连铸坯的质量缺陷 - 360文档中心

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。

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。

连铸方坯的缺陷及其处理

连铸方坯的缺陷及其处理连铸方坯的缺陷及其处理1 表面缺陷1.1 气孔和针孔定义 : 垂直铸坯表面并在铸坯表面肉眼可见的小气孔并可能以针孔的形式深入表面。

原因 : 钢水脱氧不足、凝固时产生一氧化碳;脱氧后又钢流二次氧化吸收的气体;结晶器保护渣质量不合要求;钢包及中间包烘烤不好改进方法: 钢水完全脱氧;不浇注过氧化的钢水;保持浇注温度;（注温不能过高）使用干燥的钢水罐及中间罐;保护渣不能受潮，摆放时间不能太久。

1.2 坯头气孔及针孔定义: 同1.1,但仅出现在每次浇注的第一根钢坯坯头处原因: 钢液温度太低;结晶器中钢水氧化;保护渣受潮或杂质多;结晶器内壁上有冷凝水;引锭头潮湿;填入结晶器中切屑及废钢有锈、有油或潮湿;中间罐内衬及钢水罐内衬潮湿;改进方法: 保持浇注温度;采用适宜的保护渣;采用干燥和洁净的废钢及切屑;绝对避免在结晶器内壁及锭头上产生冷凝水;干燥及烘烤中间罐;1.3 夹渣定义: 表面分布不均匀的夹渣,有时针孔和渣聚集,呈疏松态的外观原因: 由保护渣耐火材料颗粒和钢水氧化产物以及出钢渣等引起,随着钢流带入并被卷至铸坯表面。

改进方法: 用挡渣出钢;采用适宜的保护渣及耐火材料;钢水不能过氧化，注温要合适。

1.4 振动波纹及折叠定义: 在与铸坯轴线垂直方向上,铸坯表面上以均匀间距分布的波纹振痕，在不利的情况下出现折叠。

原因: 浇注速度波动大,使结晶器中钢液面不稳定。

改进方法: 保持均匀的浇注速度，稳定结晶器钢水液面。

调整振动频率使其与拉速相适应。

1.5 结疤与重皮定义: 铸坯角部和表面上出现的疤痕原因: 由于结晶器内坯壳破裂、钢水渗入到结晶器和铸坯之间的夹缝，以及保护渣结块造成。

改进方法: 保证结晶器具有准确的锥度，当结晶器使用时间过长而磨损会使坯壳过早脱离结晶器内壁而导致坯壳破裂。

1.6 分层: (双浇)定义: 铸坯中间出现分界层原因: 浇注中断又重新开始浇注时,使两次浇注连接出现重接。

改进方法: 浇注过程中不要断流，拉速要相对稳定，不要忽高忽低。

连铸坯缺陷

连铸坯缺陷已轧成的钢材质量多数情况由最初的铸坯质量决定。

本文研究了连铸坯一系列缺陷的形式、影响缺陷形成和发展的因素，以及它们在热轧过程中的转化。

铸坯断面的畸变或它周边个别区段几何形状的变化（图1）可能是铸坯受裂纹损伤的间接标志。

除此之外，铸坯断面的畸变，即使它们不伴有裂纹，也会在后续加工中造成一系列困难。

图1 连铸坯形状的畸变缺陷缺陷名称缺陷形式定量估计导致缺陷形成和发展的因素菱变100)(5.0100)(2121⨯+⨯⨯+AaD D D D结晶器工作空间不适当的形状；不适当的二次冷却；金属流向结晶器的偏心浇注；在结晶器中不均匀润滑。

椭圆度)(5.0100)(2121D D D D +⨯-铸坯边的凸度（凹度）100⨯Lb结晶器工作空间不适当形状；不适当的二次冷却；支承系统损坏。

弯曲（新月形）100⨯LC拉校机不适当校正；铸坯不适当的第三次冷却；扭曲Lα铸坯不适当的第三次冷却菱变是坯壳渐增扭曲的结果，它起源于结晶器内且在离弯月面100~150mm 已显现。

