目录
摘要 (1)
ABSTRACT (2)
引言 (3)
1 连铸坯的形状质量控制 (4)
1.1鼓肚变形 (4)
1.1.1 鼓肚产生的原因 (4)
1.1.2 采取的措施 (4)
1.2菱形变形（脱方） (4)
1.2.1 脱方成因 (5)
1.2.2 减少脱方的措施 (5)
1.3圆铸坯变形 (6)
1.3.1 椭圆形变形 (6)
1.3.2 不规则变形 (6)
2 连铸坯的表面质量控制 (7)
2.1振动痕迹 (7)
2.2表面裂纹 (7)
2.2.1 表面纵裂纹 (7)
2.2.2 表面横裂纹 (8)
2.3表面夹渣 (10)
2.3.1 表面夹渣形成的原因 (10)
2.3.2 解决表面夹渣的方法[5] (11)
2.4保护渣性能对连铸圆坯表面质量的影响[7] (11)
3 连铸坯的内部质量控制 (13)
3.1连铸坯的中心裂纹 (13)
3.1.1内部裂纹产生的原因及预防措施 (13)
3.2连铸坯的内部夹杂物 (14)
3.2.1夹杂物的分类 (15)
3.2.2 夹杂物的来源[9] (15)
3.2.3 连铸坯中夹杂物的控制方法[10] (16)
结论 (18)
致谢 (19)
参考文献 (20)
摘要
连铸坯质量决定着最终产品的质量。从广义来说所谓的连铸坯质量是得到严格产品所允许范围以内，叫合格产品。连铸坯质量是从一下几个方面进行评价的：
1. 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。
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. 连铸坯的纯净度：只钢中夹杂物的含量，形态和分布。
关键词:连铸坯；纯净度；裂纹；保护渣
ABSTRACT
Continuous casting billet quality determines the quality of the final product. Broadly speaking the billet quality is strictly products allowed range, called qualified products. Quality of continuous casting slab is from a few aspects of evaluation:
1. continuous casting billet shape: refers to the slab geometry for compliance with requirements. And the size of the crystallizer and the surface state and the cooling uniformity of.
2. for continuous casting slab surface quality of continuous casting billet surface: mainly refers to the existence of the crack, slag inclusions. Continuous casting billet surface defects are mainly those of liquid steel in mould of billet shell growth process, and the pouring temperature, casting speed, performance of protecting slag, submerged nozzle design, the shape of the inner cavity of crystal type, water gap is uniform, mold oscillation and the stabilization of the liquid level factors.
3. continuous casting billet continuous casting billet internal quality: refers to have correct solidification structure, as well as crack, segregation, porosity and degree of defect. Two cooling water distribution, support system strictly on is the key to guarantee the quality of billet
4. continuous casting billet Purity: only the content of inclusions in steel, morphology and distribution.
Keywords:c ontinuous casting billet，purity，crack，slag
引言
为满足用户对产品质量越来越严格要求，生产价格便宜高质量产品是人们追求目标。而轧制产品质量是与连铸坯缺陷紧密相联系的。连铸坯缺陷的存在是决定于生产流程原料、工艺、设备、控制、管理、检验等。所谓产品缺陷原则上可分为：
1. 可见的缺陷，在轧制板、管、带材上有可见或可探测到缺陷，如裂纹、夹杂、起皮等直接会影响成材率和成本；
2. 检验标准所容许的残存缺陷，在制造过程中不可能完全消除，把残存在钢中的缺陷危害性减到最小；
3. 隐藏的不可避免且不易检测的缺陷，如钢中夹杂物是不可能完全消除的，是影响产品质量的潜在危险。
1 连铸坯的形状质量控制
连铸坯的几何形状和尺寸在正常情况下都是比较精确的，但当连铸设备或工艺情况不正常时，铸坯形状将发生变化，如菱变、鼓肚，即构成了连铸坯的形状缺陷。
