁
2015-1-22
1. 结晶器卷渣 使一部分保护渣在此环流方向上被延伸,当流速超过某一临界值,被拉动的 液渣最后断裂成乳化渣滴。此渣滴被卷入钢液有可能被凝固坯壳的前沿捕捉, 形成皮下夹渣。 b. 漩涡卷渣:由于水口对中不良、水口堵塞等原因造成结晶器偏流从而形成漩 涡,这种漩涡把保护渣卷入钢液内部,形成皮下夹渣。 c. 弯月面扰动:水口周围的氩气泡引起渣-钢界面的扰动,并牵引液态钢高于正 常液面形成钢水局部波动,产生卷渣: d. 液面结壳:当钢水温度太低时造成结晶器保护渣结壳,形成絮状渣团,容易
连铸坯夹杂物产生原因分析及改进
连铸坯夹杂物产生原因分析及改进连铸坯夹杂物的产生原因可以从多个方面进行分析和改进。
下面是一个大致的分析和改进措施,供您参考。
1. 原料质量问题:连铸坯夹杂物主要来自于熔化的金属和废钢原料,在回炉炉中的熔化过程中,可能会夹杂一些金属碎屑、渣滓和氧化物等杂质。
2. 冶炼工艺问题:连铸坯夹杂物的产生也与冶炼过程中的工艺参数有关。
冶炼温度不稳定、浇注速度过快或过慢、浇注过程中的氧气和杂质溶解等都可能导致夹杂物的产生。
3. 连铸机设备问题:连铸机的状态和性能也可能对夹杂物产生产生影响。
结晶器内部的损坏、结晶器震动不稳定、传动系统不正常等问题都可能导致夹杂物产生。
二、改进措施1. 提高原料质量:采用优质原料,并加强原料筛查和预处理,规范原料质量的控制。
可以采用一些物理和化学方法对废钢进行预处理,如磁选、浮选、热处理等,以减少夹杂物的含量。
2. 优化冶炼工艺:通过调整冶炼工艺参数,控制冶炼温度稳定性,避免过高或过低的温度对金属液中的杂质产生不良影响。
3. 改进连铸机设备:加强设备的维护保养,及时发现和修复连铸机设备的问题,确保连铸过程的稳定性和可靠性。
可以对结晶器进行优化设计,改进震动稳定性和结晶器内部布置,以减少夹杂物的产生。
4. 强化质量控制:加强连铸工艺过程的监测和控制,通过合理的浇注速度、浇注方式和辅助工具,减少夹杂物的产生。
建立完善的质量控制体系,追踪和分析夹杂物的来源和产生规律,以便更好地进行改进和控制。
5. 加强人员培训:提高工人的操作技能,加强工艺和设备知识的培训,使其能够熟练应对连铸过程中可能出现的问题,并及时采取正确的措施进行解决。
Q345B连铸坯表面夹渣缺陷的形成原因及控制
Q345B连铸坯表面夹渣缺陷的形成原因及控制詹中华;仇圣桃;施哲;徐李军;阴树标;赖朝彬;马立军【摘要】描述了Q345B铸坯表面夹渣缺陷的宏观形貌,并通过扫描电镜及能谱仪对缺陷形貌进行观察和能谱分析.结果表明,缺陷内主要为氧化铁皮并含有保护渣成分.分析了铸坯表面夹渣缺陷的形成原因主要有以下4个方面:浸入式水口设计不合理引起的结晶器液面波动卷渣、结晶器内弯月面受冲击夹渣、保护渣成分不均匀引起的分熔现象及结晶器振动负滑脱时间长导致的下渣不均匀.并提出优化措施:1)优化浸入式水口的结构,将侧孔角度为25°减小至18°;2)改善结晶器流场,板间的氩气流量由原来的5 L/min减少至3 L/min以下,SEN的插入深度控制在90 ~ 130 mm;3)优化保护渣成分和性能,将保护渣熔点由原来的1 050℃提高至1 150℃,碱度大于1,黏度0.12~0.2 Pa·s,降低了保护渣的消耗;4)调整结晶器振动参数,使负滑脱时间由原来的0.207 s减至0.165 s.22炉的现场试验结果表明,优化后的工艺由于铸坯缺陷引起的中厚板表面裂纹发生率控制在1%以下,并实现了铸坯、中厚板表面质量的稳定控制.