与结晶器壁未接触的钝角区中的坯壳比在已接触的锐角区中的以更低的速度凝固。

这种情况在坯壳处于结晶器内的所有时间过程中都保持着。

所以在其他条件相同情况下，结晶器越长，铸坯菱变越大。

菱变在铸坯处于二冷区的头几分钟内显著增大。

此后，当坯壳厚度沿横断面均匀之后，菱变扩大趋势被终止了。

在弱二冷下，坯壳从结晶器出来之后，菱变扩大被减缓了。

这样一来，在连铸坯中菱变的形成乃是在熔融金属液面附近形成的坯壳不均匀厚度自动催化扩大的过程。

横截面形状的畸变是在浇注过程中由于在某一棱角区中形成坯壳的接触中断而使结晶器内散热中断情况下发生的。

其起因可能是：不均匀的润滑，或由于结晶器工作空间不适当的形状导致坯壳和结晶器接触中断或由于坯壳扭曲（不均匀二次冷却、装备工艺轴线的偏移）引发的变形。

在近代连铸装置中，防止菱变发展的有效方法——在结晶器下安装支承辊（足辊），这些支承辊牢固地支撑结晶器机架。

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。

连铸板坯缺陷图谱及产生的原因分析(新)

第二篇连铸板坯缺陷(AA)第二篇连铸板坯缺陷(AA) (1)2.1表面纵向裂纹(AA01) (4)2.2表面横裂纹(AA02) (6)2.3星状裂纹(AA03) (7)2.4角部横裂纹(AA04) (8)2.5角部纵裂纹(AA05) (10)2.6气孔(AA06) (11)2.7结疤(AA07) (12)2.8表面夹渣(AA08) (13)2.9划伤(AA09) (14)2.10接痕(AA13) (15)2.11鼓肚(AA11) (16)2.12脱方(AA10) (17)2.13弯曲(AA12) (18)2.14凹陷(AA14) (19)2.15镰刀弯(AA15) (20)2.16锥形(AA16) (21)2.17中心线裂纹(AA17) (22)2.18中心疏松(AA18) (23)2.19三角区裂纹(AA19) (25)2.20中心偏析(AA20) (27)2.21中间裂纹(AA21) (28)2.1表面纵向裂纹(AA01)图2-1-11、缺陷特征表面纵向裂纹沿浇注方向分布在连铸板坯上下表面，裂纹深度一般为2mm～15mm，裂纹部位伴有轻微凹陷。

在连铸浇注过程中，当连铸板坯坯壳在结晶器内所受到的应力超过了坯壳所能承受的抗拉强度时，即产生表面纵向裂纹。

表面纵向裂纹缺陷在结晶器内产生，出结晶器后若二次冷却不良，裂纹将进一步加剧。

2、产生原因及危害产生原因：①钢中碳含量处于裂纹敏感区内；②结晶器钢水液面异常波动。

当结晶器钢水液面波动超过10mm时，表面纵向裂纹缺陷易于产生；③结晶器保护渣性能不良。

保护渣液渣层过厚、过薄或渣膜厚薄不均，使连铸板坯凝固壳局部过薄而产生表面纵向裂纹；④中间包浸入式水口与结晶器对中不良，钢水产生偏流冲刷连铸板坯凝固壳，而产生表面纵向裂纹。

危害：轻微的表面纵裂纹经火焰清理后均能消除；表面纵向裂纹严重时可能会造成漏钢；表面纵向裂纹若送热轧进行轧制可能导致热轧产品出现分层、开裂缺陷。

连铸坯缺陷及对策

连铸坯在凝固过程中形成裂纹的原因随着市场竞争的日趋激烈，产品的质量已经成为占有市场的主要砝码，连铸坯作为炼钢厂的终端产品，其质量直接影响着轧材单位的产量和轧材质量，据统计炼钢厂连铸坯质量缺陷中约７０％为连铸坯裂纹，连铸坯裂纹成为影响连铸坯产量和质量的重要缺陷之一，下面将对铸坯在凝固过程中裂纹的形成做简要分析：一、铸坯凝固过程的形成铸坯在连铸机内的凝固可看成是一个液相穴很长的钢锭，而凝固是沿液相穴的固液界面在液固相温度区间把液体转变为固体把潜热释放出来的过程。

