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2-1-1
1、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。

3、预防及消除方法
①控制好钢中碳含量，使钢中碳含量不在裂纹敏感区；
②减少结晶器钢水液面异常波动，将结晶器钢水液面波动控制在±5mm以内；
③选择合适的结晶器保护渣；
④保证中间包浸入式水口与结晶器对中，防止钢水出浸入式水口侧孔后出现偏流。

4、检查判断
肉眼检查，必要时用钢卷尺测量裂纹长度及其分布位置；
表面纵向裂纹一般通过火焰清理可以消除，火焰清理不合格的表面纵向裂纹缺陷坯判废。

2.2表面横裂纹(AA02)
图2-2-1
1、缺陷特征
位于连铸板坯表面振痕波谷处的裂纹称为横裂纹。

横裂纹一般产生于连铸板坯上表面，裂纹长度一般为20～100mm，裂纹深度为2～4mm。

2、产生原因及危害
产生原因:
①连铸板坯表面振痕过深；
②钢中Al、N含量增加，促使质点（AlN）在晶界沉淀，诱发横裂纹；
③二次冷却太强,连铸板坯在脆性温度范围内（700～900℃）矫直。

危害：严重的横裂纹导致连铸板坯报废,若进行轧制可能导致热轧板卷发生断带。

3、预防及消除方法
①采用高频率小振幅的振动方式，减小连铸板坯表面振痕深度;
②二冷区采用平稳的弱冷却，使矫直时铸坯表面温度大于900℃；
③采用流动性、铺展性好、粘度较低的结晶器保护渣。

4、检查判断
肉眼检查；
轻微横裂纹火焰清理可以消除，对严重的横裂纹缺陷坯进行切除或判废。

2.3星状裂纹(AA03)
图2-3-1
1、缺陷特征
连铸板坯表面呈细小的龟甲状的裂纹称为星状裂纹，裂纹深度一般为2～4mm。

由于铸坯表面通常被氧化铁皮所覆盖,一般情况下很难看到，经酸洗后，这种裂纹十分清楚的暴露在铸坯表面。

2、产生原因及危害
产生原因：
①高温坯壳与结晶器铜壁摩擦时，吸收了结晶器的铜，铜变成液体后再沿奥氏体晶界渗透，从而降低了晶界的高温强度而产生星状裂纹；
②钢中Cu向晶界渗透，引起晶界脆性也会导致星状裂纹产生。

危害：由于星状裂纹一般都很细小，对轧制热轧板质量影响较小。

3、预防及消除方法
①改善结晶器铜板材质,结晶器表面镀Cr或Ni以增加结晶器硬度；
②适当的控制钢中残余元素，如Cu＜0.20%；
③降低钢中S含量，控制钢中合适的Mn/Ｓ；
④合适的二次冷却水量。

4、检查判断
星状裂纹缺陷一般不易发现，连铸板坯经酸洗后可以观察到；
星状裂纹火焰清理后可以消除。

2.4角部横裂纹(AA04)
图2-4-1
1、缺陷特征
跨连铸板坯边角部的细小的横向裂纹称为角部横裂纹。

该缺陷大多数发生在板坯内弧侧。

裂纹缺陷严重时在板坯厚度方向上贯通。

2、产生原因及危害
产生原因：
①结晶器锥度过大；
②结晶器对中不准或足辊、扇形段对弧不良；
③连铸板坯二次冷却不良，铸坯边角部过冷，矫直时产生撕裂；
④钢中碳含量在裂纹敏感区内；
⑤结晶器保护渣性能不良。

危害：严重的角部横裂纹会造成漏钢，产生废品，若进行轧制易导致热轧产品产生边裂缺陷。

3、预防及消除方法
①调整合适的结晶器锥度；
②保证结晶器对中、足辊、二冷扇形段对弧良好；
③采用合理的二次冷却水制度，使铸坯矫直时角部温度不小于900℃；
④控制钢中碳含量，使钢中碳含量不在裂纹敏感区内；
⑤采用合适的结晶器保护渣。

