连铸坯表面质量
连铸坯质量缺陷
连铸坯的质量缺陷及控制摘要连铸坯质量决定着最终产品的质量。
从广义来说所谓连铸坯质量是得到合格产品所允许的连铸坯缺陷的严重程度,连铸坯存在的缺陷在允许范围以内,叫合格产品。
连铸坯质量是从以下几个方面进行评价的:(1)连铸坯的纯净度:指钢中夹杂物的含量,形态和分布。
(2)连铸坯的表面质量:主要是指连铸坯表面是否存在裂纹、夹渣及皮下气泡等缺陷。
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。
(4)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。
下面从以上四个方面对实际生产中连铸坯的质量控制采取的措施进行说明。
关键词:连铸坯;质量;控制1 纯净度与质量的关系纯净度是指钢中非金属夹杂物的数量、形态和分布。
夹杂物的存在破坏了钢基体的连续性和致密性。
夹杂物的大小、形态和分布对钢质量的影响也不同,如果夹杂物细小,呈球形,弥散分布,对钢质量的影响比集中存在要小些;当夹杂物大,呈偶然性分布,数量虽少对钢质量的危害也较大。
此外,夹杂物的尺寸和数量对钢质量的影响还与铸坯的比表面积有关。
一般板坯和方坯单位长度的表面积(S)与体积(V)之比在0.2~0.8。
随着薄板与薄带技术的发展,S/V可达10~50,若在钢中的夹杂物含量相同情况下,对薄板薄带钢而言,就意味着夹杂物更接近铸坯表面,对生产薄板材质量的危害也越大。
所以降低钢中夹杂物就更为重要了。
提高钢的纯净度就应在钢液进入结晶器之前,从各工序着手尽量减少对钢液的污染,并最大限度促使夹杂物从钢液中排除。
为此应采取以下措施:⑴无渣出钢。
连铸坯表面质量浅析
舞 钢 的连 铸 钢 种 中, O 8 %的 钢 种 都 属 于包 晶 钢范围, 即C含 量在 0 1 .2  ̄ o o 1 %之 间 , 时 坯 .6 此 壳 厚 度的 不均匀 性最 严重 , 最易 引起 纵裂 , 图 也 见 1 。若钢 中S、 P含量 高 , 的高温 强度 和 塑性 明显 钢 降低 , 得发生 纵 裂 的趋 向增 大 。 使
主要 是 表面裂 纹 , 表现 为纵 裂和边 角 横裂纹 等 。
表 1 连 铸 机 的 工 艺 技 术参 数
项目
机 型
参 数
1机 、 流 1 1.( 本 弧) 0 5基
、
铸机半径/ m
拉 速 / mi m/ n
0 8 12 . ~ . 12 ~ 19 0 00 0
率。
上 装 式
2 . 3 8
边 铸坯 厚 度/ mm
2 0 2 0 3 0 目前 为 2 0规 格 ) 1 、5 、 0 ( 5
3 1 纵 裂纹 .
纵 裂纹起 源 于 MD弯 月面初 生坏 壳 的不 均匀 性, 作用 于坯 壳 的拉应力 超 过钢 的允 许强 度 , 坯 在 壳 薄弱 处 产 生应 力 集 中 导致 开 裂 , MD后 在 二 出
An lsso h u f c aiy ay i n t eS r a eQu l t
o ntnu usCa tn l b f Co i o s i g S a
Ba we o Qi i
( u a g Io n t e o L d) W y n r n a d S e lC . t
1 前 言 舞钢 板坯 连铸 机是 与 9 超 高功 率 电弧炉 相 Ot 匹配 的直 弧型 连铸 机 , 主要产 品 为 中厚 板 , 品种 繁 多 , 其是 低合 金 钢 系列 , 比率 将 近 8 , 尤 其 5 主要 有 高强船 用 钢 、 压锅 炉钢 、 高 压力 容器 钢 、 桥梁 钢 、 高层建筑钢、 具钢、 模 管线 钢 、 磨 钢 、 硅 钢 等 。 耐 低 随着 我 国经 济 发展 的需 要 , 场对 上 述 中 厚板 的 市
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
连铸坯质量及控制
用酸浸或硫印法所显示的组织结构属于宏 观结构——连铸坯和金属材料检验中最为 常用的检验技术。