在固液界面间刚凝固的晶体强度和塑性都非常小，当作用于凝固壳的热应力、鼓肚力、矫直力、摩擦力、机械力等外力超过所允许的外力值时，在固液界面就产生裂纹，这就形成了铸坯内部裂纹。

而已凝固的坯壳在二冷区接受强制冷却，由于铸坯线收缩，温度的不均匀性，坯壳鼓肚、导向段对弧形不准，固相变引起质点如（ＡｌＮ）在晶界的沉淀等，容易使外壳受到外力和热负荷间歇式的突变，从而产生裂纹就是表面裂纹。

二、连铸坯裂纹形态和影响因素连铸坯裂纹形态分为表面裂纹和内部裂纹，表面裂纹有纵向、横向角部裂纹、表面横裂和纵裂、网状裂纹和凹陷等，内部裂纹有中间、中心和矫直裂纹等。

连铸坯裂纹的影响因素：连铸坯表面裂纹主要决定于钢水在结晶器的凝固过程，它是受结晶器传热、振动、润滑、钢水流动和液面稳定性所制约的，铸坯内部裂纹主要决定于二冷区凝固冷却过程和铸坯支撑系统（导向段）的对弧准确性。

铸坯凝固过程坯壳形成裂纹，从工艺设备和钢凝固特性来考虑影响裂纹形成的因素可分为：１、连铸机设备状态方面有：１）结晶器冷却不均匀２）结晶器角部形状不当。

３）结晶器锥度不合适。

４）结晶器振动不良。

５）二冷水分布不均匀（如喷淋管变形、喷咀堵塞等）。

６）支承辊对弧不准和变形。

２、工艺参数控制方面有：１）化学成份控制不良（如Ｃ、Ｍｎ／Ｓ）。

２）钢水过热度高。

３）结晶器液面波动太大。

４）保护渣性能不良。

５）水口扩径。

６）二次冷却水分配不良，铸坯表面温度回升过大。

连铸小方坯常见的质量缺陷

1
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b.钢液在拉漏处溢出,被结晶器冷却,在铸坯外表形成缺陷.c.拉速波动过大且频繁. 1.2.2 控制措施 a.提高操作人员的技术素质和工作责任心,保证结晶器液面的稳定 .b.改善保护渣的性能,增加熔渣层厚度,使之提高对夹杂物的吸收能力 .c.严格工艺操作规程,稳定拉速.d.提高中间包水口和塞头的抗侵蚀性能. 1.3 划痕 1.3.1 形成原因 a.二冷段机架足辊上有废钢,造成铸坯外表划痕. b.拉矫辊不平或二次冷却不均匀,造成铸坯跑偏,铸坯与拉矫机架接触划伤铸坯外表. 1.3.2 控制措施 a.加强二冷段的维护,发现漏钢要及时处理干净 .b.加强拉矫系统的维护,保证拉矫辊的水平度,并安装侧导向装置,防止铸坯跑偏. 1.4 振痕 1.4.1 形成原因 a.振痕是结晶器振动的必然结果,难以完全消除,结晶器液面波常见的质量缺陷进展了分类 ,对质量缺陷形成的原因进展了分析,提出了控制小方坯质量缺陷的技术措施. 关键词小方坯;质量缺陷;成因; 控制近年来,随着连铸技术的开展,连铸坯的热装、热送及热轧技术取得了很大进步,产生了明显的经济效益.这一生产工艺对连铸坯的质量提出了更高的要求.本文对连铸小方坯中常见的质量缺陷及其形成原因和控制措施进展讨论 .1 小方坯的外表缺陷 1.1 重接 1.1.1 形成原因 a.因各种操作故障引起浇注中断,重新开浇后在铸坯外表易造成重接缺陷 .b.拉速慢导致铸坯外表振痕太深,形成重接. 1.1.2 控制措施 a.充分做好浇钢的各项准备工作,保证浇钢的正常与稳定,防止停流事故. b.保证拉速的正常与合理. 1.2 夹杂与结疤 1.2.1 形成原因 a.结晶器液面波动剧烈,使钢液面上的保护渣或其它夹杂物卷入铸坯,在铸坯外表形成夹杂.