4、检查判断
肉眼检查；
对角部横裂纹缺陷进行切除，无法切除挽救的角部横裂纹缺陷坯判废。

2.5角部纵裂纹(AA05)
图2-5-1
1、缺陷特征
铸坯宽面与窄面交界的棱边附近的纵向裂纹称为角部纵裂纹,一般产生在距棱边10～15mm 处。

2、产生原因及危害
产生原因：
①结晶器锥度过大；
②结晶器窄面支撑不当造成连铸板坯窄面鼓肚所致；
③结晶器以及足辊窄面冷却水不足；
危害：角部纵裂纹严重时会造成漏钢，产生废品；热轧进行轧制时可能导致热轧产品出现边部碎裂、结疤等缺陷。

3、预防及消除方法
①采用合适的结晶器锥度；
②调整窄面足辊间隙，避免连铸板坯产生鼓肚；
③采用合适的结晶器冷却水量和二次冷却水量。

4、检查判断
肉眼检查；
轻微的角部纵裂纹可进行火焰清理，清理不合格的缺陷坯判废。

图2-6-1
1、缺陷特征
在连铸板坯断面上呈蜂窝状的微孔称为气孔。

气孔缺陷沿铸坯周边密集分布，接近铸坯表面，有时与铸坯表面连通。

2、产生原因及危害
产生原因：
①冶炼过程或精炼过程中钢液脱氧不良；
②引锭杆头部潮湿、开浇时堵引锭用的小材料（铁屑或废钢片）有锈、有油或潮湿；
③中间包烘烤不良。

危害：导致连铸板坯判废。

若进行轧制，可能导致热轧板卷产生边裂、气泡等缺陷。

3、预防及消除方法
①冶炼过程中，严格执行钢水脱氧制度，减少钢水深吹，保证出钢口时间，控制钢水带渣量；
②充分利用钢水精炼手段，进行钢水二次脱氧处理；
③引锭头与堵引锭所用的金属铁屑和废钢片要干燥、干净；
④中间包在解体时，规范打水方式，控制好打水量；
⑤保证中包烘烤时间和烘烤温度，使中包内衬干燥。

4、检查判断
肉眼检查；
有气泡缺陷的部位必须切除或判废。

图2-7-1
1、缺陷特征
铸坯表面上的不规则的重皮缺陷称为结疤，其面积大小不一，覆盖于宽面或窄面。

2、产生原因及危害
产生原因：
①结晶器锥度过小、窄面冷却不够致使铸坯内钢液渗出形成结疤；
②结晶器振动不良，造成连铸板坯坯壳破裂；
③保护渣化渣不良，造成坯壳破裂；
④拉速过快或坯壳粘结，钢水渗出坯壳。

危害：结疤缺陷必须进行清理，若不进行清理轧制可能导致热轧板卷产生结疤、凹坑、孔洞缺陷。

3、预防及消除方法
①保证合适的结晶器锥度；
②保证结晶器振动良好；
③使用合适的结晶器保护渣；
④精心开浇操作，减少结晶器内冷钢悬挂。

4、检查判断
肉眼检查；
结疤缺陷可用火焰清理，清理不合格的结疤缺陷坯判废。

2.8表面夹渣(AA08)
图2-8-1
1、缺陷特征
嵌于连铸板坯表面的非金属渣称为表面夹渣。

表面夹渣无规则的分布在铸坯表面，其形状大小不一。

表面夹渣多产生在换中间包后第一块铸坯上，其它铸坯表面夹渣较少见。

2、产生原因及危害
产生原因：
①中包钢水开浇时结晶器保护渣加入过早；
②浇铸过程中，结晶器内钢液异常波动，结晶器保护渣或熔损的耐火材料卷入钢液中；
危害：由于渣子本身导热性差，夹渣部位坯壳薄弱容易导致漏钢事故；连铸板坯表面夹渣在热轧、冷轧板卷表面形成夹杂缺陷。