%This paper describes the macroscopic morphology of the slag pit on the surface of microalloyed steel Q345B.The morphology and composition of the defects were analyzed by SEM and energy spectrometer.The results show that the slag pit in the casting slab was mainly iron oxide scale and contains a small amount of protection residue.The reason for the formation of slab surface slag defects was analyzed which basically has the following 4 aspects:slag entrapment caused by surface fluctuation due to the unreasonable design of the submerged nozzle,wrapped slag caused by the hit on meniscus in the mold,the fractional melting caused by the uneven composition of the moldfluxes,and the long time of the mold vibration with negative slip.Thus the following optimization measure are proposed:Firstly,optimize the structure of the subme rged nozzle by reducing the angle of the side hole form 25°to 18°.Secondly,improve the flow vectors in the mold,the argon flow rates between the plates being reduced from 5 L/min to less than 3 L/min and the insertion depth of SEN controlled between 90 and 130mm.Thirdly,optimize the composition and performance of mold slag,the melting point of the protection residue being increased from 1 050 ℃ to 1 150 ℃,the basicity should be greater than 1 and the viscosity between 0.12 Pa · s and 0.2 Pa · s.Fourthly,re duce the negative slip time from 0.207s to 0.165s by adjusting the vibration coefficient of the mold.The results of 22 field tests show that the surface crack of the plate caused by slag pit was controlled below 1%,and the surface quality control of the casting slab and plate is realized.