连铸坯主要表面缺陷类型

连铸坯主要表面缺陷类型
连铸坯主要表面缺陷有：深振痕、凹陷、裂纹等。

1、深振痕
连铸坯的振痕有凹陷形振痕、钩形振痕两种类型。

连铸坯振痕较浅时，一般不会对最终成品产生影响；振痕较深时，在振痕波谷处，由于受到的冷却强度较弱，铸坯皮下晶粒粗大，就可能成为连铸坯横向裂纹的根源。

影响振痕深度的因素主要有润滑方式、钢种成分、保护渣性能、结晶器振动模式等。

减小结晶器内钢液初始凝固坯壳的弯曲变形程度可以降低连铸坯的振痕深度。

2、表面凹陷缺陷
连铸坯的表面凹陷有横向凹陷和纵向凹陷两种类型。

横向凹陷的形成与结晶器内液位上升有关，当液位波动峰值超过渣圈时，带动渣圈下移，此时形成横向凹陷。

纵向凹陷是结晶器上部锥度太小和刚性的角部转动，使小偏离角凹陷形成，由于结晶器下部锥度太大，结晶器压向坯壳使凹陷增加，从而在宽面出现偏离角凹陷。

降低结晶器冷却强度，提高结晶器内凝固坯壳所受冷却强度的周向均匀性，防止结晶器液位波动过大，可以消除铸坯的表面凹陷缺陷。

3、表面裂纹缺陷
表面裂纹主要有横向裂纹、纵向裂纹、星型裂纹等。

结晶器内初始凝固坯壳厚度不均匀，在坯壳薄弱处产生应力集中，会产生纵向裂纹。

表面横裂纹一般出现在振痕波谷处。

星型裂纹一般在铸坯表面去除氧化铁皮或渣膜后才会发现，与铸坯表面吸收了结晶器的Cu,同时铸坯表面Fe的选择性氧化，使残存元素（Cu、Sn 等）残留，沿晶界渗透形成星型裂纹。

保证结晶器内初始凝固坯壳厚度的均匀性是控制纵向裂纹的关键。

控制横向裂纹的关键是降低铸坯振痕深度，避免铸坯在低温脆性区弯曲或矫直。

控制星型裂纹的关键是结晶器内壁状态是否良好，铸坯温度控制是否合理。

连铸板坯缺陷图谱及产生的原因分析

第二篇连铸板坯缺陷(AA)第二篇连铸板坯缺陷(AA) (1)2.1表面纵向裂纹(AA01) (4)2.2表面横裂纹(AA02) (6)2.3星状裂纹(AA03) (7)2.4角部横裂纹(AA04) (8)2.5角部纵裂纹(AA05) (10)2.6气孔(AA06) (11)2.7结疤(AA07) (12)2.8表面夹渣(AA08) (13)2.9划伤(AA09) (14)2.10接痕(AA13) (15)2.11鼓肚(AA11) (16)2.12脱方(AA10) (17)2.13弯曲(AA12) (18)2.14凹陷(AA14) (19)2.15镰刀弯(AA15) (20)2.16锥形(AA16) (21)2.17中心线裂纹(AA17) (22)2.18中心疏松(AA18) (23)2.19三角区裂纹(AA19) (25)2.20中心偏析(AA20) (27)2.21中间裂纹(AA21) (28)2.1表面纵向裂纹(AA01)图2-1-11、缺陷特征表面纵向裂纹沿浇注方向分布在连铸板坯上下表面，裂纹深度一般为2mm～15mm，裂纹部位伴有轻微凹陷。