3、预防及消除方法
①开浇时精心操作，防止保护渣卷入钢液中；
②保证结晶器钢水液面稳定，防止结晶器保护渣或熔损的耐火材料卷入钢液中；
4、检查判断
肉眼检查；
轻微的表面夹渣可用火焰清理，严重的进行切除或判废。

图2-9-1
1、缺陷特征
沿浇铸方向连续或断续出现的线状、沟状的表面缺陷称划伤。

划伤缺陷通常是连续贯通的，轻微的划伤深度一般为1mm～2mm，严重的划伤深度一般为4mm～6mm。

在板坯上下表面均可能出现。

2、产生原因及危害
产生原因：铸机流道内辊子不转或辊子上粘有异物。

危害：轻微的划伤一般对热轧板质量无影响，但划伤过深热轧无法消除，影响热轧板表面质量。

3、预防及消除方法
①浇钢前仔细检查流道内辊子是否转动；
②清理干净二冷段辊子上粘附的冷钢或结渣。

4、检查判断
肉眼检查，量具测量；
划伤缺陷可用火焰清理，根据缺陷深度和清理深度、宽度按相关标准判定。

图2-10-1
1、缺陷特征
沿连铸板坯长度方向某一截面上的重接痕迹称为接痕，有些接痕部位还呈现重皮缺陷。

2、产生原因及危害
产生原因：
①结晶器保护渣化渣不良，结晶器内冒坯壳；
②浇注过程中短暂停机产生停机接痕；
③浇注过程中降速过快产生降速接痕；
④更换中间包时上下炉的衔接部位。

危害：接痕缺陷必须进行切除，容易导致连铸板坯产生短尺，影响连铸板坯定尺合格率。

3、预防及消除方法
①选择性能良好的结晶器保护渣；
②浇注过程中，规范降速操作，杜绝降速过快；
③加强对连铸设备的维护，避免浇注过程中出现停机现象；
4、检查判断
肉眼检查；
对接痕部位进行切除处理。

图2-11-1
1、缺陷特征
铸坯的凝固壳由于受到内部钢水静压力的作用而鼓胀成凸面称为鼓肚。

该缺陷表现为局部凸起，凸起部位凸出高度一般为10mm～20mm，最高可达40～60mm。

2、产生原因及危害
产生原因：
①结晶器锥度过小；
②扇形段框架未压下或未完全压下；
③由于浇注速度过快造成液芯部分的长度大于浇注设备的支撑长度；
④浇注温度高、拉速过快。

危害：有鼓肚缺陷的连铸板坯容易产生中心线裂纹，严重的鼓肚缺陷导致连铸板坯报废。

3、预防及消除方法
①合适的结晶器锥度；
②减少连铸设备事故，浇钢前和浇注过程中对扇形段框架压下情况进行检查；
③防止二冷段辊子变形，保证流道辊子对弧准确，辊间距合理；
④浇注高温钢时避免拉速过快。

4、检查判断
肉眼检查；
按相关标准判定，鼓肚缺陷超标的连铸坯判废。

图2-12-1
1、缺陷特征
板坯端面相互垂直的两边出现钝角或锐角的缺陷称脱方缺陷。

2、产生原因及危害
产生原因：
①结晶器严重变形；
②连铸板坯进行二次冷却时，二冷冷却不均造成连铸板坯局部过冷；
危害：脱方缺陷导致连铸板坯报废，若进行轧制容易导致板材厚薄不均。

3、预防及消除方法
①浇注前检查结晶器状况，禁止使用变形的结晶器；
②保证连铸板坯二次冷却良好，减少铸坯局部过冷现象。

4、检查判断
肉眼检查，量具测量；
脱方超标的连铸坯判废。

L—连铸板坯长度T—连铸板坯厚度
图2-13-1
1、缺陷特征
连铸板坯纵向不平直现象（上下弯曲）称作弯曲。

2、产生原因及危害
产生原因：
①浇注过程中因故停机，连铸板坯在扇形段停留时间过长，造成铸坯温度低矫直困难；
②连铸板坯二次冷却不均，局部过冷；
③长定尺连铸板坯下线时，夹持时间过长或冷却场地地面不平整。

