连铸坯质量讲解
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● 从深冲钢板冲裂废品的检验中发现，裂纹处存在着
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
◆ 连铸坯夹杂物
连铸机的机型对铸坯内夹杂物的数量和分布 有着重要影响。弧形铸机,上浮的夹杂物容易被内 弧侧液固界面所捕捉，在连铸坯内弧侧距表面约 10mm处就形成了Al2O3夹杂物的聚集, 大型夹杂 物也多集中于连铸坯内弧内侧厚度的1/5-1/4的 部位。铸坯夹杂物聚集机理表明：液相穴内有利 于夹杂物上浮的有效垂直长度应不小于2m，因此 最好带有2-3m垂直长度的弧形连铸机。
其实早在结晶器内坯壳表面就存在细小裂纹，铸坯进 入二冷区后，微小裂纹继续扩展形成明显裂纹。由于结晶 器弯月面区初生坯壳厚度不均匀，其承受的应力超过了坯 壳高温强度，在薄弱处产生应力集中致使纵向裂纹。
坯壳承受的应力包括：坯壳内外，上下存在温度差产生 的热应力；钢水静压力阻碍坯壳凝固收缩产生的应力； 坯
连铸坯表面缺陷形成的原因较为复杂，但总体 来讲，主要是受结晶器内钢液凝固所控制。
◆ 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 2.5mm, 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。
连铸坯质量控制
内容提要
◆ 连铸坯的质量评价 ◆ 连铸坯的纯净度及控制 ◆ 连铸坯表面质量及控制 ◆ 连铸坯内部质量及控制 ◆ 连铸坯形状缺陷及控制
连铸坯的质量评价
评价连铸坯质量是从以下几方面：
◆ 连铸坯的纯净度 ◆ 连铸坯的表面质量 ◆ 连铸坯的内部质量 ◆ 连铸坯的外观性质
连铸坯的纯净度
◆ 连铸坯纯净度与产品质量
预防表面星状裂纹的措施
◆结晶器铜板表面应镀铬或镀镍 ◆精选原料,降低Cu、Sn等元素的原始含量 ◆降低钢中含硫量，并控制w(Mn)/w(S)>40 ◆控制钢中Al、N的含量 ◆选择合适的二次冷却制度
）和极薄钢板（如厚度为0.025mm的镀锡板）中，其所 含夹杂物的尺寸就可想而知了。夹杂物的尺寸和数量对钢
质量的影响还与铸坯表面积有关。
夹杂物组成、尺寸对最终产品的影响
产品
缺陷类型 夹杂物尺寸 组 成
深冲镀锡板
凸缘裂纹
50
CaO·Al2O3
电阻焊管 超声波探伤缺陷 150
CaO·Al2O3；Al2O3群
●连铸机的机型不同，连铸坯内夹杂物的数量也有明显的差 异。如按1Kg铸坯重计算铸坯夹杂物的数量： 立式铸机： 0.04mg/kg； 立弯式铸机：0.46mg/kg； 弧形铸机： 1.75mg/kg； 水平铸机： 1.35mg/kg。
●根据示踪试验所测定的数据，铸坯中夹杂物来源比例为： 出钢过程钢液氧化产物占10%； 脱氧产物占15%； 熔渣卷入约占15%； 注流的二次氧化占40%左右； 耐火材料的冲刷约占20%； 中间罐渣占10%。
壳与结晶器壁不均匀接触而产生的摩擦力。这些应力的 总和超过了钢的高温强度，致使铸坯薄弱部位产 生裂纹。
预防表面纵裂纹的措施
◆ 结晶器采用合理的倒锥度 ◆ 选用性能良好的保护渣 ◆ 浸入式水口的出口倾角和插入深度要合适 ◆ 确定合理的浇注温度及拉坯速度 ◆ 保持结晶器液面稳定 ◆ 钢的化学成分应控制在合适的范围 ◆ 采用热顶结晶器
横向裂纹多出现铸坯的内弧侧振痕波谷处。
经金相检查指出,裂纹深7mm,宽0.2mm，处于铁 素体网状区，也正好是初生奥氏体晶界。晶界处还 有AlN或Nb(CN)的质点沉淀，因而降低了晶界的 结合力,诱发了横裂纹的产生。铸坯矫直，内弧侧 受拉应力作用，振痕缺陷效应产生应力集中，如果 正值700-900℃脆化温度区，促成了振痕波谷处横 裂纹的生成。当铸坯表面有星状龟裂纹时，受矫直 应力作用，细小裂纹扩展成横裂纹；若细小龟裂纹 处于角部，则形成角部横裂纹。
夹杂物的存在破坏了钢基体的连续性和致密性。 大于50微米的大型夹杂物往往伴有裂纹出现，造成连 铸坯低倍结构不合格，板材分层，并损坏冷轧钢板的表
面等，对钢危害很大。