轻微的连铸坯形状缺陷，只要不超过允许误差是可以直接轧制的，对产品质量影响不大，但严重的形状缺陷往往伴有其他缺陷，即使进行处理也不能顺利咬入。当连铸坯有鼓肚缺陷后，拉坯阻力增大，严重时拉坯难以进行，生产被迫中断，甚至损坏设备。同时，鼓肚的板坯中心偏析加重，形成中心裂纹，严重危害了产品质量。
1.1 鼓肚变形
鼓肚缺陷是指铸坯表面凝壳受到钢液静压力的作用而鼓胀成凸面的现象。1.1.1 鼓肚产生的原因
1.结晶器倒锥度过小或结晶器下口磨损严重，铸坯过早脱离结晶器壁；
2. 粉渣流动性过好，冷却强度过低；
3. 二冷夹辊间距过大，或刚度不够，或辊径中心调整不准；
4. 拉速过快，二冷控制不当。
1.1.2 采取的措施
1. 合适的俩辊间距，鼓肚量是与辊间距的4次方成正比，间距越大越容易鼓肚，因此要控制好俩辊间距；
2. 辊子一要保持良好的刚性，防止变形；
3. 要有足够的二次冷却强度，一增加凝固壳厚度；
4 拉速变化时，特别是又慢变快时二次冷却水量也相应增加；
5. 辊子对中要好；
6. 在生产中可采取低液相深度，加大冷却强度；
7. 实行辊密排缩小辊间距，调整辊列系统的精度和提高夹辊的刚性等措施。
1.2 菱形变形（脱方）
在方坯横断面上俩个对角线长度不相等，即断面上两队角度大于或小于90
度成为菱变，俗称脱方，它是方坯特有的缺陷，菱形变形或脱方往往伴有內裂。脱方形状有时双边，有时单边，菱变的大小用R 来表示： %100)(5.0b
-a ?=+b a R (1)
式中a 、b 分别是俩条对角线长度，如果R>3%,方坯钝角处导出热量少，角部温度高，坯壳较薄，在拉力的作用下会产生角部裂纹；如果R>6%，在加热炉内推钢时，会发生堆钢或轧制时咬入孔型困难，因此应控制菱变在3%以下。
1.2.1 脱方成因
脱方发生的主要原因是在结晶器中坯壳冷却不均匀，厚度差别大，在结晶器和二冷区内，引起坯壳不均匀收缩，厚坯壳收缩量大，薄坯壳收缩量小；在冷却强度大的角部或俩个面之间形成锐角，在冷却强度小的角部或俩个面之间形成钝角，这就形成了方坯的脱方缺陷。
布里马科姆用结晶器冷面上的不同步间歇沸腾来说明脱方的形成，认为脱方源于铸坯的4个冷却面冷却不均匀。这也可以解释脱方为何会周期性地转换方向。
1.2.2 减少脱方的措施
1. 结晶器采用窄水缝、高水速。可以使弯月面处的热面温度降低，减小液面波动对脱方的影响；
2. 减少液面波动。液面波动与铸流扰动有关。为了减少扰动，中间包应用流动控制装置；除开浇和更换钢包时外，拉速要稳定在一定范围。为此，定径水口材质、钢水温度和脱氧程度都要控制在合适范围内；中间罐液面不宜过低否则钢包铸流冲击波将带入中间罐铸流，引起结晶器内液面波动；用塞棒控制液面优于拉速控制液面，前者使液面波动减少；用侵入式水口保护浇注取代敞开浇注，可以使液面波动减少。
3. 控制负滑动时间t=0.12~0.16s ，当t>0.16s 时，振痕深，对脱方有不利影响。
4. 中间包水口对准结晶器中心，润滑油流量合适且分布均匀，水缝均匀，结晶器壁厚度均匀且四面的锥度一致等措施都有利于减少脱方。
5. 结晶器以下的600mm 距离要严格对弧，以确保二冷区的均匀冷却。
6. 结晶器冷却水用软水。如果水质好，结晶器水缝冷却水流速在5~6m/s ，
可以抑制间歇沸腾，而且出水温度还可以高一些，进出水温度差以不大于12℃为宜；倘若冷却水质差，水速大于10m/s才能抑制间歇沸腾，但出水温度不能高。
7. 在结晶器下口设足辊或冷却板，以加强对铸坯的支撑。
8. 加强设备的检查与管理。
9. 控制好钢液成分。经过实验得出，W（C）=0.08%~0.12%，菱变2%~3%时，随钢中W（C）的增加菱变趋于缓和，并且W(Mn)/W(S)>30时有利于减少菱变。
1.3 圆铸坯变形
1.3.1 椭圆形变形
椭圆形变形是圆铸坯生产常见的缺陷，它是圆形变为椭圆形的一种现象。
1. 连铸圆坯变成椭圆形的原因
1）圆形结晶器变形；
2) 二次冷却水分布不均匀；
3）拉矫机加紧力调整不当，过分压下；
4）铸机下部对弧不良；
5）圆坯直径越大，变成椭圆倾向越严重。
2. 防止措施
1）为增加矫直时坯壳强度，可适当降低拉速；
2）检查或更换变形的结晶器；
3）检查二次冷却使其喷淋均匀；
4）铸机下部严格对弧。
1.3.2 不规则变形
圆坯断面不是圆形而变成多角不规则形状的现象。
1. 圆坯断面不是圆形而变成多角不规则形状的原因
1）结晶器变形使凝固壳与铜壁不均匀接触造成优先冷却；
2）二次冷却区喷水冷却不均匀。
2. 圆坯断面不是圆形而变成多角不规则形状的防止方法
1）检查结晶器磨损状态；
2）二次冷却喷嘴布置和喷水的均匀性。[2]
2 连铸坯的表面质量控制
连铸坯的表面缺陷主要表现为振动痕迹、表面裂纹、表面夹渣。图1为连铸坯表面缺陷：
图1 连铸坯表面缺陷
2.1 振动痕迹
为了避免坯壳与结晶器之间粘结，很早就提出了结晶器振动的概念。但结晶器上下运动的结果在铸坯表面上造成了周期性的沿整个周边的横纹模样的痕迹，称之为振动痕迹。为了减少振痕，现在很多铸机上采用所谓的小幅高频振动模式。此外，对裂纹敏感的钢种有点在结晶器液面附近加导热性差的材料做的插件，即所谓热顶结晶器的办法，也对减轻振痕深度有效果。
2.2 表面裂纹
连铸坯裂纹是是最常见的和数量最多的一种缺陷，其形成原因一方面取决于坯壳和凝固界面的受力情况，另一方面取决于钢在高温下的塑形和强度。
2.2.1 表面纵裂纹
表面纵裂纹是铸坯表面沿轴向形成的裂纹，多发生在板坯的宽面中央部位，方坯出现在面部严重时裂纹将高达10mm以上。发生纵裂是由于初生坯壳厚度不