危害：连铸板坯弯曲严重时，热轧无法进行加热轧制，从而导致连铸板坯判废。

3、预防及消除方法
①避免连铸浇注过程中故障停机时间过长；
②连铸板坯二次冷却时，保证二次冷却均匀；
③连铸板坯堆垛时，堆垛场地应清理平整。

长定尺连铸板坯下线堆垛时，在垛位最上面放一块冷坯进行压垛处理。

4、检查判断
肉眼检查；
对超标的弯曲缺陷坯进行二次切割或判废。

图2-14-1
1、缺陷特征
连铸板坯表面局部区域的不规则下陷称为凹陷，凹陷最深时可达50mm。

2、产生原因及危害
产生原因：
①结晶器锥度过大；
②连铸板坯局部冷却过强，造成该区域组织树枝晶严重“搭桥”，使后区因钢水补缩不良而形成凹陷；
③连铸板坯局部不均匀冷却产生鼓肚缺陷，临近区域产生凹陷；
危害：严重的凹陷连铸板坯进行判废处理。

若轧制后，容易造成轧制厚度不均，板形难以控制。

3、预防及消除方法
①调整合适的结晶器锥度；
②二次冷却时，保证冷却均匀，避免局部冷却过强；
③保证二次冷却均匀，避免连铸板坯产生鼓肚缺陷。

4、检查判断
肉眼检查；
对超标的凹陷缺陷坯进行切除或判废。

2.15镰刀弯(AA15)
L—连铸板坯长度W—连铸板坯宽度
图2-15-1
1、缺陷特征
连铸板坯长度方向上侧面产生的形似镰刀的弯曲缺陷，称镰刀弯。

2、产生原因及危害
产生原因：镰刀弯产生的原因主要是连铸板坯二次冷却不均匀。

危害：输送和轧制过程中容易出现跑偏现象，同时影响热轧板形控制。

3、预防及消除方法
铸坯冷却时，采用合理的二冷水制度，保证铸坯均匀冷却。

4、检查判断
肉眼检查，用卷尺测量；
按相关标准判定，超标的缺陷坯判废。

2.16锥形(AA16)
图2-16-1
1、缺陷特征
板坯头尾宽度不一致的现象称锥形缺陷。

锥形缺陷多见于包次最后一炉最后一块板坯。

2、产生原因及危害
产生原因：
①连铸浇注过程中拉速变化过大，钢水补缩不充分；
②换中间包时，尾坯钢水补缩不充分。

危害：对热轧板形控制有较大影响。

3、预防及消除方法
①浇注过程中，规范升降速操作，避免升降拉速过快；
②进行更换中间包操作时，严格按照规程要求进行降速操作。

4、检查判断
肉眼检查，用卷尺进行测量；
对超标缺陷进行切除。

2.17中心线裂纹(AA17)
图2-17-1
1、缺陷特征
在板坯厚度的1/2处，呈锯齿状的裂纹称为中心线裂纹。

裂纹长度可达坯宽度的3/4。

裂口宽度一般为0.5mm～2mm。

2、产生原因及危害
产生原因：
①二冷区辊子开口度误差大或辊子断裂，特别是在液相穴末端辊子开口度超标或辊子断裂更容易产生中心线裂纹；
②二次冷却不均，导致连铸板坯液相穴末端回热过大，铸坯鼓肚而产生中心线裂纹；
③中间包钢水温度过高、拉速过快；
④浇注过程中或更换中间包时，降速过快；
⑤钢水中S元素含量过高。

危害：轻微的中心线裂纹（表现为轻微的线痕缺陷），在热轧轧制过程中若有较大的压缩比时可以焊合，但严重的中心线裂纹轧制后可能导致热轧薄板产生中心缺陷或分层缺陷。

3、预防及消除方法：
①加强对连铸机流道质量的维护和控制，严格控制二冷段辊子开口度；
②采用合理的二冷水制度和模式；
③严格控制浇注温度和拉速制度，避免高温快拉；
④规范浇注过程中或更换中间包过程的连铸机降速操作；
⑤降低钢中S含量。