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。
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
◆ 连铸坯夹杂物
连铸机的机型对铸坯内夹杂物的数量和分布 有着重要影响。弧形铸机,上浮的夹杂物容易被内 弧侧液固界面所捕捉，在连铸坯内弧侧距表面约 10mm处就形成了Al2O3夹杂物的聚集, 大型夹杂 物也多集中于连铸坯内弧内侧厚度的1/5-1/4的 部位。铸坯夹杂物聚集机理表明：液相穴内有利 于夹杂物上浮的有效垂直长度应不小于2m，因此 最好带有2-3m垂直长度的弧形连铸机。
其实早在结晶器内坯壳表面就存在细小裂纹，铸坯进 入二冷区后，微小裂纹继续扩展形成明显裂纹。由于结晶 器弯月面区初生坯壳厚度不均匀，其承受的应力超过了坯 壳高温强度，在薄弱处产生应力集中致使纵向裂纹。
坯壳承受的应力包括：坯壳内外，上下存在温度差产生 的热应力；钢水静压力阻碍坯壳凝固收缩产生的应力； 坯
连铸坯表面缺陷形成的原因较为复杂，但总体 来讲，主要是受结晶器内钢液凝固所控制。
◆ 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 2.5mm, 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。
连铸坯质量控制
内容提要
◆ 连铸坯的质量评价 ◆ 连铸坯的纯净度及控制 ◆ 连铸坯表面质量及控制 ◆ 连铸坯内部质量及控制 ◆ 连铸坯形状缺陷及控制
连铸坯的质量评价
评价连铸坯质量是从以下几方面：
◆ 连铸坯的纯净度 ◆ 连铸坯的表面质量 ◆ 连铸坯的内部质量 ◆ 连铸坯的外观性质
连铸坯的纯净度
◆ 连铸坯纯净度与产品质量
预防表面星状裂纹的措施
◆结晶器铜板表面应镀铬或镀镍 ◆精选原料,降低Cu、Sn等元素的原始含量 ◆降低钢中含硫量，并控制w(Mn)/w(S)>40 ◆控制钢中Al、N的含量 ◆选择合适的二次冷却制度
）和极薄钢板（如厚度为0.025mm的镀锡板）中，其所 含夹杂物的尺寸就可想而知了。夹杂物的尺寸和数量对钢
质量的影响还与铸坯表面积有关。
夹杂物组成、尺寸对最终产品的影响
产品
缺陷类型 夹杂物尺寸 组 成
深冲镀锡板
凸缘裂纹
50
CaO·Al2O3
电阻焊管 超声波探伤缺陷 150
CaO·Al2O3；Al2O3群
●连铸机的机型不同，连铸坯内夹杂物的数量也有明显的差 异。如按1Kg铸坯重计算铸坯夹杂物的数量： 立式铸机： 0.04mg/kg； 立弯式铸机：0.46mg/kg； 弧形铸机： 1.75mg/kg； 水平铸机： 1.35mg/kg。
●根据示踪试验所测定的数据，铸坯中夹杂物来源比例为： 出钢过程钢液氧化产物占10%； 脱氧产物占15%； 熔渣卷入约占15%； 注流的二次氧化占40%左右； 耐火材料的冲刷约占20%； 中间罐渣占10%。
壳与结晶器壁不均匀接触而产生的摩擦力。这些应力的 总和超过了钢的高温强度，致使铸坯薄弱部位产 生裂纹。
预防表面纵裂纹的措施
◆ 结晶器采用合理的倒锥度 ◆ 选用性能良好的保护渣 ◆ 浸入式水口的出口倾角和插入深度要合适 ◆ 确定合理的浇注温度及拉坯速度 ◆ 保持结晶器液面稳定 ◆ 钢的化学成分应控制在合适的范围 ◆ 采用热顶结晶器
横向裂纹多出现铸坯的内弧侧振痕波谷处。
经金相检查指出,裂纹深7mm,宽0.2mm，处于铁 素体网状区，也正好是初生奥氏体晶界。晶界处还 有AlN或Nb(CN)的质点沉淀，因而降低了晶界的 结合力,诱发了横裂纹的产生。铸坯矫直，内弧侧 受拉应力作用，振痕缺陷效应产生应力集中，如果 正值700-900℃脆化温度区，促成了振痕波谷处横 裂纹的生成。当铸坯表面有星状龟裂纹时，受矫直 应力作用，细小裂纹扩展成横裂纹；若细小龟裂纹 处于角部，则形成角部横裂纹。
夹杂物的存在破坏了钢基体的连续性和致密性。 大于50微米的大型夹杂物往往伴有裂纹出现，造成连 铸坯低倍结构不合格，板材分层，并损坏冷轧钢板的表
面等，对钢危害很大。
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。