均匀，在坯壳薄的地方应力集中，当应力超过其抗拉强度时，产生裂纹。坯壳承受的应力包括：由于坯壳内外，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；坯壳与结晶器壁不均匀接触而产生的摩擦力。以上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。
1. 造成纵裂的常见原因及预防措施
1）结晶器的质量及磨损、变形。结晶器合适的倒锥度对减少热纵裂、提高拉速、避免漏钢起一定作用。因为合适的倒锥度，可以避免出现不均匀的气隙和不均匀冷却。为了防止结晶器变形，大断面的结晶器不宜过长，铜壁要适当加厚。当结晶器内型尺寸偏差超过±2~4mm以及结晶器上部有严重损伤时则应进行更换和检修。
2）成结晶器和坯壳之间局部流入渣子过多，减慢了传热，使局部凝壳变薄产生纵裂。相反，合适的保护渣的熔化层，对结晶器壁有润滑作用，使拉坯阻力减少，对纵裂很有效。
3）结晶器内液面波动过大，直接影响坯壳的均匀性。由于浸入式水口钢液面下浇注，减轻了注流对坯壳的冲刷作用，能在结晶器内形成厚薄均匀的坯壳。
4）浇注中的注温、注速。为了保证铸坯出结晶器时有足够的坯壳厚度，在操作时注温、注速不宜过高。对于一定的注温，有一个不产生纵裂的最高拉速，在保证铸坯质量又提高拉速的前提下，要求有合适的浇注温度。还有在操作中注流要对正结晶器中心。
5）二次冷却强度及足辊的影响。二冷主要表现在局部过冷产生纵向凹陷。在连铸生产中，发生连续的纵向裂纹是由于结晶器工况不佳所致，出现断续的纵向裂纹，则是与操作因素及工艺条件的突变有关。[1]
2.2.2 表面横裂纹
在铸坯表面沿振动波峰谷所发生的开裂，称为表面横向裂纹。横裂纹产生于结晶器初始坯壳形成振痕的波谷处,振痕越深,则横裂纹越严重；铸坯运行过程中,受到外力(弯曲、矫直、鼓肚及辊子不对中等)作用时,刚好处于低温脆性区的铸坯表面处于受拉伸应力作用状态,如果坯壳所受的ε临>1.3%,在振痕波谷处就会产生裂纹；微合金化钢有较大的形成裂纹倾向。横向裂纹常常出现在振痕处或表面凹陷处；裂纹总是沿着异常原始奥氏体晶界扩展。
国内外通常将碳含量在0.08%~0.18%范围内的钢称之为裂纹敏感性钢,由于这类钢凝固过程中发生包晶反应,产生相变,导致热裂纹形成,从而恶化铸坯表面
质量,连铸坯表面出现的横裂纹常会引起轧材的纵向裂纹。这类裂纹可出现在所有类型的大方坯、方坯、板坯、圆坯及异型坯的表面。这类短又细的裂纹在长又粗糙的有氧化铁皮的钢坯表面是很难发现的。虽然不能作为规律,但横裂纹常在连铸坯的角部出现。因此改善结晶器内坯壳的传热条件,促进坯壳均匀生长,是防止裂纹产生的关键。[3]
连铸坯表面横裂纹主要有以下特征：横裂纹可位于铸坯面部或棱边；横裂纹与振痕共生,深度2~4mm,有时可达7mm,裂纹深处生成FeO且不易剥落,对于热轧板而言,表面会出现条状裂纹。振痕深,柱状晶异常,形成元素的偏析层,轧制板上留下花纹状缺陷；铸坯横裂纹常常被FeO覆盖,只有经过酸洗后才能发现。
1. 连铸坯表面产生横裂纹的原因
1）裂纹通常出现在连铸坯的上部(内弧),在矫直过程中受到变形内弧易产生缺陷还有两个内在的原因:
（1）结晶器液相穴夹杂物上浮使一部分夹杂物被正在凝固的树枝晶捕集,常常在铸坯内弧10~20mm处居多[4];
（2）由于重力的作用,晶体下沉,抑制了外弧侧柱状晶生长,故内弧侧柱状晶比外弧侧要长,所以角裂纹常常集中于内；[4]
2）高过热度,低铸速,低碱度,高粘性,非晶保护渣与低的渣耗量易产生角部缺陷；此外,喷嘴、倾入式水口的形状、结晶器锥度及一冷也是影响角部缺陷的重要因素。
2. 连铸坯表面横裂纹的防止措施[1]
1）结晶器采用高频率，小振幅振动；振动频率在200~400次/min，振幅2~4mm，是减少振痕深度的有效办法，减少振痕深度可降低裂纹的发生。
2）二冷区采用平稳的弱冷却，矫直时铸坯的表面温度要高于质点沉淀温度或高于γ→α转变温度，避开低延性区。
3）降低钢中S、O、N的含量，或加入Ti、Zr、Ca等抑制C-N化物和硫化物在晶界析出，或使C-N化物的质点变相，以改善奥氏体经历热延性。
4）选用性能良好的保护渣，保持结晶器液面的稳定。
5）横裂纹往往沿着铸坯表皮下粗大奥氏体晶界分布，因此可通过二次冷却使铸坯表面层奥氏体晶粒细化，降低裂纹的敏感性，从而减少横裂纹的形成。
2.3 表面夹渣
连铸坯因其浇铸过程的特殊性，夹渣成为主要的缺陷之一。从组成上看夹渣主要有2类：锰-硅酸盐系夹渣，一般颗粒大，潜入钢坯深度浅；氧化铝系夹渣，颗粒小而分散，潜入深度约2-10mm。在保护浇铸的情况下，夹渣主要由被卷入钢水中未熔化的渣粉或上浮的夹杂物造成。[6]
2.3.1 表面夹渣形成的原因
1. 在采用保护浇注时，夹渣的根本原因是由于结晶器液面不稳定所致。因此，水口插入深度不合适，以及拉速突然变化，均会引起结晶器液面的波动，严重时导致夹渣。就其夹渣的内容来看，有未熔的粉状保护渣，也有上浮未来得及被液渣吸收的Al2O3夹杂物，还有吸收溶解了过量Al的高粘度保护渣等。
2. 结晶器液面波动时对卷渣的影响见表1：
表1结晶器液面波动时对卷渣的影响
液面波动区间/mm 表面夹渣深度/mm
±20<2
±40<4
>40<7
保持液面波动小于±10mm，可有效地控制表面夹渣。因此选择灵敏可靠的结晶器液面自动控制系统，控制液面波动在允许范围内(如±3 mm~±5 mm)，对防止表面夹渣是非常重要的。
3.浸入式水口浸入深度对铸坯表面夹渣影响甚大。水口浸入深度太浅(<10 mm)，铸坯卷渣严重，浸入深度太深，保护渣熔化不均匀。选择浸入深度100 mm～150 mm，可减少表面夹渣。具体影响情况可参见表2:
表2 水口浸入深度对卷渣的影响
浸入深度/mm 渣斑指数
≤80 2.85
85 ~ 100 1.65
105 ~ 120 1.15
125 ~ 140 0.95
>145 0.85
2.3.2 解决表面夹渣的方法[5]