连铸坯自表面至中心都是由边缘等轴晶区 (激冷区)、柱状晶区和中心等轴晶区三 部分组成。
温度梯度较大时,固液两相区小,有利于 柱状晶的生长,而凝固速度较快,则易于 生成枝晶间距小的铸造组织,所以连铸坯 具有较发达的柱状晶组织,并具有较小的 枝晶间距。
连铸坯宏观组织的好坏可以用等轴晶所占 的比例多少来衡量。
连铸坯凝固过程的一般特征:从连铸坯的 侧面优先凝固,其温度梯度高,凝固速度 快,连铸坯内部结晶体成长是不规则的, 局部优先生长使内部晶体产生“搭桥”等 现象,造成因钢水补充不足而出现中心缩 孔等缺陷。
铸坯凝固特征:
1)冷却过程为强制冷却过程; 2)在凝固过程中形成了很长的液相穴; 3)铸坯的凝固是分阶段的凝固过程; 4)除头尾外,铸坯在长度方向上的结构较 为一致。
增加能生成等轴晶具体措施: 1)低温浇铸或实现所谓“零”过热度浇注; 2)加孕育剂; 3)电磁搅拌; 4)调整二冷水量。
浇注条件(铸温、钢种、拉速、冷却强度 等)、铸机的形式、铸坯断面等。
1.浇铸条件: 低温浇注有利于等轴晶率的提高。
铸温(过热度)↗,拉速↗,二冷强度↗, →柱状晶区的发展,其中铸温影响最大。
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 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 重皮 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。
切割断 面缺陷
连铸坯端部的切斜不得大于20mm,因剪切造成的宽展不得大于边长的10%。
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
钢锭连铸坯验收标准
钢锭连铸坯验收标准
1、连铸坯的化学成份应符合有关标准的规定;
2、尺寸允许偏差;
尺寸130×130、200×200、φ130、φ200边长允许偏差(mm)±4.0±6.0 对角线长度之差(mm)≤6.0≤9.0 允许偏差(mm)±3.0±4.0椭圆度(mm)不大于直径公差的0.75倍;
3、外形:
3.1、方坯弯曲度每米不大于20 mm,总弯曲度不大于总长度的1.5%;
3.2、圆坯弯曲度每米不大于15 mm,总弯曲度不大于总长度的1.0%;
3.3不得有明显的扭转,端部切斜不得大于10 mm;
4、表面质量□不得有肉眼可见的裂纹、重叠、结疤、夹渣、夹杂、气孔、深度(高度)大于3mm的滑痕、划伤、皱纹、凸块。
如有上述缺陷存在则必须清除,清除深、宽、长比不得小于1:6:8;
5、保证连铸坯的质量,头坯、尾坯的切除量规定如下:
头坯:不得少于700mm;
尾坯:不得少于1000 mm 如头坯切除量达不到上述要求,则判第一条坯为利用品;
尾坯切除量达不到上述要求,则判最后一条坯为利用品;
6、班组质量员对连铸坯进行逐支检查,写上炉号和钢号,注明利用品,按炉做好原始记录;
7、质检部质检员每天对表面质量进行检查,合格品盖上“检”字章,做好抽查记录。
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。
连铸坯质量外观检验标准
连铸坯质量外观检验标准
作者:周毅发表日期:2007-9-19 阅读次数:157
1、尺寸及允许偏差单位:毫米
2、连铸坯长度根据客户要求交货,具体如下:单位:米
3、连铸坯头尾切除量
新开浇的连铸坯,接头部切除应不小于200mm,尾部切除应符合表2的规定。
表2
表面质量
连铸坯表面不得有肉眼可见的裂纹、重接、翻皮、结疤、缩孔,深度或高度大于3 mm的划痕、压痕、擦伤、冷溅、耳子、凸坑凹坑,深度大于2mm,的气孔、皱纹、横向振痕和深度大于1mm,发纹。
低碳低硅和焊条钢坯表面及横截面距表面2 mm 之内不得有气泡或针孔,其它部位允许存在气泡和针孔,其它钢坯横截面不得有皮下气泡。
连铸坯表面如存在上述不允许或超出允许规定的缺陷,应进行清除,应沿纵向清除,清除处应圆滑无棱角,清除宽度应不小于深度的6倍,长度应不小于深度的8倍。