【期刊名称】《矿冶》【年(卷),期】2018(027)002【总页数】6页(P57-62)【关键词】铸坯表面夹渣缺陷;Q345B;负滑脱时间;分熔现象【作者】詹中华;仇圣桃;施哲;徐李军;阴树标;赖朝彬;马立军【作者单位】昆明理工大学冶金与能源工程学院,昆明650093;钢铁研究总院连铸技术国家工程研究中心,北京100081;钢铁研究总院连铸技术国家工程研究中心,北京100081;昆明理工大学冶金与能源工程学院,昆明650093;钢铁研究总院连铸技术国家工程研究中心,北京100081;昆明理工大学冶金与能源工程学院,昆明650093;江西理工大学冶金与化学工程学院,江西赣州341000;天津钢铁集团有限公司技术中心,天津300301【正文语种】中文【中图分类】TG115实际生产中,铸坯表面夹渣缺陷需要修磨处理后轧制,严重的直接导致铸坯报废或发生漏钢事故,给企业带来较大的经济损失〔1-2〕。
连铸坯缺陷及预防措施
连铸坯缺陷及预防措施连铸坯缺陷及预防措施1、⽅坯晶间裂纹、根源Cu 、Ni、Sn、Nb 与Al等元素的影响;铸机表⾯凹限,即使轻微凹限也会引起裂纹;保护渣不合适;结晶器液⾯波动严重;菱变严重;结晶器锥度太⼩;措施减少杂质元素含量;导致晶间裂纹的最主要原因是粗⼤晶粒结构以及沿晶粒边界的沉析,所以防⽌其产⽣的主要措施是在结晶器初始凝固阶段得以形成细⼩⽽均匀的结构;防⽌产⽣凹馅;⽤多⽔⼝代替直⽔⼝;2、⽓泡及针孔铸坯⽪下通⽓孔称为针孔,⽽⽪下闭⽓孔称为⽓泡根源脱氧不好,氢、氮含量⾼;润滑过度,油中含⽔;保护渣中含⽔;中间塞棒吹氩过度;结晶器波动措施有效地脱氧;注流及钢液⾯进⾏有效保护;加热润滑油及保护渣;采⽤EMS可有效减少针孔与铸坯表⾯⽪下⽓泡的数量;减少结晶器液⾯波动3、铸坯表⾯夹渣根源钢⽔脱氧不够;钢⽔中氧化铝含量⾼,SiO2、MnO与FeO含量低(铝镇静钢);耐⽕材料质量差;结晶器喂铝线;中包⽔⼝及结晶器中形成的块渣进⼊钢⽔。
措施采⽤⽆渣出钢;对钢⽔进⾏有效脱氧,采⽤保护浇注;中间包碱性覆盖剂;加深中包,增⼤中包钢液深度;中包采⽤挡堰;采⽤能快速吸收钢⽔夹杂的保护渣(⾼碱度);加⼤保护渣的⽤量;减少结晶器液⾯波动,⽔⼝侵⼊深度必须100-150mm4、横向裂纹横向裂纹通常出现在⾓部,但中部区域也会出现,横向裂纹⼀般出现在振痕的底部。
1、因热脆⽽形成的表⾯裂纹C含量0.17-0.25%;S含量⾼;随合⾦元素含量增加,如:Al、Nb、V 及⼤于1%Mn,裂纹数量增加;Al、Nb、N及C沉析于晶粒表⾯;⼆冷区冷却不挡导致晶粒粗⼤;⼆冷区⽀撑辊对中不好;保护渣选择不当;负滑脱时间过长。
2、横向⾓部裂纹⾓部冷却过度;结晶器冷却不当;结晶器和⽀撑辊对中不好;矫直温度过低;⾼如:Al、Nb、V 及⼤于1%Mn含量钢⽔⾮常敏感,加⼊钛能有效降低裂纹的程度;?⼆冷区冷却不均或冷却过度;保护渣不合适;铜管弯⽉⾯区域变形过⼤;钢⽔温度过低;结晶器锥度过⼤。
连铸中夹杂物的控制
连铸中夹杂物的控制连铸提高钢的质量控制夹杂物的办法有两类:第一类是防止夹杂物的生成和带入,第二类是去除钢液中已存在的夹杂物。
主要采取的对策包括:保护浇注、中间包冶金技术、中间包钢水流动控制、中间包覆盖渣、碱性包衬、中间包电磁离心分离技术、中间包热循环操作技术、防止下渣和卷渣技术、结晶器钢水流动控制、结晶器电磁搅拌技术等采取的一些具体做法如下:1、防止钢液的二次氧化钢液的二次氧化是指钢液脱氧后,继续和空气中的氧或其他氧化物作用,使钢中的氧含量升高。
为了防止钢液的二次氧化,应对钢液进行保护浇注,具体措施如下:(l)注流的保护。
钢液注流的保护包括钢包注流的保护和中间包注流的保护。
通常有长水口、浸入式水口及惰性气体屏蔽等方法。
通过注流保护浇注,既可以防止注流的二次氧化,又可避免浇注时钢流冲击液面使钢液裸露而造成的二次氧化。
(2)合理使用中间包覆盖剂。
