影响连铸坯质量的8种原因

传统板坯 R 〈10 大方坯 15 小方坯 〉20 薄板坯 〉30
Qs=7.6Qt/R， 7.6为钢的密度 t/m3），Qt（kg/t钢 为钢的密度（ ），Qt Qs=7.6Qt/R， 7.6为钢的密度（t/m3），Qt（kg/t钢） 在下列条件下， Qs↑： 在下列条件下， Qs ：η ↓ ，Vc ↓ ，f ↓ ，s ↑ （也有人 认为t ），T 反之， Qs↓。 认为 p ↑ ）， s ↓ ，R ↓时，反之， Qs 。
6.板坯连铸中间罐挡墙的设置问题 6.板坯连铸中间罐挡墙的设置问题
Wolf认为“上挡墙/下挡墙对去除夹杂物的作用很小。 Wolf认为“上挡墙/下挡墙对去除夹杂物的作用很小。这 认为 是由于在过渡期中间罐内的钢水有逆向流动（ 是由于在过渡期中间罐内的钢水有逆向流动（flow transients)。 inversion during transients)。” 苏天森在赴欧考察报告中说“ 苏天森在赴欧考察报告中说“德国马普斯所与技术中心一 项研究表明，中间罐挡墙促进夹杂物上浮等作用不明显， 项研究表明，中间罐挡墙促进夹杂物上浮等作用不明显， 因此，欧洲无挡墙中间罐技术已在各个钢厂推广使用” 因此，欧洲无挡墙中间罐技术已在各个钢厂推广使用”。 哥伦布不锈钢厂对304 304钢种用无挡墙和有挡墙中间罐浇出 哥伦布不锈钢厂对304钢种用无挡墙和有挡墙中间罐浇出 的钢的次品率和废品率没有区别。根据这一结果， 的钢的次品率和废品率没有区别。根据这一结果，该厂从 2001年10月到2002年 月到2002 2001年10月到2002年3月6个月内生产不含钛的不锈钢时取 消了中间罐挡墙，对钢质没有不良影响。 消了中间罐挡墙，对钢质没有不良影响。
影响连铸坯质量的8种原因 影响连铸坯质量的 种原因
2012年整理 年整理
1.小方坯的脱方和漏钢 1.小方坯的脱方和漏钢 2.高碳钢连铸小方坯的中心偏析 2.高碳钢连铸小方坯的中心偏析 3.结晶器保护渣的润滑和传热 3.结晶器保护渣的润滑和传热 4.用硅脱氧代替铝脱氧 4.用硅脱氧代替铝脱氧 5.控制Al镇静钢LF顶渣脱氧程度和优化顶渣成分 5.控制Al镇静钢LF 控制Al镇静钢LF顶渣脱氧程度和优化顶渣成分 6.板坯连铸中间罐挡墙的设置问题 6.板坯连铸中间罐挡墙的设置问题 7.冷轧TiSULCAK钢的表面质量 7.冷轧TiSULCAK钢的表面质量 冷轧TiSULCAK 8.连铸板坯和异型坯腹板中心内裂的成因 8.连铸板坯和异型坯腹板中心内裂的成因
3.结晶器保护渣的润滑和传热 3.结晶器保护渣的润滑和传热
Mills用 Mills用η ，Tbr 和Vc之间的关系来表述各钢种对 润滑和水平传热的要求，见下图： 润滑和水平传热的要求，见下图：
4.用硅脱氧代替铝脱氧 4.用硅脱氧代替铝脱氧
Hertford钢厂生产低氧 低硫、 钢厂生产低氧、 Nuccor Hertford钢厂生产低氧、低硫、C=0.16% 的钢时，原来按Al镇静钢来生产（[Al]=0.020Al镇静钢来生产 的钢时，原来按Al镇静钢来生产（[Al]=0.0200.040%）。 Si=0.16%和Si=0.25%改用Si脱氧时 ）。当 改用Si脱氧时， 0.040%）。当Si=0.16%和Si=0.25%改用Si脱氧时， 为了将[O]控制在〈 × [O]控制在 为了将[O]控制在〈8×10-6，该厂选定的钢包渣成 分见下表： 分见下表：
7.冷轧TiSULCAK钢的表面质量 7.冷轧TiSULCAK钢的表面质量 冷轧TiSULCAK
冷轧TiSULCAK钢的主要缺陷是铅笔型气泡和条片。 冷轧TiSULCAK钢的主要缺陷是铅笔型气泡和条片。 TiSULCAK钢的主要缺陷是铅笔型气泡和条片 用弧形连铸机生产的TiSULCAK钢在成型时出现的铅笔型气 用弧形连铸机生产的TiSULCAK钢在成型时出现的铅笔型气 TiSULCAK 以下简称气泡）来源于Ar气泡裹入内弧坯壳表面。 Ar气泡裹入内弧坯壳表面 泡（以下简称气泡）来源于Ar气泡裹入内弧坯壳表面。 条片是出现在成品钢带表面的条形缺陷。 条片是出现在成品钢带表面的条形缺陷。条片与裹入铸坯 表皮各种来源的夹杂物有关。 TiSULCAK钢条片的形成与 表皮各种来源的夹杂物有关。 TiSULCAK钢条片的形成与 振痕下方形成的钩形有关。碳含量越低，钩形就越深。 振痕下方形成的钩形有关。碳含量越低，钩形就越深。负 滑动时间长时，钩形深度增加。 滑动时间长时，钩形深度增加。采用三角形非正弦振动可 以使振痕深度减小，并改善板坯皮下纯度。 以使振痕深度减小，并改善板坯皮下纯度。采用绝热性能 好粘度高或发热型保护渣可以减少钩形。此外， 好粘度高或发热型保护渣可以减少钩形。此外，也不排除 其它因素对减少条片的影响， Mn/S。 其它因素对减少条片的影响，如Mn/S。