1. 保证液面的稳定性：液面波动尽可能小(<±5 mm)。为此炼钢厂采用了铯源型(Cs137)结晶器液面自动控制系统，使结晶器液面波动控制在±2 mm以内，保证了结晶器液面的稳定性。同时采用了自动加保护渣系统，定时定量加入保护渣，并保证保护渣加入的均匀性。
2. 保证浸入式水口合适的浸入深度：浸入深度以l00mm~150mm为宜。炼钢厂多数中间包因使用时间过长，包体产生了一定程度的变形。同时中间包车经过改造后，高度增加，导致原来使用的580mm长浸入式水口不能满足浸人深度l00mm～150m m的要求，实际浸入深度只有50mm～80mm，在使用中经常发生结晶器液面翻腾的现象，增加了铸坯表面夹渣的发生几率。经过实际测量中间包包底到结晶器的距离，将浸入式水口长度增加到640mm，保证了水口浸人深度在合理范围内，结晶器液面不再有翻腾现象。
3.保护渣的粘度是决定消耗量和均匀渗入的重要性能之一。为改善高拉速条件下均匀传热和良好的润滑，保持足够的液渣层厚度和保护渣耗量，应采取降低粘度的措施。但过低的保护渣粘度又会降低保护渣抗钢水卷混能力，增加卷渣几率。所以应在保证保护渣能顺利流入结晶器与铸坯之间形成连续渣膜的情况下，适当增加保护渣的粘度。保证液渣层厚度在8 mm～l2mm，可避免未熔化渣卷入坯壳。
2.4 保护渣性能对连铸圆坯表面质量的影响[7]
1. 保护渣粘度对圆坯表面质量的影响
在浇铸条件一定时，结晶器与坯壳之间的渣膜厚度和均匀程度与熔渣的粘度有很大关系。保护渣粘度过高时，难以流入钢水弯月面与结晶器之间的间隙。粘度越大，保护渣渣膜越薄且不均匀、消耗量越小，造成润滑、传热不良，可导致坯壳产生纵裂纹。保护渣粘度过低时，可使保护渣膜过厚，同样会发生渣膜厚度不均，润滑和传热不均，纵裂增加。因此，要求保护渣应具有合适的粘度值。
2. 保护渣熔化温度对圆坯表面质量的影响
保护渣由多组元构成，因此，没有固定的熔点，它从熔化开始到熔化终了是一个温度范围。为方便起见，常把保护渣具有一定流动性时的温度(半球点温度)定义为熔化温度。保护渣的熔化温度对结晶器内熔渣层厚度有明显的影响。降低保护渣的熔化温度，可增加液态渣膜的厚度，降低熔渣摩擦力，有利于改善铸坯
在结晶器内的润滑状况。
3. 保护渣熔速对圆坯表面质量的影响
保护渣的熔化速度决定了结晶器内钢液面上形成的液渣层厚度和渣的消耗量。如果熔化速度过快，粉渣层不易保持，使热损失增大，液渣面易结壳，可能导致夹渣。熔化速度过慢形成的液渣层过薄。过快过慢的熔化速度都容易造成渣膜的厚薄不均，使铸坯表面产生纵裂或粘结漏钢。
4. 保护渣粘度、熔化温度和熔速的综合影响
有关研究表明，降低熔化温度使液态渣膜增厚，保护渣消耗量增加，有利于润滑；而增加粘度可使渣消耗量减少且不利于润滑；熔速降低会使液渣层变薄。保护渣的粘度、熔化温度和熔速等性能中有一个或两个不合适都会造成保护渣膜厚度和消耗量的不合适，使结晶器与坯壳间的润滑和传热不好，导致表面缺陷发生。只有综合考虑保护渣粘度、熔化温度、熔速等性能，使之互相配合，才能达到铸坯表面质量的要求。
3 连铸坯的内部质量控制
3.1 连铸坯的中心裂纹
中心裂纹是在连铸坯断面上中心等轴晶区出现的宏观裂纹。严重者在铸坯加工后即可看见。中心裂纹为单条或数条呈放射状分布的深褐色条纹,其宽窄不等,长短不一,条纹边缘多为不规则齿状,且常伴有硫偏析存在,其大多分布在中心等轴晶区,但严重时也可延至柱状晶区。[8]
3.1.1 内部裂纹产生的原因及预防措施
1. [S] 的影响：钢中的S 与Mn 形成MnS 夹杂物,此夹杂物在晶界析出,出现晶界脆化,降低了钢的强度和塑性,若受不均匀的热应力和机械力作用就容易产生裂纹,[S]越高,MnS 夹杂物就越多,连铸坯内部裂纹发生的频度就呈增加的趋势。如图2:
图2 钢中[S]与内部裂纹发生频度的关系
实践也证明,当把钢中的[S]控制在≤0.020 %时,同时要求[Mn ]/ [ S] ≥25 ,则大大降低了中间裂纹的产生。
2. 二次冷却均匀性的影响：通过对二冷段铸坯纵向和横向表面温度的实测,发现铸坯在纵向上的温降不是按原设计的温降梯度进行的,出现反复的回温现象，同时铸坯横断面的表面温度呈现极其不均匀的状况,即铸坯二次冷却不均匀。在铸坯通过二冷段时,坯壳外表面冷却温度低,中心液体温度高,在温度高时,钢的强度和塑性都很差,甚至在凝固前沿固液界面处出现钢的“零强度”和“零塑
性”。如果冷却不均匀,就会出现坯壳厚薄不均,柱状晶发展呈不均匀发展状况,从而铸坯在同一圆周上坯壳产生塑性和强度的不均匀,形成局部薄弱区域,同一层面上收缩及热涨的应力应变,超过了初始坯壳能承受的变形应力,随即产生裂纹,而这种差异的延续,就会形成多条的中间裂纹。严重的温度不均,就会产生粗大的中间裂纹,有时进一步将裂纹延伸到中心等轴晶区域。
进一步研究发现,导致二冷冷却不均匀的原因是,冷却喷雾未能形成均匀的水幕。相邻水环又不能弥补冷却的不均匀。而均匀水幕的形成又与喷嘴的结构(如雾化角、进水方式、进气方式) 等有关,因此气-水喷嘴使用不当更容易造成更加严重的影响。经过对气-水喷嘴冷却喷雾的测试,以及对喷嘴进气、进水方式的改造。使二冷各段形成均匀的冷却水幕且少受外界条件的影响,是连铸工艺控制中间裂纹产生的最主要手段。为此采取了如下措施:
1) 选用适应相应浇铸铸坯断面的喷嘴结构形式,新建喷嘴测试装置,在使用之前对喷嘴进行逐个测试雾化状态。
2) 改变原喷嘴的进气方式,由直通改为旁通,消除气压压力波动对喷嘴雾化角的影响,稳定雾化角。
3) 严格按要求调整喷嘴的初始雾化角和对中,保证形成均匀的水幕。
3. 为控制中心裂纹的产生,采取了如下措施:
1) 低过热度浇注,控制好二次冷却,以便液芯矫直时有均匀较大的等轴晶面积和低矫直温度。
2) 控制好不同规格矫直压力,防止压扁,小规格铸坯增加机械限位,从而减少铸坯变形量。