在连铸浇注过程中，当连铸板坯坯壳在结晶器内所受到的应力超过了坯壳所能承受的抗拉强度时，即产生表面纵向裂纹。

表面纵向裂纹缺陷在结晶器内产生，出结晶器后若二次冷却不良，裂纹将进一步加剧。

2、产生原因及危害产生原因：①钢中碳含量处于裂纹敏感区内；②结晶器钢水液面异常波动。

当结晶器钢水液面波动超过10mm时，表面纵向裂纹缺陷易于产生；③结晶器保护渣性能不良。

保护渣液渣层过厚、过薄或渣膜厚薄不均，使连铸板坯凝固壳局部过薄而产生表面纵向裂纹；④中间包浸入式水口与结晶器对中不良，钢水产生偏流冲刷连铸板坯凝固壳，而产生表面纵向裂纹。

危害：轻微的表面纵裂纹经火焰清理后均能消除；表面纵向裂纹严重时可能会造成漏钢；表面纵向裂纹若送热轧进行轧制可能导致热轧产品出现分层、开裂缺陷。

连铸坯缺陷及对策

连铸坯缺陷及对策连铸坯在凝固过程中形成裂纹的原因随着市场竞争的日趋激烈，产品的质量已经成为占有市场的主要砝码，连铸坯作为炼钢厂的终端产品，其质量直接影响着轧材单位的产量和轧材质量，据统计炼钢厂连铸坯质量缺陷中约７０％为连铸坯裂纹，连铸坯裂纹成为影响连铸坯产量和质量的重要缺陷之一，下面将对铸坯在凝固过程中裂纹的形成做简要分析：一、铸坯凝固过程的形成铸坯在连铸机内的凝固可看成是一个液相穴很长的钢锭，而凝固是沿液相穴的固液界面在液固相温度区间把液体转变为固体把潜热释放出来的过程。

在固液界面间刚凝固的晶体强度和塑性都非常小，当作用于凝固壳的热应力、鼓肚力、矫直力、摩擦力、机械力等外力超过所允许的外力值时，在固液界面就产生裂纹，这就形成了铸坯内部裂纹。

而已凝固的坯壳在二冷区接受强制冷却，由于铸坯线收缩，温度的不均匀性，坯壳鼓肚、导向段对弧形不准，固相变引起质点如（ＡｌＮ）在晶界的沉淀等，容易使外壳受到外力和热负荷间歇式的突变，从而产生裂纹就是表面裂纹。

二、连铸坯裂纹形态和影响因素连铸坯裂纹形态分为表面裂纹和内部裂纹，表面裂纹有纵向、横向角部裂纹、表面横裂和纵裂、网状裂纹和凹陷等，内部裂纹有中间、中心和矫直裂纹等。

连铸坯裂纹的影响因素：连铸坯表面裂纹主要决定于钢水在结晶器的凝固过程，它是受结晶器传热、振动、润滑、钢水流动和液面稳定性所制约的，铸坯内部裂纹主要决定于二冷区凝固冷却过程和铸坯支撑系统（导向段）的对弧准确性。

铸坯凝固过程坯壳形成裂纹，从工艺设备和钢凝固特性来考虑影响裂纹形成的因素可分为：１、连铸机设备状态方面有：１）结晶器冷却不均匀２）结晶器角部形状不当。

３）结晶器锥度不合适。

４）结晶器振动不良。

５）二冷水分布不均匀（如喷淋管变形、喷咀堵塞等）。

６）支承辊对弧不准和变形。

２、工艺参数控制方面有：１）化学成份控制不良（如Ｃ、Ｍｎ／Ｓ）。

２）钢水过热度高。

３）结晶器液面波动太大。

４）保护渣性能不良。

５）水口扩径。

连铸方坯缺陷图谱

精心整理连铸方坯缺陷图谱1.表面纵裂纹定义与外观沿拉坯方向，铸坯表面中心位置附近产生的裂纹，裂纹长10～1500mm，宽0.1～3.5mm，深＜5mm。

成因及危害在结晶器弯月面区（钢液面下170mm）左右，钢液凝固在固相线以下发生δ→γ转变，导致凝固厚度生产的不均匀性，由于热收缩使坯壳产生应力梯度，在薄弱处产生应力集中，坯壳在表面形成纵向凹陷，从而形成纵向裂纹。

