连铸坯质量解析PPT课件

、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。
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13.5.1 连铸坯的纯净度
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13.5.1 连铸坯的纯净度
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 染限度促使夹杂物从钢液中排除。为此应采取以下措施：
(1)无渣出钢。转炉应该挡渣出钢；电炉采用偏心炉底出钢，阻止钢渣进入钢包 (2)根据钢种的需要选择合适的精炼处理方式，以净化钢液，改善夹杂物的形态 (3)采用无氧化浇铸技术。在钢包一中间包一结晶器均采用保护浇铸；中间包使 用双层渣覆盖剂，隔绝空气，避免钢液的二次氧化。 (4)充分发挥中间包冶金净化器的作用。采用中间包吹Ar技术，改善钢液流动状 况，消除中间包死区；加大中间包容量和加深熔池深度及采用控流装量，延长钢液 在中间包内的停留时间，促进夹杂物上浮，进一步净化钢液。 (5)连铸系统选用耐高温、融损小、高质量的耐火材料，以减少钢中外来夹杂物 (6)充分发挥结晶器的钢液净化器和铸坯质量控制器的作用。选用的浸入式水口 应有合理的开口形状和角度，控制铸流的运动，促进夹杂物的上浮分离；并采用性 能良好的保护渣，吸收溶解上浮夹杂，净化钢液。 (7)采用电磁技术，控制铸流的运动。经计算得出，在静止状态下，大于1mm 的渣粒上浮速度约0.10—0.20m／s，而铸流向下流动速度为0.06一0.12m／s 可见结晶器液相穴内铸流流股面冲击区域夹杂物上浮是困难的，有部分夹杂物很可 能被凝固的树枝晶所捕集。实际上，在铸坯表面以下10-20mm处．往往夹杂物含 量较高。采用电磁制动技术可以抑制铸流的运动，促进夹杂物上浮，提高钢液的纯 净度。
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13.5.1 连铸坯的纯净度
与模铸相比，连铸的工序环节多，浇铸时间长，因而夹杂物的来源范围广，组成
也较为复杂；夹杂物从结晶器液相穴内上浮比较困难。夹杂物的存在破坏了钢基体
的连续性和致密性。大于50μm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
。
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13.5.2 连铸坯表面质量
13.5.2.1 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。
(1)结晶器采用合理的倒锥度。坯壳表面与器壁接触良好，冷却均匀，可以 避免产生裂纹和发生拉漏。
(2)选用性能良好的保护渣。在保护渣的特性中黏度对铸坯表面裂纹影响最 大。高粘度保护渣会使纵裂纹增加。
(3)浸入式水口的出口倾角和插入深度要合适，安装要对中，以减轻铸流对 铸固坯壳的冲刷，使其生长均匀，可防止纵裂纹的产生。
其实早在结晶器内坯完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，在薄弱处产小应力集中致使纵向裂纹。
坯壳厚度不均匀还会使小方坯发生菱变，圆坯表面产生凹陷，这些均是形 成纵裂纹的决定因素。影响坯壳生长不均匀的原因很多．但关键仍然是弯月面 初生坯完生长的均匀性，为此应采用以下措施：
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13.5.2 连铸坯表面质量
(4)根据所浇钢种确定合理的浇铸温度及拉坯速度。 (5)保持结晶器液面稳定。结晶器液面波动区间应控制在正负 5mm以内。 (6)钢的化学成分应控制在合适的范围。钢中含碳量对板坯纵裂纹影响：含 碳量在0.10％左右时．由于凝固处于包晶区，此时温度在固相线以下20一 50℃时，钢的线收缩最大，出现纵裂纹最为严重。当钢中w(c)＞0.20％时， 产生纵裂纹的几率很小。铸坯厚度不同，拉速不同、出现裂纹的严重程度也不 相同。钢中w(P)＞0.015％,w(s)＞0.015％时，钢的强度与塑性降低 较多，容易产生纵裂纹。 (7)采用热顶结晶器。即在弯月面区75mm铜板内，镶入导热性差的材料 ，如不锈钢等，使结晶器此处的热流密度减少50％一70％，延缓坯壳的收缩， 减轻铸坯表面的凹陷，从而减少予裂纹发生几率。 角部纵裂纹常常发生在铸坯角部10一15mm处，有的发生在棱角上，板 坯的宽面与窄面交界棱角附近部位。由于角部是二维传热，因而结晶器角部钢 水凝固速度较其他部位要快，初生坯壳收缩较早，形成了角部不均匀气隙，热 阻增加，影响坯壳生长，其薄弱处承受不住应力作用而形成角部纵裂纹。角部 纵裂纹产生关键在结晶器。通过试验指出，倘若将结晶器窄面铜板内壁纵向 加工成凹面，呈弧线状，这样在结晶器1／2高度上，角部坯壳被强制与结晶器 壁接触，由此热流增加了70％，坯完生长均匀，因而避免了铸坯凹陷和角部纵 裂纹。
13.5 连铸坯质量
13.5.1 连铸坯的纯净度 13.5.2 连铸坯表面质量 13.5.3 连铸坯内部质量 13.5.4 连铸坯形状缺陷
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连铸坯的质量决定着最终产品的质量。评价连铸坯质量是从以下几方面入手： (1)连铸坯的纯净度。指钢中夹杂物的含量、形态和分布。这主要取决于进入结 晶器之前钢液的纯净度以及钢掖在传递过程中被污染的程度。为此应选择合适的精 炼方式，采用全过程的保护浇铸，尽可能降低钢中夹杂物含量。 (2)连铸坯的表面质量。主要是指ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ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生长过程中产生的，与浇铸 温度、拉坯速度、保护渣性能、浸入式水口的设计、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。指连铸坯是否具有正确的凝固结构，以及裂纹、偏析、 疏松等缺陷的程度。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。采用铸坯压下技术和电磁搅拌技术．还会进一步改善连铸坯内部质量。 (4)连铸坯的外观性质。指连铸坯的形状是否规矩，尺寸误差是否符合规定要求 。与结晶器内腔尺寸和表面状态及冷却的均匀性有关。
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13.5.2 连铸坯表面质量
连铸坯表面质量的好坏决定了铸坯在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。
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。连铸坯表面缺 陷如图13—40所示