圆坯连铸的内裂与钢种及规格,以及二次冷却方式和冷却强度有着密切的关系,同时与铸机的设备状态更有密不可分的直接影响,在采取以上针对性措施的同时,我们还针对不同的钢种,不同的规格,调整了工艺参数,使拉速、钢水过热度和二冷强度达到了良好的匹配,从根本上控制住了圆铸坯内裂的产生。
3.2 连铸坯的内部夹杂物
一般用钢中的总氧含量w (T[O]) 表示钢的洁净度,总氧包括自由氧和结合氧。自由氧是指溶解于钢液中的氧,可以直接用定氧探头测定;结合氧是存在于钢中的内生和外来的氧化物。在电炉出钢时,由于溶解氧含量较高, w ( T[O]) 代表了钢水中的溶解氧含量。而加入脱氧剂后与脱氧元素平衡的溶解氧含量很低,故此时的w ( T[O]) 实际上代表了钢中夹杂物的水平。
3.2.1 夹杂物的分类
夹杂物可分为以下几类。
1. 硅酸盐类,此类夹杂物在显微镜下为透明球状,颜色较浅。硅酸盐类夹杂物多为群状、片状或块状。
2. SiO2类,此类夹杂物在金相显微镜下为透明,浅亮黄色,为块状。
3. 硅铝酸盐类,该夹杂物数量较少,但尺寸较大。在显微镜下为不透明状,颜色较深,通常呈暗灰色或深灰色。此类复合型夹杂物的熔点一般在1 550 ℃ ,是在钢液凝固过程形成的,且它是引起钢材点蚀的根源。
4. 硫化物类,此类夹杂物在金相显微镜下,为不透明状,浅灰色,通常呈链状。主要是由于向钢中加入的合金元素与钢中残留硫结合的产物。随着硫化物数量的增加,钢材的延展性明显降低。
5. 块状的Al2O3类,成分主要为Al2O3 ,尺寸范围大。小尺寸的氧化铝类夹杂物主要是铝脱氧时形成的。
6. 镁铝尖晶石类,镁铝尖晶石在显微镜明场下,呈透明状,尺寸较大。因为一般的外生夹杂物比内生的夹杂物大得多,来源可能是最终脱氧加铝(相对于钢液的氧化状态) 时,形成Al2O3造成的,而MgO 是由于钢包内衬、中间包喷涂剂、中间包保护渣被钢水冲刷进入钢液中形成的。由于在钢液中Al2O3和MgO 以及CaO 的相互作用而形成了复杂的共生夹杂物。
3.2.2 夹杂物的来源[9]
1. 显微夹杂物的来源
连铸圆坯显微夹杂中,硅铝酸盐较多,这主要是精炼过程中产生的此类夹杂物没有来得及上浮被渣吸收而残存在钢液中。其次是硫化物,MnS 居多,钢液中Mn 较高,凝固过程中析出MnS 夹杂物。镁铝尖晶石可能是耐火材料与钢渣混合夹杂物。SiO2、Al2O3 可能来自浇注过程中的二次氧化产物。在连铸圆坯中,显微夹杂物的来源应该是:脱氧产物、耐火材料、钢包卷渣和中间包保护渣。
2. 大型夹杂物来源
纵观整个流程的夹杂物组成,大型夹杂物一直以含硅的夹杂物为主,且其中SiO2含量很高,其次就是含铝类夹杂物,含镁和钙类夹杂物很少。在最后一个工序连铸圆坯中,大型夹杂物平均质量分数SiO2占60 % ,这主要是硅脱氧形成的SiO2在上浮过程中不断聚集长大,有些SiO2则和钢液中的其他夹杂物如铝脱氧
产物Al2O3形成硅铝酸盐,和耐火材料及钢渣形成复合夹杂物。MgO 类夹杂物,主要来自钢渣和耐火材料。
3.2.3 连铸坯中夹杂物的控制方法[10]
连铸过程生产洁净钢一是除去液体钢中氧化物夹杂, 进一步净化进人结晶器的钢水二是防止钢水的再污染。对于液体钢中夹杂物的去除主要决定于夹杂物的形成夹杂物传输到钢渣界面渣相吸附夹杂物。对于防止连铸过程钢水再污染, 主要决定于钢水二次氧化钢水与环境、钢水与空气、钢水与耐火材料相互作用钢液流动和液面稳定性渣一钢界面紊流、涡流渣钢乳化卷渣。因此, 应根据产品用途把炼钢一精炼一连铸的操作处于严格控制之下, 才能生产洁净钢。就连铸生产过程而言, 主要控制技术对策如下:
1. 保护浇注技术
1）中间包密封：第一炉开浇中间包内充满空气，造成大量的Al2O3。为此把中间包盖与本体用纤维密封，中间包内充满Ar气。
2）钢包-中间包注流长水口+吹Ar保护，并且钢水应处于密封状态浇注。
3）中间包-结晶器浸入式水口保护浇注：为防止注流二次氧化，在中间包到结晶器之间采用浸入式水口是防止注流二次氧化成功的解决办法，并且浸入式水口与中间包要密封连接。
2. 中间包冶金技术
中间包冶金技术主要体现在俩方面：
1）增加钢水在中间包夹杂停留时间, 使夹杂物有充分时间上浮, 中间包向大容量、深熔池方向发展。
2）改变钢水在中间包的流动路径和方向, 消除死区, 活跃熔池, 缩短夹杂物上浮离, 为此采用挡墙+坝、多孔挡墙、过滤器、吹氨搅拌、阻流器。
3. 中间包覆盖渣
中间包是出去钢水夹杂物的理想场所，钢水面上的覆盖剂能有效的吸收上浮夹杂物。常用的覆盖剂有碳化稻壳、中性渣、碱性渣、双层渣，而要生产纯净钢，中间包应用碱性覆盖剂为宜。
4. 碱性包衬
要转移钢水中的夹杂物，钢水与环境（包衬）的热力学性质必须稳定，这是生产纯净钢的一个重要条件，因此，生产纯净钢要选用碱性包衬。
5. 中间包真空浇注技术
该技术是在中间包水口上方建立真空室, 降低了中间包液面高度, 减轻了注流的冲击力, 使结晶器内钢水流动平稳, 减少了结晶器弯月面的卷渣, 改善了钢坯表面质量。
6. 防止下渣和卷渣技术
钢水从钢包-中间包-结晶器过程中，防止下渣和卷渣是生产纯净钢非常重要的操作，在生产上采用：
1）临界液面操作法防止旋涡下渣
2）在长水口端部安装下渣检测器，发现下渣及时关闭。
3）长水口端部采用破渣器，以防止水口内壁粘附渣带入结晶器。
4）开浇时，中间包水口上方采用挡渣器，以防止渣卷入结晶器。
5）保持结晶器液面稳定性防止弯月面渣子卷入凝固壳。
7. 结晶器钢水流动控制技术
结晶器采用电磁制动技术, 可抑制水口流出速度, 减缓沿凝固壳向下流动, 促进夹杂物和气泡上浮。
影响连铸坯质量的因素复杂多变,有时是由多种因素共同作用导致问题的出现。在生产中应视实际情况具体分析。改善坯质量,大致可以从下
述方面着手:
1. 优化电磁搅拌的工艺参数,适当增大搅拌的电流强度。
2. 结合钢种、拉速、铸坯断面大小等因素,试验选择合适(尽可能低) 的过热度。