8.连铸板坯和异型坯腹板中心内裂的成因 8.连铸板坯和异型坯腹板中心内裂的成因
连铸板坯Vc提高后，中心内裂的出现率增加。 连铸板坯Vc提高后，中心内裂的出现率增加。草野昭彦等 Vc提高后 人发现中心内裂的出现有周期性。 人发现中心内裂的出现有周期性。内裂间隔与水平矫直辊 周长（1.4-1.5m）差不多相等， 周长（1.4-1.5m）差不多相等，从而得出中心内裂的形成 是由于在矫直辊处铸坯中心钢水层厚度在0 6mm范围内时 范围内时， 是由于在矫直辊处铸坯中心钢水层厚度在0-6mm范围内时， 在矫直力的作用下被封闭起来。 在矫直力的作用下被封闭起来。被封闭的钢水层在凝固收 缩时形成空隙，即为中心内裂。 缩时形成空隙，即为中心内裂。 异型坯腹板中心内裂的形成与板坯不同。 异型坯腹板中心内裂的形成与板坯不同。异型坯腹板在凝 固过程中到达矫直辊之前已经完全凝。 固过程中到达矫直辊之前已经完全凝。在矫直辊处腹板不 会带有液心。腹板内裂主要与腹板凝固时的鼓肚有关。 会带有液心。腹板内裂主要与腹板凝固时的鼓肚有关。支 撑长度不足，将引起中心偏析，严重时， 撑长度不足，将引起中心偏析，严重时，使腹板产生中心 内裂。 内裂。
3.结晶器保护渣的润滑和传热 3.结晶器保护渣的润滑和传热
保护渣在熔化过程中从上向下由5层组成： 保护渣在熔化过程中从上向下由5层组成：固态渣 烧结层，半熔化层，富碳层，液渣层。 层，烧结层，半熔化层，富碳层，液渣层。在结 晶器与坯壳之间的渣膜由固态玻璃渣膜、 晶器与坯壳之间的渣膜由固态玻璃渣膜、晶体渣 膜和液态渣膜组成。固态渣膜控制传热， 膜和液态渣膜组成。固态渣膜控制传热，液态渣 膜控制润滑。 膜控制润滑。液态渣膜的润滑作用用保护渣耗量 Qs（ 结晶器）来衡量。 Qs（kg/m2结晶器）来衡量。 Wolf提出 Qs=0.7/η0.5vc 提出 η Ogibayashi提出 Qs=0.6/（ η*vc） 提出 （ Vc： η：液渣粘度 Vc：拉速
3.结晶器保护渣的润滑和传热 3.结晶器保护渣的润因素有： η，Vc，f，s（或tp）， s，R。 Qs的因素有 ， （ 。
f：振频， s：振程， tp：正滑动时间 ：振频， ：振程， Ts：保化渣的凝固温度 Tbr：弯折点温度，Mills认为可用 br取代 s 弯折点温度， 认为可用T 认为可用 取代T 结晶器的表面积/ R：结晶器的表面积/结晶器的体积
5.控制Al镇静钢LF顶渣脱氧程度和优 5.控制Al镇静钢LF顶渣脱氧程度和优 控制Al镇静钢LF 化顶渣成分
在生产Al镇静钢时，如钢包渣脱氧不足， 在生产Al镇静钢时，如钢包渣脱氧不足， Al镇静钢时 FeO+MnO） 8%时，（FeO FeO） Al） （FeO+MnO）〉8%时，（FeO）+（Al）=Al2O3会引 起水口堵塞和铸坯表面缺陷。 起水口堵塞和铸坯表面缺陷。如果钢包渣脱氧过 FeO+MnO） 2%时 度， （FeO+MnO）〈2%时，则钢中夹杂物 MgO⋅ CaO⋅ 增加。 （MgO⋅Al2O3 ，CaO⋅ Al2O3和Al2O3）增加。这些夹 杂物也会使水口堵塞和引起钢的质量缺陷。 杂物也会使水口堵塞和引起钢的质量缺陷。
1.小方坯的脱方和漏钢 1.小方坯的脱方和漏钢
2.高碳钢连铸小方坯的中心偏析 2.高碳钢连铸小方坯的中心偏析
1997年以前， 1997年以前，轮胎钢丝等容易偏析的高碳钢几乎 年以前 都用大方坯来生产。 都用大方坯来生产。 1997年英国4家钢厂共同研究了影响连铸小方坯高 1997年英国4 年英国 碳钢中心偏析的因素，包括：电磁搅拌EMS EMS， 碳钢中心偏析的因素，包括：电磁搅拌EMS，热轻 压缩TSR 机械轻压缩MSR 小方坯尺寸， TSR， MSR， 压缩TSR，机械轻压缩MSR，小方坯尺寸，浇注方 拉速等。 法，拉速等。 结果得出， EMS对去除中心偏析有益 对去除中心偏析有益， 结果得出，M-EMS对去除中心偏析有益，但容易产 型偏析， EMS却能拆散 型偏析。 却能拆散V 生V型偏析，但F-EMS却能拆散V型偏析。