8连铸坯检测-课件(PPT·精·选)
连铸坯质量控制培训课件
连铸坯质量控制培训课件1. 引言连铸坯是金属材料的重要中间产品，在金属加工和制造业中具有重要意义。
为了保证连铸坯的质量，提高生产效率，需要进行严格的质量控制。
本课件将介绍连铸坯质量控制的基本原理和方法，帮助学员全面了解连铸坯质量控制的重要性和具体操作方法。
2. 连铸坯质量控制的重要性连铸坯质量控制对金属材料的加工和制造有着重要的影响。
以下是连铸坯质量控制的重要性的几个方面：2.1 提高材料的机械性能连铸坯的质量直接影响材料的机械性能。
合理控制连铸坯的化学成分和冶炼工艺，可以提高材料的强度、硬度和韧性等机械性能，满足不同应用领域对材料性能的要求。
2.2 降低材料的缺陷率连铸坯的质量控制还能够降低材料的缺陷率。
通过优化连铸装备和操作技术，减少连铸坯中的气孔、夹杂物等缺陷的产生，提高材料的质量和可靠性。
2.3 增加生产效率连铸坯质量的控制还能够提高生产效率。
优质的连铸坯可以减少后续的加工工序，提高生产线的运转效率，降低生产成本。
3. 连铸坯质量控制的基本原理连铸坯质量控制的基本原理包括以下几个方面：3.1 坯料的选择与质量控制合理选择适合连铸工艺要求的坯料对于连铸坯质量的控制至关重要。
坯料的化学成分、净化程度和加热制度等都会直接影响连铸坯的质量。
因此，通过坯料的质量控制，可以保证连铸坯的理化性能符合要求。
连铸操作的控制是保证连铸坯质量的关键环节。
合理控制连铸过程中的操作参数，包括结晶器冷却水量、拉速、浇注流量等，可以减少连铸坯的缺陷，提高连铸坯的尺寸精度和表面质量。
3.3 质量检测方法与设备连铸坯质量的控制还需要依靠科学有效的质量检测方法和设备。
常用的质量检测方法包括化学分析、金相检测、机械性能测试等。
而质量检测设备的选择和使用也直接影响连铸坯质量的控制效果。
4. 连铸坯质量控制的具体操作方法连铸坯质量控制的具体操作方法如下：4.1 坯料质量控制•选择符合连铸工艺要求的坯料，并对坯料进行化学成分、净化程度和加热制度等质量检测。
连铸坯缺陷 ppt课件
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1.2 各种裂纹的形成机理及其特征
高温失延裂纹
在固相线以下的高温阶段，金属处于不断增长的固相收缩应力 作用之下，变形方式主要是依靠位错或空位沿着晶界的扩散、移动 进行。当沿晶界的扩散变形遇到障碍时（如三晶粒相交的顶点）， 就会因应变集中导致裂纹。
空穴开裂理论认为晶界滑动和晶界迁移同时发生，两者共同作 用可形成晶界台阶，进而形成空穴并发展成微裂纹。
这类裂纹常出现在具有强烈淬硬倾向的高（中）碳钢、高强度合 金钢、工具钢的焊件中。
2020/3/31
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1.2 各种裂纹的形成机理及其特征
低塑性脆化裂纹：
它是某些低塑性材料冷却到较低温度时，由于体积收缩所引起的 应变超过了材料本身所具有的塑性储备量时所产生的裂纹。
这种裂纹通常也无延迟现象，常发生在铸铁或硬质合金构件的成 形加工中。如灰口铸铁在400℃以下基本无塑性，焊接裂纹倾向很大。
珠光体耐热钢中的V元素，会使SR裂纹敏感性显著增加；
二是与加热速度和加热时间有关，不同的钢种存在不同的易产生再热
裂纹的敏感温度范围。因此，在制定加热工艺时，应尽量减少坯料在
敏感温度范围内的停留时间。前者是内在因素，后者是外在因素。
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1.3 铸坯裂纹类型与形成位置的关系
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1.3 铸坯裂纹类型与形成位置的关系
期
裂纹的深度
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1.3 铸坯裂纹类型与形成位置的关系
裂纹的断口
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1.3 铸坯裂纹类型与形成位置的关系
裂纹的脱碳
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连铸坯形成裂纹的必要条件:
外因
内因，钢的裂纹敏感性
连铸坯质量及其控制基础知识培训(PowerPoint 69页)
1.钢水中常见元素及基本概念
• 硼(B)：钢中加入微量的硼就可改善钢的致 密性和热轧性能，提高强度。
• 氮(N):一般认为,钢中的氮是有害元素,但是 氮作为钢中合金元素的应用,已日益受到重 视。氮能提高钢的强度，低温韧性和焊接 性，增加时效敏感性。
1.钢水中常见元素及基本概念
• 稀土(Xt)：稀土元素是指元素周期表中原子 序数为57-71的15个镧系元素。这些元素都 是金属，但他们的氧化物很象“土”，所 以习惯上称稀土。钢中加入稀土，可以改 变钢中夹杂物的组成、形态、分布和性质， 从而改善了钢的各种性能，如韧性、焊接 性，冷加工性能。在犁铧钢中加入稀土， 可提高耐磨性。
1.钢水中常见元素及基本概念
铌(Nb)：铌能细化晶粒和降低钢的过热敏感性及回 火脆性，提高强度，但塑性和韧性有所下降。在普 通低合金钢中加铌，可提高抗大气腐蚀及高温下抗 氢、氮、氨腐蚀能力。铌可改善焊接性能。在奥氏 体不锈钢中加铌，可防止晶间腐蚀现象。
钴(Co)：钴是稀有的贵重金属，多用于特殊钢和合 金中，如热强钢和磁性材料。
结晶器与冷却水界面传热可能有三种情况： ①强制对流区：传热良好 ②核态沸腾区：当铜壁温度夜125—130℃时，水开始在表 面蒸发，水中凝聚有气泡。热流值增加很快，铜壁有过热现象。 ③膜态沸腾区：热流越过某一极限值，导致铜壁表面温度突然 升高，这对结晶器是不允许的，会使结品器永久变形