简言之，结晶器弯月面区凝固壳厚度不均匀性是产生表面纵裂纹的根本原因，在二冷区铸坯裂纹进一步扩展。

导致表面包晶反应钢(3)面波动≥56）结（1（2（3150μ（4（5（6（72.5mm。

成因及危害成因：（1）与形成表面纵裂的原因基本相同。

（2）钢流对角部冲击过强。

（3）沿结晶器高度水缝厚度不均匀，造成结晶器角部冷却不良。

（4）结晶器圆角半径太小。

预防及消除方法（1）与形成表面纵裂的预防及消除方法基本相同。

（2）保证浸入式水口对中良好，减少钢流对角部的过强冲击。

（3）装配结晶器时，保证冷却水缝厚度一致，使之冷却均匀。

（4）合适的圆角半径。

裂纹严重时会造成漏钢和钢坯废品。

检查与处置用肉眼检查；进行火焰清理，缺陷严重部位切除判废。

3.表面横裂纹定义与外观生成于铸坯面部的横向裂纹，简称为表面横裂纹。

与振痕共生，深度2～7mm，长度较短，一般在5～50mm之间，裂纹处常常被FeO覆盖。

成因及危害产生于结晶器初生坯壳形成振痕的波谷处，振痕越深，则横裂纹越严重，由于：◆冷却速度降低，晶粒粗大；◆4）（1（2（3（4（5（6（745～20mm（1（2）结晶器表面划伤。

（3）结晶器出口与零段对弧不准。

（4）铸坯角部冷却太强，矫直时表面温度小于900℃。

（5）当铸坯角部有星状裂纹时，受到矫直力的作用，就会以这些星状裂纹为缺口，形成角部横裂纹。

（6）振痕太深。

裂纹严重时会造成钢坯废品。

预防及消除方法（1）合适的结晶器锥度。

（2）处理事故、送引定或放入冷料等操作时避免结晶器表面损伤或划伤。

连铸常见质量缺陷

连铸常见质量缺陷1 连铸工艺流程大包钢水→回转台→中间包→结晶器→二冷室→拉矫机→脱坯辊→中间辊道→夹持辊→火切机→切割平台→翻钢机→冷床→移坯车→（打号）铸坯集积2 常见质量事故的原因及处理连铸过程只是一个保持过程，不可能修正炼钢及设备的问题，因此才有了“炼钢是基础，设备是保证，连铸为中心”。

影响铸坯缺陷的因素归纳为三个方面：①钢水条件：脱氧情况、碳含量、锰硅比、锰硫比和杂质元素含量等。

②操作工艺：钢水温度、拉速、保护浇注方式、冷却水量及分布、钢水吹氩搅拌、喂丝等。

③设备状况：结晶器和二次冷却装置等主要在线设备的运行状况。

最终产品质量决定于所提供的铸坯质量。

根据产品用途的不同，提供合格质量的铸坏，这是生产中所考虑的主要目标之—。

从广义来说，所谓铸坯质量是得到合格产品所允许的铸坯缺陷的严重程度。

所谓铸坯质量的含义是指：铸坯的纯净度(夹杂物含量、形态、分布)、铸坯表面缺陷(裂纹、来渣、皮下气泡等)、铸坯内部缺陷(裂纹、偏析等)。

铸坯的纯净度主要决定于钢水进入结晶器之前的处理过程，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，如选择合适的炉外精炼，钢包----中间包---结晶器的保护浇注等。

铸坯的表面缺陷主要决定于钢水在结晶器的凝固过程。

它是与结晶器内坯壳的形成、结晶器振动、保扩渣性能、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际值以内，生产无缺陷的铸坯，这是热送和直接轧制的前提。

铸坯内部质量主要决定于铸坏在二冷区的凝固冷却过程和铸坯的支撑系统的精度。

合理的二冷水量分布、支承辊的严格对中、防止铸坯鼓肚变形等，是提高内部质量的关键。

因此为了获得良好的铸坯质量。

我们可以根据钢种和产品不同要求，在连铸的不同阶段如钢包、中间包、结晶器、二冷区采用不同的工艺技术，对铸坯质量进行有效的控制，以消除铸坏缺陷或把缺陷降低到不影响产品质量所允许的范围内。