表面清除深度,单面应不大于连铸坯边长10%,两相对面清除深度之和不大于深度的12%。
弯曲度
(1)连铸坯弯曲度每米不大于20mm, 弯曲度不大于总长的2%
(2)长度不小于6米、边长为150*150及200*200的连铸坯总弯曲度不大于80mm
(3)连铸坯不得有明显的扭转
边长测量
在连铸坯长度的垂直方向测量,测量部位应在有缺陷区以外。
鼓肚总高度
测量连铸坯有鼓肚处的最大厚度减去边长。
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
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。
B.连铸坯的表面质量:
指连铸坯表面是否存在裂纹、夹渣及皮下 气泡等缺陷。
连铸坯的表面缺陷主要决定于钢水在结晶 器的凝固过程。它是与结晶器内坯壳的形 成、结晶器振动、保护渣性能、浸入式水 口设计及钢液面稳定性等因素有关的,必 须严格控制影响表面质量的各参数在合理 的目标值以内,以生产无缺陷的铸坯,这 是热送和直接轧制的前提。
2.钢包精炼。
根据钢种的需要选择合适的精炼处理方法,以均 匀温度、微调成分、降低氧含量、去除气体夹杂 物、改善夹杂物形态等。
3.无氧化浇注技术。
从钢包→中间包用长水口,中间包→结晶器用浸 入式水口(板坯、大方坯)或气体保护(小方 坯),中间包采用覆盖剂,结晶器用保护渣。
4.充分发挥中间包冶金净化器的作用。
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。
2.连铸坯中夹杂物的类型和来源
类型:取决于浇注钢种和脱氧方法。在连铸 坯中较常见的夹杂物有Al2O3和以SiO2为主并 含有MnO和CaO的硅酸盐,以及以Al2O3为主 并含有SiO2、CaO 和CaS等的铝酸盐。此外还 有硫化物如FeS、MnS等。
连铸坯质量控制技术
连铸坯质量控制技术引言连铸是一种重要的铸造工艺,用于生产大批量的金属坯料。
连铸坯的质量直接影响到后续工艺的效果和产品的质量。
因此,连铸坯质量控制技术是提高产品质量和降低生产成本的关键。
本文将介绍连铸坯质量控制技术的重要性,并详细探讨了影响连铸坯质量的因素和常用的质量控制方法。
连铸坯质量的重要性连铸坯是下一步金属加工的原料,其质量直接影响到成品的质量。
良好的连铸坯质量可以保证产品的力学性能、表面质量和尺寸精度。
同时,优质的连铸坯还可以减少加工过程中的金属损耗和工时,提高生产效率和经济效益。
此外,连铸坯质量控制也是减少缺陷和事故的重要环节。
通过合理的质量控制措施,可以有效预防坯料的开裂、缺口、气孔等缺陷,避免金属材料的浪费和安全事故的发生。
综上所述,连铸坯质量控制技术对于提高产品质量和生产效率具有重要意义。
影响连铸坯质量的因素连铸坯质量受到多个因素的影响。
以下是一些常见的影响因素:1. 喷水冷却水质量连铸过程中的喷水冷却是保证连铸坯结晶过程良好进行的重要环节。
冷却水的质量对连铸坯表面质量和内部组织均匀性有很大影响。
如果冷却水中含有过多的杂质和氯离子,容易导致坯料表面起泡、气孔等缺陷。
2. 浇注温度和速度浇注温度和速度是影响连铸坯结晶行为的关键参数。
过高的温度和过快的浇注速度会导致坯料表面凝固不均匀,产生质量缺陷。
而过低的温度和过慢的浇注速度则会引起结晶过程延长,出现细晶区、大晶区等组织缺陷。
3. 结晶器结构和材料结晶器是连铸过程中实现坯料结晶的关键部件。
结晶器的结构和材料选择直接影响到连铸坯的结晶行为和组织性能。
不合理的结构设计和材料选择可能导致结晶器磨损、结晶不良等问题。
4. 冷却方式和参数连铸坯的冷却方式和参数选择对坯料的宏观和微观组织均有影响。
合理的冷却方式和参数可以保证连铸坯结晶行为的均匀性和完整性,防止产生缺陷和组织不良现象。
常用的质量控制方法为了确保连铸坯质量的稳定和一致性,可以采用以下几种常用的质量控制方法:1. 自动化控制系统自动化控制系统可以通过实时监测和控制连铸过程的关键参数,如浇注温度、浇注速度和冷却水流量等,来确保连铸坯的质量符合要求。