结晶器内凝固示意图
1.钢水中常见元素及基本概念
钒(V)：钒是钢的优良脱氧剂。钢中加0.5%的钒可 细化组织晶粒，提高强度和韧性。钒与碳形成的碳 化物，在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。
钨(W)：钨熔点高，比重大，是贵生的合金元素。 钨与碳形成碳化钨有很高的硬度和耐磨性。在工具 钢加钨，可显著提高红硬性和热强性，作切削工具 及锻模具用。
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
连铸工艺设备连铸坯凝固与传热培训ppt课件
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最大的热阻是来自于坯壳与结晶器 壁之间的气隙。
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结晶器横向气隙的形成：
结晶器传热示意图：
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2.影响结晶器传热的主要因素⑴结晶器设计参数对传热的影响 A.结晶器锥度的影响
合适的倒锥度，可以减小下部气隙厚 度，改善传热。
结晶器长度以不增加拉漏为原则。通常为700～900mm。对传热影响不大。
角部成了坯 壳最薄弱的部位。
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结晶器内气隙的形成过程：
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坯壳急剧收缩是导致结晶器最大热流减少的原因
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减轻弯月面区坯壳过度收缩、减少凹陷的形成的措施
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二．结晶器坯壳生长规律结晶器内坯壳的生长规律服从平方根定律：
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铸坯表面组织的形成：
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促进结晶器坯壳均匀生长的操作注意事项
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三.结晶器传热与热阻
2．弯月面的形成
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钢液与铜壁弯月面的形成：
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良好稳定的弯月面可确保初生坯壳的表面质量和坯壳的均匀性。带有夹渣的坯壳是薄弱部位，易发生漏钢。
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4.气隙的形成、稳定及角部气隙
已凝固的高温坯壳发生δ→γ的相变，引起坯壳收缩，收缩力牵引坯壳离开铜壁，气 隙开始形成。周期 性的离合2～3次，坯壳达到一定厚度并完 全脱离铜壁，气隙稳定形成。
二冷区铸坯表面热量传递方式：
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铸坯二冷传热方式：
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二.影响二冷区传热的因素
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表面温度与热流的关系：
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三.二冷区凝固坯壳的生长
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四.铸坯的液相穴深度
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§3—4 连铸坯凝固结构
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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
连铸坯的检测
连铸检测和控制八大技术连铸的特点之一是易于实现自动化。
实行自动化的目的在于改善操作人员的工作环境，减轻劳动强度，减少人为因素对生产过程的干扰，保证连铸生产和铸坯质量的稳定，优化生产过程和生产计划，从而降低成本。
自上世纪80年代以来，冶金自动化装备技术的可*性、实用性、可操作性和可维护性都得到极大的改善，不断提高的性能价格比使冶金自动化装备技术得到快速推广应用。
目前，连铸自动化系统基本上包括信息级、生产管理级、过程控制级和设备控制级。
信息级的主要功能是搜集、统计生产数据供管理人员研究和作出决策；生产管理级主要是对生产计划进行管理和实施，指挥过程计算机执行生产任务；过程控制级接收设备控制级提供的各类数据和设备状态，指导和优化设备控制过程；设备控制级指挥现场的各种设备(如塞棒、滑动水口、拉矫机、切割设备等)按照工艺要求完成相应的生产操作。
其中，设备控制级和过程控制级自动化最为关键，直接关系到连铸机生产是否顺畅和连铸坯的质量。
目前，在国内外连铸机上已成功应用的检测和控制的自动化技术主要包括以下几种：1．钢流夹渣检测技术当大包到中间包的长水口或中间包到结晶器的浸入式水口中央带渣子时，表明大包或中间包中的钢水即将浇完，需尽快关闭水口，否则钢渣会进入中间包或结晶器中。