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。

连铸坯剪切面不平缺陷的成因与对策

连铸坯剪切面不平缺陷的成因与对策引言连铸坯剪切面不平是连铸过程中常见的一种表面缺陷，对于连铸坯的质量和后续制造工艺都会产生不良影响。

因此，探究其成因并提出有效的对策是保障连铸坯质量的关键。

一、连铸坯剪切面不平缺陷成因分析连铸坯剪切面不平缺陷的成因有以下几个方面：1. 连铸机设备问题连铸机的不良设备状态可能导致连铸坯的剪切面不平。

例如，机械震动、轧辊磨损不均匀、剪切刀具损坏等都会影响剪切面的平整度。

2. 原料质量不均匀如果连铸坯的原料质量存在问题，如夹杂物、非金属夹杂物、化学成分不均匀等，都会导致连铸坯剪切面不平的缺陷。

3. 连铸过程控制不稳定连铸过程中的控制参数不稳定会造成连铸坯剪切面不平。

例如，浇注速度、结晶器冷却水温度、结晶器震动频率等参数的不稳定性都可能引起剪切面不平的问题。

4. 压下力不均匀连铸过程中，坯料经过轧辊压下形成坯型时，如果压下力不均匀，会导致剪切面的不均匀。

5. 剪切操作不当操作人员在剪切过程中的操作不当，如切刀刃口不尖锐、力度不均匀等，都可能造成剪切面不平缺陷的出现。

二、连铸坯剪切面不平缺陷对策针对连铸坯剪切面不平缺陷，可以采取以下对策来提高连铸坯的质量：1. 定期检查和维护连铸设备定期检查和维护连铸设备，确保设备处于良好的状态。

及时修复机械故障，更换磨损严重的轧辊和剪切刀具，提高设备的稳定性和工作效率。

2. 优化原料质量控制加强对原料质量的控制，确保原料的化学成分均匀，夹杂物和非金属夹杂物的含量控制在合理的范围内。

通过合理的混合和预处理工艺，提高原料的均匀性。

3. 稳定连铸过程参数加强对连铸过程参数的控制，保持浇注速度的稳定性，调整结晶器冷却水温度以提高均质化效果，合理控制结晶器震动频率等。

通过稳定的连铸过程，减少剪切面不平的概率。

4. 均匀施加压下力优化压下装置，保证连铸过程中施加的压下力均匀。

可以采用自适应控制技术，实时监测压下力，根据实际情况自动调整，提高剪切面的均匀度。

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。

铸坯质量分析.