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。
最新铸坯质量相关问题
铸坯质量相关问题铸坯质量标准如下:1、边长允许偏差± 5.0 mm。
2、对角线之差± 14.0 mm。
3、连铸坯的弯曲度每米不得大于20 mm总弯曲度不得大于总长度的2%4、连铸坯允许鼓肚,但高度不得超过连铸坯边长的允许正偏差(5 mm)。
5、连铸坯端部切斜不得大于20 mm。
6、连铸坯不得有明显的扭转。
7、连铸坯表面不得有肉眼可见的裂纹、重接、翻皮、结疤、夹杂、深度或高度大于3 mm的划痕、压痕、擦伤、气孔,皱纹、冷溅、耳子、凹坑和深度大于2 mm的发纹。
连铸坯横截面不得有缩孔、皮下气泡。
铸坯质量分析:(一)、脱方1、缺陷特征:横截面上两个对角线超标,常伴随有角部横裂和内部裂纹的产生。
2、影响:在加热炉内造成堆钢,在轧制时产生折叠或扭转;铸坯因脱方而伴随角部内裂,易在轧制时产生裂边缺陷。
3、产生原因:(1)一冷、二冷冷却不均匀;(2)结晶器铜管尺寸不合适,铜管变形,磨损严重;(3)连铸机对弧不准;(4)结晶器振动不平稳。
4、预防及消除办法(1)保证结晶器水缝均匀;(2)保证一冷水水质,防止结垢;(3)保证结晶器铜管尺寸,及时更换结晶器铜管;(4)保证二冷段喷嘴对中,切喷嘴无堵塞;(5)对弧精度符合工艺要求;(6)调整好振动参数,使结晶器振动平稳,无偏振现象。
(二)、中心线裂纹1、缺陷特征:铸坯中心线有裂纹,类似方坯的中心疏松,中心线周围有严重的疏松、偏析和夹杂物。
2、影响及危害:在轧制无法焊合,在钢材上成为缩孔残余或分层。
3、产生原因:钢液在冷却和结晶过程中体积收缩时填充不足所致。
具体原因如下:(1)铸坯在冷却的过程中冷却强度不够;(2)拉速过快;(3)浇注温度过高;(4)扇形段辊间距不合适。
4、预防和消除办法:(1)增大比水量,延长冷却段;(2)控制拉速;(3)降低钢水过热度;(4)合理的配水制度;(5)调整合适的辊间距,避免鼓肚(三)、切割断面不齐1、缺陷特征:切割断面粗糙,凹凸不平。
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。
第六讲 连铸坯表面质量控制
◆ 横裂纹可位于铸坯面部或角部
◆ 横 裂 纹 与 振 痕 共 生 , 深 度 2 ~ 4mm , 可 达 7mm,裂纹深处生成FeO。不易剥落,热轧板 表面出现条状裂纹。振痕深,柱状晶异常,形 成元素的偏析层,轧制板上留下花纹状缺陷。
◆ 铸坯横裂纹常常被FeO覆盖,只有经过酸洗 后,才能发现。
-沿振痕波谷处元素呈正偏析。
这样,振痕波谷处,奥氏体晶界脆性增大,为裂纹产生提 供了条件。
(2) 铸坯运行过程中,受到外力(弯曲,矫直,鼓肚, 辊子不对中等)作用时,刚好处于低温脆性区(图1- 5)的铸坯表面处于受拉伸应力作用状态,如果坯壳所 受的ε临>1.3%,在振痕波谷处就产生裂纹。
3.3.3影响产生横裂纹因素
结晶器弱冷,有利于减少纵裂纹(图3- 11)。
图3-11 结晶器弱冷对小纵裂的影响
(6) 结晶器的锥度
图3-12 结晶器锥度和钢成分对皮下内裂的影响 (断面尺寸240x240mm,拉速0.7m/min)
◆ 锥度<0.8%/m,窄面凸出→角部纵裂; ◆ 锥度>0.8%/m,窄面凹入→无角部纵裂。
(7) 结晶器振动
3.3.2横裂纹产生原因
(1) 横裂纹产生于结晶器初始坯壳形成振痕的波谷处,振痕 越深,则横裂纹越严重,在波谷处,由于: -冷却速度降低,晶粒粗大(图3-13);
图3-13 铸坯内γ晶粒尺寸对裂纹的影响
-奥氏体晶界析出沉淀物(AlN,Nb(CN)),产生晶间断裂 (图3-14);
断裂前
断裂后
图3-14 钢在600~900℃区域内发生脆断示意图
(1) 结晶器初始坯壳均匀生长
◆ 热顶结晶器(弯月面区热流减少50~60%) ◆ 波浪结晶器(弯月面区热流减少17~25%) ◆ 结晶器弱冷 ◆ 合适结晶器锥度