目前，常用的夹渣检测装置有光导纤维式和电磁感应式。
检测装置可与塞棒或滑动水口的控制装置形成闭环控制，当检测到下渣信号自动关闭水口，防止渣子进入中间包或结晶器。
2．中间包连续测温测定中间包内钢水温度的传统方法是操作人员将快速测温热电偶插人中间包钢液中，由二次仪表显示温度。
热电偶为一次性使用，一般每炉测温3至5次。
如果采用中间包加热技术，加热过程中需随时监测中间包内钢液温度，则连续测温装置更是必不可少。
目前，比较常用的中间包连续测温装置是使用带有保护套管的热电偶，保护套管的作用是避免热电偶与钢液接触。
热电偶式连续测温的原理较为简单，关键的问题是如何提高保护套管的使用寿命和缩短响应时间。
连铸坯质量及其控制基础知识培训课件
合理设计浇注系统，确保钢 水在浇注过程中的流动稳定 性和均匀性。采用先进的浇 注技术和设备，如电磁搅拌、 保护浇注等，减少夹杂物和 气体的卷入，提高连铸坯的 致密性和均匀性。
精确控制连铸坯的冷却速度 和温度梯度，避免过快或过 慢的冷却导致裂纹、变形等 缺陷的产生。采用先进的温 度监测和控制系统，实现连 铸坯的精确温度控制，确保 坯料的质量稳定性。
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优点
射线检测技术能够直观显示连铸坯内 部的缺陷，检测结果具有较高的可靠 性和精度，被广泛应用于连铸坯的内 部质量检测。
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连铸坯常见缺陷与防止措施
裂纹缺陷与防止措施
横向裂纹：横向裂纹是指与连铸坯宽度方向垂直的裂纹。为防止横向裂纹，需要 • 严格控制钢水成分，避免硫、磷等有害元素的偏高。
• 确保结晶器冷却均匀，避免局部过热。
• 促进钢水充分除气，减少气体夹杂。
夹杂缺陷与防止措施
非金属夹杂：非金属夹杂物如氧化铝、硫化物等，常由 于钢水纯净度不够或耐火材料侵蚀导致。为减少非金属 夹杂，需要 • 使用优质耐火材料，并严格控制其侵蚀。
• 优化炼钢工艺，确保合金元素的准确加入。
• 加强钢水的预处理，提高钢水纯净度。
金属夹杂：金属夹杂如锰铝榴石等，主要由炼钢过程中 的合金加入不当或炉渣带入引起。为预防金属夹杂，应 • 控制炉渣的生成与带入，保持钢水的纯净。
气孔缺陷与防止措施
皮下气孔：皮下气孔主要位于连铸坯表皮以下，常由于钢 水脱氧不足或保护浇注不当导致。为预防皮下气孔，应
• 加强钢水脱氧，确保钢水中氧含量达标。
• 保证中间包到结晶器的钢流封闭，防止空气吸入。
内部气孔：内部气孔分布在连铸坯整个断面。为减少内部 气孔，可采取以下措施 • 控制钢水氢含量，避免氢致气孔。
第八章连铸坯的质量控制课件
l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 7
三、铸坯表面质量及控制
l控制表面质量的必要性 l表面缺陷的形成 l表面裂纹的主要种类 l液面结壳 l凹坑和重皮
l连铸坯质量控制战略： 铸坯洁净度决定于 钢水进入结晶器之前的各工序；铸坯表面 质量决定于钢水在结晶器的凝固过程；铸 坯内部质量决定于钢水在二冷区的凝固过程。
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二、铸坯的洁净度
l连铸坯洁净度评价包括： 钢中总氧量； 钢中微观夹杂物量 (＜50μm)； 钢中大颗粒夹杂物量 (＞50μm)。
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连铸夹杂物形成的显著特征
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l预防措施： 1 、降低钢水中硫磷含量； 2、适当降低浇铸温度和浇铸速度； 3、控制结晶器的液面波动； 4、检查冷却水； 5 、选择合适黏度的保护渣。
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3.3.3 表面横向裂纹
l原因：多发生在高碳钢中，当钢坯处于 高温脆性区时对其进行矫直所致。
l影响因素： 1 、结晶器振动不良；
2、辊子偏心；
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安全放在第一位，防微杜渐。 10月-2310月-2302:21:1002:21:10Octo ber 11, 2023
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加强自身建设，增强个人的休养。 2023年10月11日2:21 上午10月-2310月-23
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精益求精，追求卓越，因为相信而伟大。 11 十月 20232:21:10上午02:21:1010月-23
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3.3.2 表面纵向裂纹
l多发生在板坯宽面中央部位。 l原因：初生坯壳厚度不均匀，在坯壳
连铸坯质量控制技术PPT共58页
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连铸坯质量控制技术
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
60、人民的幸越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