为了防止钢液的二次氧化,生产高纯净钢,仅仅靠对注流的保护是不够的,因为中间包内高温钢液裸露于空气中,同样会受到空气的污染,因此减少钢液的二次氧化的另一措施就是在中间包内加覆盖剂。
从提高钢水清洁度的角度来讲,覆盖剂应具备隔绝空气、绝热保温、吸收从钢液中分离出来的非金属夹杂物的功能。
目前使用的覆盖剂有三种:酸性:典型的为炭化稻壳,绝热性好,成本低,但不利于吸收中间包中上浮的夹杂;中性:典型的为SiO2-A12O3质材料,有一定的绝热性,成本较低,有吸收夹杂的能力;碱性:以MgO或白云石为基的材料,吸收夹杂能力强,但绝热性能不好,易产生保护渣结壳现象。
有研究表明高的碱性覆盖剂的使用效果比酸性和中性覆盖剂的使用效果好。
(3)合理使用结晶器保护渣。
在结晶器中高温钢液面上加入低熔点的渣,会迅速形成粉渣层,烧结层和液渣层三层结构,并均匀地覆盖整个钢液面,将空气与钢液隔开,有效地阻止空气中的氧进入钢液。
但是,渣中氧化物(如FeO)的存在会增加渣金界面的氧势,提高了液渣层中氧的扩散速率,促进空气中的氧经过渣层进入钢液中,因此一般要求保护渣中FeO<4%,有的要求小于1%。
连铸坯夹杂物产生原因分析及改进
连铸坯夹杂物产生原因分析及改进一、引言连铸是一种重要的钢铁生产工艺,通过将液态金属直接连续浇注成坯,在一定程度上能够提高铸坯质量,提高生产效率。
在连铸生产过程中,常常会出现夹杂物问题,严重影响了铸坯的质量和使用性能。
对连铸坯夹杂物产生原因进行深入分析,找出问题根源,采取相应的改进措施,是非常有必要的。
二、连铸坯夹杂物的产生原因分析1.原料水分过高在连铸生产过程中,原料的水分含量过高是造成坯内夹杂物的一个重要原因。
当原料表面的水分在铸造过程中蒸发时,会产生气泡,导致坯内夹杂物的生成。
原料的水分控制非常重要。
2.连铸坯结晶器冷却不足结晶器的冷却不足也是连铸坯夹杂物的常见原因之一。
当结晶器温度过高时,坯内的气体无法充分排出,导致夹杂物的产生。
保证结晶器的有效冷却是减少坯内夹杂物的关键。
3.连铸过程中的气体包被排除不彻底在连铸过程中,气体包会随着液态金属一起进入坯内,如果气体包排除不彻底,就会在坯内停留,并在坯内形成夹杂物。
连铸过程中对气体排除的控制非常重要。
4.结晶器内流动状态不佳结晶器内的流动状态不佳也会导致坯内夹杂物的产生。
如果结晶器内的金属流动不畅,坯内的气体排出不畅,就会产生夹杂物。
结晶器内流动状态的改善对减少坯内夹杂物至关重要。
6.连铸坯冷却过程不足连铸坯冷却过程不足也是坯内夹杂物产生的一个重要原因。
在坯冷却过程中,如果冷却不足,坯内的气体和夹杂物无法充分排出,就会在坯内停留,影响坯的质量。
三、连铸坯夹杂物产生原因改进方案1.加强对原料水分的控制首先要加强对原料水分的控制,确保原料表面的水分含量符合要求。
通过调整原料的储存和运输环节,减少原料表面的水分含量,从源头上减少坯内夹杂物的产生。
2.优化结晶器冷却系统优化结晶器冷却系统,确保结晶器的冷却效果达到要求。
通过调整冷却水的流量和温度,确保结晶器内的金属流动状态良好,坯内的气体排出畅通。
3.加强气体排除措施在连铸过程中,加强气体排除措施,确保气体包在坯内充分排除。
焊接产生的裂纹、夹杂和夹渣及防止措施
1.气孔、夹杂和夹渣及防止措施(1)气孔焊接时,熔池中的气体在固体时能逸出二残留下来所形成的空穴成为气孔。
气孔是一种常见的焊接缺陷,分为焊接内部气孔和外部气孔。
气孔有圆形、椭圆形、虫形、针状形和密集型等多种,气孔的存在不但会影响焊缝的致密度,而且将减少焊缝的有效面积,降低焊缝的力学性能。