3. 视缺陷的种类,选择合适的开浇渣和保护渣。
4. 严格控制钢水成分,尤其是对碳、磷、硫、铜、铝等元素含量的控制。
5. 改善连铸工艺,强化对结晶器质量及工作参数、冷却水质水量及二冷方式、效果等方面的管理。
连铸板坯缺陷特征和 缺陷图谱 首钢京唐板坯质检编制 2010年8月8日
一．连铸坯质量特征综述 1.1连铸坯质量定义和特征 所谓连铸坯质量是指的到合格产品所允许的铸坯缺陷的严重程度。对铸坯质量要求而言，主要有四项指标，即连铸坯几何形状、表面质量、内部组织致密性和钢的洁净性；而这些质量要求与连铸机本身设计，采取的工艺以及凝固特点密切相关。 1.2铸坯的检查和清理的意义 提高钢的质量,降低成本,加强产品市场的竞争力是企业追求的目标，生产无缺陷连铸坯以保证高附加值产品优良的性能是永恒的主题，连铸坯的裂纹和夹杂物所产生的缺陷可以说是影响产品质量的两大障碍，生产无缺陷或缺陷不足以影响产品质量的连铸坯,这是要努力达到的目标，而连铸坯裂纹和夹杂物所产生的缺陷是受设备、工艺、管理等多种因素制约的。因此设备、工艺和管理的现代化加上人的质量意识是提高产品质量的关键。，但是在连铸生产中，铸坯的各种缺陷总是无法避免的，铸坯清理对钢厂保障铸坯质量、降低废品比例具有重要意义。 （1）火焰铸坯清理的注意事项 1）一般对表面质量要求较高的钢种，铸坯清理的目的以检查铸坯表面和皮下质量为主，包括夹杂物、气泡、裂纹等分布情况，在清理检查的基础上提供铸坯的进一步处理（清除缺陷、决定铸坯表面质量级别、是否送机器去皮、决定钢种是否达到热送条件等）的意见。 2）微合金钢如Nb、V微合金钢和包晶钢等容易产生角部横裂纹，往往位于铸坯振痕谷底，也需要用火焰清理才能发现。这方面也应引起足够重视。 3）对于包晶钢、中碳钢等钢种，则以人工清理肉眼可见缺陷为主，包括铸坯常见的表面缺陷，如纵裂、角横裂、重接、凹陷、夹渣、毛刺等，以便尽量降低铸坯判废损失。 （2）不良的火焰清理的危害 虽然火焰清理是检查和去除连铸坯表面缺陷的一个极好的方法。但是，这项操作的确需要掌握一定的技巧，一旦能够正确地操作可确保最终产品不产生额外的表面缺陷。连铸坯表面上的深槽、凸脊和界面必须平滑以确保清理操作本身不造成额外表面缺陷。如果采取了正确的操作，轧制表面通常不会产生与清理操作有关的缺陷。一个确保光滑过渡的良好操作是清理工作宽度要6倍于清理深度，如果没有采用正确的清理操作，那么缺陷会折叠，轧制后看起来像一条连续的划伤。 二连铸板坯内部缺陷 1.1中心疏松和缩孔 【定义与特征】在板坯断面上就可以发现中心附近有许多细小的空隙，中心疏松严重时会形成中心缩孔。 【鉴别与判定】用肉眼观察，铸坯轧制压缩比达3～5mm时，中心疏松可焊合，所以小的中心疏松和缩孔可以放过。但是严重的中心疏松会对产品质量危害甚大，所以必须进行切尺处理。 【图谱】
2011年9月 连 铸 增刊 288 连铸坯质量控制零缺陷战略 蔡开科1， 孙彦辉1， 韩传基2 (1. 北京科技大学冶金与生态工程学院，北京 100083； 2. 中冶连铸北京冶金技术研究院，北京 100081) 摘 要：为满足用户对产品质量越来越严格要求，生产价格便宜高质量产品是人们追求目标。而轧制产品质量是与连铸坯缺陷紧密相联系的。本文系统地分析了在连铸过程中铸坯的表面缺陷、内部缺陷以及铸坯夹杂物产生的原因，提出了防止铸坯缺陷产生应采取的措施，进一步提高铸坯质量。 关键词：连铸坯；质量控制 The “Zero Defect” Philosophy of Controlling Strand Quality for Steel Continuous Casting CAI Kai-ke 1, SUN Yan-hui 1, HAN Chuan-ji 2 (1. School of Metallurgical and Ecological Engineering, University of Science and Technology Beijing ，Beijing100083， China ；2. Zhongye Research Institute Beijing ，Beijing100081，China) Abstract:With growing demands of steel quality, steel users expects as defect-free a product as possible to permit safe and reliable service, and more economic advantage. It is implicitly expected that all quality of rolling steel product such as bar, wire (rod), hot and cold strip can with a high probability be associated with the defects of strand during continuous casting. This paper briefly summarizes the formation of surface and interior defects and non-metallic inclusions of strand during continuous casting process of steel. The main technological measures to reach the aim of “Zero defect ” for casting strand are examined as well. Key words: continuous casting strand; quality controlling 为满足用户对产品质量越来越严格要求，生产 价格便宜高质量产品是人们追求目标。