4、检查判断
肉眼检查；
对中心线裂纹连铸板坯进行切除或判废。

2.18中心疏松(AA18)
图2-18-1
1、缺陷特征
连铸板坯中心线附近的细小的空隙称为中心疏松，严重时表现肉眼可见的断断续续的线痕。

2、产生原因及危害
产生原因：
①浇注温度过高，钢水过热度太大，连铸板坯柱状晶发达；
②拉速过快，铸坯中心钢水凝固不充分；
③液相穴末端辊子开口度太大或对弧不准，铸坯在液相穴末端出现轻微鼓肚。

危害：轻微的中心疏松通过轧制可以焊合。

但严重的中心疏松对产品性能危害极大，严重时导致产品出现分层缺陷。

3、预防及消除方法
①控制钢液浇注温度，避免浇注高温钢；
②合适的拉速制度，杜绝高温快拉；
③确保二冷区辊子合理的开口度。

4、检查判断
通过连铸硫印检验进行评级。

严重的中心疏松在铸坯端面肉眼可见。

2.19三角区裂纹(AA19)
图2-19-1
1、缺陷特征
在宽面柱状晶与窄面柱状晶交汇的三角区部位的裂纹称为三角区内裂纹。

严重的三角区裂纹肉眼可见。

该裂纹在连铸板坯内部不是连续贯通的，而是间断的。

2、产生原因及危害
产生原因：
①结晶器锥度过大；
②二次冷却时，连铸板坯侧面冷却强度过大；
③冷区流道内辊子开口度超标。

危害：轻微的三角区裂纹在轧制过程中一般可以焊合，严重的三角区裂纹可能导致连铸板坯判废。

3、预防及消除方法
①采用适当的结晶器锥度；
②采用适当的二次冷却水制度；
③将二冷区辊子开口度控制在合理范围内。

4、检查判断
进行硫印低倍检验或肉眼检查；
轻微的三角区裂纹缺陷坯可进行轧制，严重的三角区裂纹缺陷坯判废。

2.20中心偏析(AA20)
图2-20-1
1、缺陷特征
连铸板坯中心部位的碳、硫、磷等元素的含量明显高于其他部位的现象叫中心偏析。

连铸板坯一般都会产生中心偏析，中心偏析是和中心疏松、缩孔密切相关的。

2、产生原因及危害
产生原因：
①钢水浇注温度过高，连铸板坯柱状晶发达；
②液相穴末端夹辊间距不当，辊子对弧不良。

危害：轻微的中心偏析对热轧板质量无影响，但严重的中心偏析会导致轧成成品组织不均匀，从而降低了钢材的机械性能和耐腐蚀性能。

3、预防及消除方法
①控制好钢水浇注温度，避免高温浇注钢，减少柱状晶带的宽度；
②二冷段辊子严格对弧，合适的夹辊间距；
③采用电磁搅拌及轻压下技术。

4、检查判断
通过观察硫印图片，进行评级。

目前尚未以硫印评级结果作为铸坯检查依据，仅作为对铸坯内部质量的一种检测手段，同时也
为改进工艺操作及控制铸机状态提供依据。

2.21中间裂纹(AA21)
图2-21-1
1、缺陷特征
该缺陷为内部细裂纹，只能在硫印图上观察到，该缺陷有时出现在内弧一侧的中心线附近，有时出现在中心线两侧，裂纹长度约10-40mm，且夹有偏析物。

2、产生原因及危害
产生原因：该缺陷产生的主要原因是连铸板坯在进行二次冷却时，前区冷却强度太强，板坯表面温度迅速下降，后区冷却强度太弱，板坯表面温度回升所致。

危害：中间裂纹缺陷对连铸板坯以及热轧板质量无明显影响。

3、预防及消除方法
①制定合理的二次冷却制度；
②加强对铸机流道的检查维护，保证扇形段对弧准确。

4、检查判断
采用硫印检验进行评级，为改进工艺操作及控制铸机状态提供依据。