产生原因:焊件表面和坡口出有油、锈、水分等污物存在;焊条药条药皮受潮,使用前没有烘干;焊接电流太小或焊接速度太快;电弧过长或偏吹,熔池保护效果不好,空气侵入熔池;焊接电流过大,焊条发红、药皮提前脱落,失去保护的作用;运条方法不当,如收弧动作太快,易产生缩孔,接头引弧动作不正确,易产生密集气孔等。
防止措施:焊前将坡口两侧20~30mm范围内的油污、锈、水分清除干净;严格地按焊条说明书规定的温度和时间烘培;正确地选择焊接工艺参数,正确操作;尽量采用短弧焊接,野外施工要有防风设施;不允许使用失效的焊条,如焊芯锈蚀,药皮开裂、剥落,偏心度过大等。
(2)夹杂和夹渣夹杂时残留在焊缝金属中由冶金反映产生的非金属夹杂和氧化物。
夹渣时残留在焊缝中的熔渣。
夹渣可以分为点状夹渣和条状夹渣两种。
夹渣削弱了焊缝的有效断面,从而降低了焊缝的力学性能,夹渣还会引起应力集中,容易使焊接结构在承载时遭受破坏。
产生原因:焊接过程中层间清渣不净;焊接电流太小;焊接速度太快;焊接过程操作不当;焊接材料与母材料化学成分匹配不当;坡口设计加工不合适等。
防止措施:选择脱渣性能好的焊条;认真地清除层间熔渣;合理地选择焊接参数;调整焊条角度和运条方法。
2. 裂纹产生的原因及防止措施裂纹按其产生的温度和时间的不同分为冷裂纹、热裂纹和再热裂纹;按其产生的部位不同分为纵裂纹、横裂纹、焊根裂纹、弧坑裂纹、熔合线裂纹及热影响区裂纹等。
裂纹时焊接结构中最危险的一种缺陷,甚至可能引起严重的生产事故。
(1)热裂纹焊接过程中,焊缝和热影响区金属冷却到固相线附近的高温区间所产生的焊接裂纹成为热裂纹。
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防止连铸坯夹渣(杂)缺陷的措施及规定
连铸坯夹渣缺陷是指坯料表面或内部存在杂质、气泡、夹杂等
不良缺陷,影响钢材的质量、抗拉强度和弯曲性能等。
为了达到优
良的钢材质量,必需实行有效的措施和规定来防止连铸坯夹渣缺陷。
本文将从以下三个方面进行阐述:
一、提高原材料采购质量
1. 严格掌控原材料入厂质量,切实保证原材料质量符合生产要求。
对于原材料中含有较多夹杂物、矿物质等的,必需进行筛选、
洗涤等处理。
2. 检验原材料物理化学性质,特别是对低熔点元素(如锌、铅等)的含量进行监控,以避开因过高的含量而引起的夹渣问题。
3. 尽可能避开原材料采纳较差的杂质来源,如回炉钢、铸造铁
水等,以免发生连铸坯夹渣缺陷造成挥霍。
二、加强连铸设备及工艺掌控
1. 针对连铸消耗品(如喷嘴、钢水箱等)进行补修或更换,保
证其完好无损,确保钢水顺畅流动。
2. 对连铸工作过程中的电子设备进行定期维护保养,避开设备
显现失灵情况。
3. 加强连铸实时监控,适时把握连铸过程中的各项参数,特别
是钢水温度、流速、液面高度等指标,对显现异常情况要适时进行
调整。
4. 订立连铸操作规定,严格掌控好连铸的操作时间、温度、速
度等参数,防止显现突发事件,尽力避开连铸坯夹渣缺陷的发生。
5. 对于连铸工艺中加入的各种药剂和保护剂,要严格依照比例和规定加入,以确保连铸炉体内的化学环境稳定,避开发生夹渣现象。
三、加强质量监测与数据分析
1. 加强对坯料全过程的监控,包括原材料采购、加工过程、连铸过程等方面,对质量异常情况进行记录,以便进行分析和改进。
2. 严格执行连铸产品检验规定,对检验结果不合格的坯料适时予以退换,避开将有问题的坯料流入后续生产环节。
3. 利用科学的统计方法,对连铸产品(如钢板、钢管等)质量进行分析和统计,发觉质量异常情况时,要适时订立矫正措施。
4. 对每一批次的连铸坯料,要进行全方位的检测与检验,对于可能引发夹渣缺陷的界限要进行特别关注。
为了有效防止连铸坯夹渣缺陷,需要各个环节搭配,形成一个完整的质量管理闭环。
只有在质量监测与数据分析的基础上,结合强有力的作业规定和技术措施,才能有效防备夹渣缺陷,提高钢材质量。