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第八章连铸坯的质量控制.pptx
预防措施: 1、提高结晶器振动频率,保证振动精度 和稳定性; 2、降低矫直温度,避开高温脆性区; 3、保证铸坯导向系统的稳定运行; 4、铸坯角部适当弱冷。
3.3.4 角部纵向裂纹
发生在距角部30-50mm的宽面上,常出 现在方坯中。
发生几率随拉速的增加而增加。 原因:结晶器窄边锥度与宽边方向上的坯
提高铸坯洁净度的措施: (1)无渣出钢 (2)选择合适的精炼处理方式 (3)采用无氧化浇铸技术 (4)充分发挥中间包冶金净化的作用 (5)选用优质耐火材料 (6)充分发挥结晶器的作用 (7)采用电磁搅拌技术,控制铸流运动
三、铸坯表面质量及控制
控制表面质量的必要性 表面缺陷的形成 表面裂纹的主要种类 液面结壳 凹坑和重皮
杂和大孔洞等标志判断。
3.5 凹坑和重皮
铸坯初始凝固所形成坯壳厚度的不均匀, 坯壳与器壁的摩擦导致铸坯表面形成皱 纹,严重的呈现为山谷状的凹陷,即凹 坑。铁素体钢发生凹坑的几率较大。
形成凹坑之处的冷却速度较低,导致组 织粗糙化,易造成显微偏析和裂纹。
铸坯拉出的过程中,若横向凹陷处渗漏 出来的钢水能够重新凝固,即形成重皮。 否则导致漏钢事故的发生。
预防措施: 1、降低钢水中硫磷含量; 2、适当降低浇铸温度和浇铸速度; 3、控制结晶器的液面波动; 4、检查冷却水; 5、选择合适黏度的保护渣。
3.3.3 表面横向裂纹
原因:多发生在高碳钢中,当钢坯处于 高温脆性区时对其进行矫直所致。
影响因素: 1、结晶器振动不良; 2、辊子偏心; 3、铸坯导向系统不对正; 4、铸坯角部冷却过强。
3.5 深振痕
结晶器上下振动时,在铸坯表面形成 周期性的和拉坯方向垂直的振动痕迹。 较深(大于0.5mm)时,振痕谷部会 形成缺陷,危害成品质量。
振痕深度与振动参数、含碳量、保护 渣性能及结晶器液面波动状态等因素 有关。
3.6 表面气泡(和皮下气泡)
形成原因:凝固过程中,钢中氧、氢、氮 和碳等元素在凝固界面富集,当其生成的 CO、H2、N2等气体的总压力大于钢水静 压力和大气压力之和时,即有气泡产生。
连铸坯的质量控制
内容
概述 铸坯的洁净度 铸坯表面质量及控制 铸坯内部质量及控制 连铸坯形状缺陷及控制
一、概述
连铸坯的质量概念包括:铸坯洁净度(钢 中非金属夹杂物数量,类型,尺寸,分布, 形态);铸坯表面质量(纵裂纹,横裂纹, 星形裂纹,夹渣,气孔等);铸坯内部质 量(中间裂纹,角部裂纹,偏析等);铸 坯断面形状。
壳收缩量不一致,进入二冷区后会进一步 扩大。 预防措施:增加结晶器窄边锥度,使其与 宽边方向上的坯壳收缩量保持一致。
3.4 液面结壳
液面结壳是指在结晶器内钢水表面之上,保 护渣层下边漂浮着浮冰似的钢壳。 结壳厚度与其在液面上的停留时间有关,有 的可达300mm厚。
产生原因:液面附近温度低,钢水不活动。 可以合理设计浸入式水口侧孔角度改善。 判断标准:常用振痕的不规律性,粗大的夹
多发生在板坯宽面中央部位。 原因:初生坯壳厚度不均匀,在坯壳
薄的地方应力集中,当应力超过坯壳 的抗拉强度时会产生裂纹。
影响因素: 1、钢水成分,硫、磷的含量过高; 2、浇铸温度高; 3、浇铸速度大; 4、板坯宽度过大; 5、保护渣粘度不合理; 6、结晶器液面波动过大; 7、铸坯横向冷却不均匀。
3.3 表面裂纹的主要种类
星状裂纹 表面纵、横裂纹 角部纵裂纹
3.3.1 星状裂纹
多发生在板坯上下宽面,深度在1-3mm 原因:结晶器铜壁内腔的磨损导致低熔
点Cu渗入钢液。
预防措施:结晶器内壁镀Cr(不适合做 较厚的镀层)或Ni(适于做较厚的镀 层),能有效的隔绝Cu渗入钢液。
3.3.2 表面纵向裂纹
漏出表面的称为表面气泡;潜伏在表面下 边又靠近表面的称为皮下气泡。
为了防止表面气泡的生成,首要条件是控 制钢中的总气体含量。
3.7 表面(皮下)夹渣
表面夹渣多为Si-Mn系夹渣,会造成 表面条纹缺陷;皮下夹渣多为Al2O3 系细小夹渣,是深冲薄板钢表面质量 降低的主要原因。
主要影响因素:钢水纯净度,保护渣 的化学组成、物理性能及液面波动状 态。
连铸坯质量控制战略:铸坯洁净度决定于 钢水进入结晶器之前的各工序;铸坯表面 质量决定于钢水在结晶器的凝固过程;铸 坯内部质量决定于钢水在二冷区的凝固过 程。
二、铸坯的洁净度
连铸坯洁净度评价包括: 钢中总氧量; 钢中微观夹杂物量(<50μm); 钢中大颗粒夹杂物量(>50μm)。
连铸夹杂物形成的显著特征
连铸凝固速度快,夹杂物长大机会少, 尺寸小,不易上浮;
连铸多了中间包,钢液和大气、熔渣、 耐火材料接触时间长,易被污染;
模铸钢锭夹杂物多集中在头尾部,通过 切头尾可减轻夹杂物危害,而连铸仅靠 切头尾难以解晶器中易聚集到内弧侧。 可以通过提高钢水净化技术来弥补。
3.1 控制表面质量的必要性
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;
表面质量是影响金属收得率和成 本的重要因素;
表面质量是铸坯热送和直接轧制 的前提条件。
3.2 表面缺陷的形成
表面缺陷主要包括:表面裂纹、 表面夹渣、深振痕、表面气泡 和皮下气泡、气孔等。
原因:主要是受结晶器内钢液 凝固(即一次冷却)所控制。
四、铸坯内部质量及控制
定义 内部缺陷的形成原因 内部裂纹的主要种类 减少内部裂纹的措施
4.1 定义
铸坯的内部质量是指铸坯是否具 有正确的凝固结构(凝固过程中 形成的等轴晶和柱状晶的比例)、 偏析程度,内部裂纹、夹杂物含 量及分布状况等。
4.2 内部缺陷形成原因
内部缺陷主要包括内部裂纹、中 心偏析、中心疏松、非金属夹杂 物。
连铸操作。正常浇铸时,主要由钢水洁净度决 定夹杂物的多少。非正常浇铸时,夹杂物有所 增加(初期钢水被耐火材料污染较严重;末期涡 流作用会把液面较低的中间包渣吸入结晶器;换 包期间夹杂物易增多)。
耐火材料质量。钢液中的Mn、Al等元素与耐火 材料中的氧化物发生反应形成不能上浮的低熔 点渣层会残留在铸坯中。