振痕异常
• 正常振痕呈波浪状等 • 距离地分布在铸坯表面。如果振痕不是水平线，而是在离铸坯角部很部的距离处即变成模糊的变形曲线，再在靠近相对的角部重新变成水平线状，这就是异常振痕。结晶器振动异常是造成振痕异常的根本原因。结晶器铜管内表面不平整，特别是弯月面处有沟槽以及结晶器内润滑不当造成振痕异常。
Hale Waihona Puke 表面缺陷• 表面纵向裂纹 • 在铸坯表面，沿铸坯轴向扩展的裂缝，称之为表面纵向裂纹。发生在铸坯角部及靠近角部的称之为表面纵向角裂。表面纵向角部裂纹有时与纵向凹陷及菱形变形同时发生。 • 表面纵向裂纹起源于结晶器内，凝壳不均匀，抗张应力集中在某一薄弱部位，则造成了纵裂。
表面横向裂纹
形状缺陷
• 菱形变形（“脱方”） • 在方（矩形）坯的截面中，如果一条对角线大于另一条对角线称之为菱形变形又称“脱方”，菱形变形不仅仅是产生简单的形状缺陷，影响下道轧制工序中轧机的咬入，而且会伴生一系表面及内部缺陷，如：沿钝角侧对角线方向的内裂；在钝角部位的角部纵向裂纹；甚至还会发生漏钢等影响浇铸的事故。
• • 引起脱方的主要原因是结晶器变形、铸温过高、拉速过快、支撑不当等。可以这样认为：表面缺陷起源于结晶器，内部缺陷起源于二冷区。因此，维护好结晶器、稳定结晶器内的各项操作、向结晶器内提供合适的钢水是避免产生表面缺陷的必要条件；而维护好二次冷却设备、稳定二次冷却操作是避免产生内部缺陷的重要途径。
内部裂纹
• 各种应力作用的脆弱的凝固界面上产生的裂纹称之为内部裂纹。由于在凝固界面上成分富集的钢液流入裂纹部位，通过硫印和低倍酸浸才可显出的这些裂纹，所以也有的称之为偏析裂纹或偏析条纹。除了较大的裂纹，一般均可在随后的轧制过中焊合。按内部裂纹的出现部位及成因将之分为挤压裂纹、中间裂纹、角部裂纹和中心星状裂纹。 • 挤压裂纹是铸坯在带液相进行拉坯或矫直时，所承受的变形率超过了铸坯所允许的变形率，则形成裂纹。稳定操作、减少漏钢后的强制拉坯；设置限位垫块，防止过压、可避免该裂纹发生。中间裂纹是在铸坯外侧和中心之间的中间某一位置，在柱状晶间产生的裂纹，其位置一般在中间，故称为中间裂纹。

连铸坯缺陷分析

40．二次冷却与铸坯质量有什么关系?经过二次冷却的铸坯，易存在表面缺陷、内部缺陷和形状缺陷，它影响了铸坯的质量。

通常表面缺陷起源于结晶器，内部缺陷也起源于结晶器，在连铸界已成共识。

但二次冷却区若软硬件配置不合理，将进一步扩大各种缺陷的发展。

在这里我们只分析二次冷却的影响。

a 表面缺馅(1)表面纵向裂纹：主要原因是二次冷却局部过冷产生纵向凹陷从而导致纵向裂纹。

(2) 表面、角部横向裂纹：二次冷却的水量过大、喷嘴偏斜直射铸坯角部等造成了表面横向裂纹。

(3)表面对角线裂纹：一般出现在方坯中，主要是由于四个面喷水不均匀、喷嘴堵塞等造成。

b 内部缺陷(1) 中间裂纹：它是由于铸坯在凝固过程中过冷或不均匀二次冷却产生的热应力作用在树枝晶较弱的部位而产生的、也称为冷却裂纹。

(2)中心星状裂纹(轴心裂纹)：原因是二次冷却过激造成了中心星状裂纹。

(3)中心偏析与中心疏松：中心偏析与中心疏松是对应的，它的形成是铸坯在二次冷却区凝固过程中，由于喷水冷却不均，柱状晶生成不规则；产生了“搭桥·现象。

c 形状缺陷(1)菱形变形：它主要是在结晶器中形成，二次冷却不均匀会加剧菱形变形的形成，原因是喷嘴堵塞及安装时不对中、四侧水量不均匀、喷射角过大造成角部过冷。

(2)纵向凹陷：原因是二冷装置对弧不准，二次冷却局部过冷(特别是二次冷却装置的上部)。

41．高效连铸的二次冷却与传统连铸有什么不同?高效连铸与传统连铸相比，拉坯速度明显提高。

在高拉速浇铸情况下，结洁净器出口处坯壳较薄，冶金长度增加。

高效连铸的二次冷却与传统连铸二次冷却相比的特点是：①冷却强度提高。

在国外高速连铸中，二冷比水量已达到2.5～3.0L ／kg。

②二次冷却要求均匀，即根据铸坯不同情况实现控制冷却。

为了满足连铸高效化的要求，达到均匀强冷的效果，获得具有恒定高温的连铸坯，在板坯连铸中趋向于采用有直线段的二冷段(立弯式)冷却，以获取对称的均匀冷却，在方坯连铸中尽量采用无障碍喷淋冷却，已获得更有效、更均匀的冷却效果，因此多采用刚性引锭杆。