而轧制产品质量是与连铸坯缺陷紧密相联系的。连铸坯缺陷的存在是决定于生产流程原料、工艺、设备、控制、管理、检验等。所谓产品缺陷原则上可分为： 1) 可见的缺陷，在轧制板、管、带材上有可见或可探测到缺陷，如裂纹、夹杂、起皮等直接会影响成材率和成本； 2) 检验标准所容许的残存缺陷，在制造过程中不可能完全消除，把残存在钢中的缺陷危害性减到最小； 3) 隐藏的不可避免且不易检测的缺陷，如钢中夹杂物是不可能完全消除的，是影响产品质量的潜在危险。 对于第1）种缺陷应尽量避免，对第2）、3）种缺陷应力求保持在允许的检验标准以内。 钢铁生产流程中实行生产零缺陷产品，这是一 个系统工程，它决定于钢的制造、初炼、精炼、钢 的凝固铸造（连铸）和钢的热加工（轧制）。从炼钢生产流程来看，生产零缺陷连铸坯，不仅为轧钢提供轧制高品质的成品（板、棒、管……），而且实现炼钢生产流程连续化和热装、热送和直接轧制的前提条件。 本文简要评述连铸坯缺陷形成及其防止措施。 1 连铸坯质量概论 炼钢-精炼-连铸工艺流程生产的连铸坯（方坯、板坯、圆坯、异形坯等）作为半成品供给轧钢，轧制成不同规格板材和长材产品以满足国民经济各部门的需求。 只有提供高质量的连铸坯，才能轧制出高品质的产品。所谓高质量的连铸坯包含以下几个方面： 1) 铸坯的洁净度：主要是钢中夹杂物类型、 DOI:10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.2011.s1.034
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：
20秋学期《连铸坯凝固与质量控制》在线平时作业3 钢的高温塑性曲线是如何获得的，下面哪一种结论是对的？style=FONT-SIZE:12pt;LINE-HEIGHT:125%;FONT-FAMILY:宋体;mso-bidi-font- weight:boldstyle=mso-bidi-font-weight:bold A:是模型计算获得； B:实验测试获得； C:经验积累获得； 答案：B 用合金凝固动态曲线可以直接分析合金凝固过程的质量，此种说法对吗？ A:对； B:不对； 答案：A 高碳钢和低碳钢相比，在结晶器凝固过程中，哪一种钢形成的气隙大一点？A:低碳钢大一点； B:高碳钢大一点； 答案：A 一般情况下亚包晶钢连铸时结晶器冷却强度大好？还是小好？style=FONT-SIZE:12pt;LINE-HEIGHT:125%;FONT-FAMILY:宋体style=FONT-SIZE:12pt;LINE-HEIGHT:125%;FONT-FAMILY:宋体 A:冷却强度大好； B:冷却强度小好； 答案：B 方坯结晶器传热与板坯结晶器传热有什么不同，下面分析哪一种是正确的？ A:方坯结晶器传热与板坯结晶器传热，扳坯结晶器宽面更容易不均匀； B:方坯结晶器传热与板坯结晶器传热，方坯结晶器换热强度更大； C:方坯结晶器传热与板坯结晶器传热，板坯结晶器的液面释放热量更大； 答案：A 二冷区的水流密度越高传热过程中的换热系数越大此种论述是否正确？
A:正确； B:不正确； 答案：A 金属凝固动态曲线是把凝固体的断面上不同位置的点在不同时间达到相同温度的点的连线，此种叙述是否准确？ A:不准确； B:准确； 答案：B 连铸坯结晶器凝固传热过程下面哪一种分析是正确的？ A:结晶器凝固传热过程中90%以上热量是通过结晶器的冷却水带走的； B:结晶器凝固传热过程中30%以上热量是通过结晶器液面释放的； 答案：A 方坯与板坯比较二冷区传热最大不同是下面哪一种叙述？①②③ A:方坯与板坯比较二冷区传热最大不同是方坯主要是只有对流传热； B:方坯与板坯比较二冷区传热最大不同是板坯只有传导传热； C:方坯与板坯比较二冷区传热最大不同是它们的传热强度不同； 答案：C 高碳钢和低碳钢相比连铸时结晶器内凝固时气隙小、坯壳较厚、拉坯阻力大，要注意使用旧结晶器，稳定拉速，论述是否正确？style=FONT-SIZE:12pt;LINE-HEIGHT:125%;FONT-FAMILY:宋体①style=FONT-SIZE:12pt;LINE- HEIGHT:125%;FONT-FAMILY:宋体② A:论述正确； B:论述不正确； 答案：A 修正铸坯凝固传热模型中的换热系数的方法下面那几种是不正确的？ A:①铸坯表面温度测量方法； B:射钉测量坯壳厚度方法； C:铸坯液芯长度测量方法；
连铸坯质量决定着最终产品的质量, 连铸坯表面缺陷是影响连铸机产量和铸坯质量的重要缺陷。据统计，各类缺陷中裂纹占50％。铸坯出现裂纹，重者会导致拉漏或废品，轻者要进行精整。这样既影响铸机生产率，又影响产品质量，因而增加了成本。铸坯内部缺陷影响产品的机械性能、使用性能和使用寿命。如图6-1所示，铸坯缺陷可分为以下3类： 图6-1 连铸坯表面缺陷示意图 1一角部横裂纹；2一角部纵裂纹； 3一表面横裂纹；4一宽面纵裂纹； 5一星状裂纹；6—振动痕迹; 7一气孔；8一大型夹杂物 (1)表面缺陷：包括表面纵裂纹、横裂纹、网状裂纹、皮下夹渣、皮下气孔、表面凹陷等。 (2)内部缺陷：包括中间裂纹、皮下裂纹、压下裂纹、夹杂、中心裂纹和偏析等。 (3)形状缺陷：方坯菱变(脱方)和板坯鼓肚。 连铸坯凝固过程有哪些特点? 与模铸比较，连铸凝固过程的特点是： (1)连铸坯凝固是热量传递过程。钢水浇入结晶器边传热、边凝固、边运行，形成了液相穴相当长的连铸坯(板坯长20多米)，为加速凝固，在连铸机内布置了3个冷却区： —一次冷却区：钢水在结晶器内形成足够厚且均匀的坯壳，保证出结晶器不拉漏。 —二次冷却区：喷水冷却以加速内部热量的传递使铸坯完全凝固。 —三次冷却区：使铸坯温度均匀化。 (2)连铸坯凝固是沿液相在凝固温度区间把液体转变为固体的过程。连铸坯可看成是液相很长的钢锭，以一个固定速度在连铸机内沿弧形轨道运动。铸坯在运动中凝固。实质上是沿液相固液界面的潜热释放和传递过程。而在凝固界面的晶体强度非常小(仅1～3N/mm2)，由变形到断裂的应变为0.2～0.4％。因此，当铸坯所受的外力(如鼓肚力、矫直力、热应力等)超过上述临界值，就在固液界面产生裂纹，并沿柱状晶扩展，直到凝固壳能抵抗外力为止。这是铸坯产生内裂纹的原因。 (3)连铸坯凝固是分阶段的凝固过程。凝固生长经历了三个阶段： —钢水在结晶器形成初生坯壳。 —带液芯的铸坯在二次冷却区稳定生长。 —临近凝固末期的液相加速生长。 在凝固过程中，结晶器注流在液相引起的流动和混合对铸坯凝固有重要影响。研究指出：液相上部为强制对流区，对流区高度决定于注流方式、浸入式水口类型和铸坯断面。在液相下部液体流动主要是坯壳收缩、晶体下沉所引起的自然对流，或者是由铸坯鼓肚所引起的流动。流动对铸坯结构、夹杂物上浮及溶质元素偏析有重要影响。 (4)已凝固坯壳在连铸机内冷却可看成是经历形变热处理。凝固壳一方面受到力的作用，另一方面受到喷水冷却，随温度的降低发生相变，组织也发生变化，可能发生硫化物、氮化物质点在晶界沉淀，增加高温脆性，是铸坯产生表面裂纹的根源。 因此，应深入认识上述四个方面相互联系和相互制约的规律，才能在设备和工艺上制订正
连铸方坯疏松缺陷 疏松是连铸方坯凝固组织中一种常见的内部缺陷,多发生在连铸坯中心,如果将连铸坯沿中心线剖开,就会发现其中心附近有许多细小的空隙,这些小孔隙即为中心疏松。还有些疏松在连铸坯断面呈现出不规则分布的点,俗称为锈斑。在铸坯轧制压缩比为3～5时,低等级中心疏松可以焊合,对成品性能并无危害。但对于大等级的疏松,会造成轧制过程中对产品产生裂纹或者是轧制断裂,对轧钢工序危害甚大。 一、中心疏松形成过程 除了极少数金属以外,收缩是凝固过程伴随的必然现象。凝固收缩是否会导致疏松的形成与凝固条件有关。凝固收缩若能得到液相的及时补充则可防止疏松的形成,凝固过程中的补缩通道是否畅通是决定疏松形成的关键因素。中心疏松是铸坯两面的柱状晶向中心生长,碰到一起造成“搭桥”,阻止了桥上面的钢水向桥下面钢液凝固收缩的补充,当桥下面钢水全部凝后,就留下了许多小孔隙。 二、影响连铸方坯疏松的因素 1、拉速的影响。 2、钢种对疏松的影响。 3、疏松与温度的关系。 4、二次冷却方式的影响。 三、预防措施
1、对于不同钢种采取不同的拉速限制措施。 2、不同钢种采用不同的配水制度。 3、降低钢水过热度。 4、采用二冷气水雾化冷却。 5、采用电磁搅拌工艺改善铸坯疏松。 四、结论 (1)中心疏松是铸坯两面的柱状晶向中心生长,碰到一起造成“搭桥”形成;凝固理论表明,凝固区间越大,枝晶越发达,被封闭的残余液相就越多,形成的缩孔就越严重。 (2)实践中,减少铸坯疏松的主要措施为:针对不同钢种采取适当的拉速限制措施;优化二冷配水制度;合理控制H08终点氧位;中间包钢水过热度控制在20～30 ℃之间。 (3)二冷采用气水雾化冷却,中心疏松可控制在0 . 5级,而喷水冷却中心 1 . 5级。 (4)对于结晶器电磁搅拌的150 mm小方坯,采用360～400A电流、4HZ频率,中心疏松一般在0 . 5～1 . 0级以下。
304不锈钢连铸坯表面缺陷分析 摘要：本文对304不锈钢连铸坯进行了解剖分析。在25%的铸坯深振痕或渣坑缺陷试样中观察到了微裂纹或气孔。 关键词：304不锈钢，连铸板坯，表面缺陷 Investigation on Surface Defects of 304 Stainless Steel Slab Abstract: This paper dissected 304 stainless steel slabs. In 25 percents of samples, small cracks or pinholes can be observed under deep oscillation marks or slag hollows. Key Words: 304 stainless steel, slab, surface defect 在不锈钢生产，特别是不锈钢冷轧产品生产中，产品的表面质量控制非常重要。众所周知，钢中非金属夹杂物是冷轧产品表面质量最重要的影响因素之一。我公司在几十年的不锈钢生产中，对钢中非夹杂物的控制做了大量研究和改进工作。特别是自2004年开始，随着我公司不锈钢产量的迅猛增长和大量不锈钢新品种的开发，质量提升成为提高产品竞争力、扩大市场占有率的关键环节。其中，钢质洁净度研究成为重点关注课题，开展了大量试验研究和工艺攻关[1-3]，产品质量得到了明显提升，对我公司不锈钢产品顺利进入钟表、高档装饰面板、高档水槽等行业起到了有力的支撑和推动作用。 近年来，我公司不锈钢钢质洁净度得到大幅提高，产品质量已较为稳定，但目前在奥氏体不锈钢冷轧产品生产中仍存在0.4%左右的“夹杂”废品，且在某些时间内“夹杂”废品的比例会上升到1%以上。随着各项研究工作的逐步推进和深入，我们发现这些冷轧产品“夹杂”缺陷并非都是由非金属夹杂物造成的。 在奥氏体不锈钢连铸生产过程中，连铸板坯的表面质量不仅会严重影响连铸坯修磨率，从而影响全线产品成材率，而且会严重影响冷轧产品表面质量。其中一些连铸坯表面和皮下缺陷在轧材表面会形成形貌类似“夹杂”的缺陷。这些连铸坯表面缺陷的形成与钢种特性、结晶器保护渣物性、结晶器冷却条件、结晶器振动参数等因素有着直接关系。 本文未对奥氏体不锈钢连铸板坯表面缺陷的形成原因及解决措施进行论述。本文选取奥氏体不锈钢中产量最大的304不锈钢，对其连铸板坯表面凹坑、振痕紊乱等缺陷进行了解剖分析。目的是提高我们对连铸坯表面缺陷的认识，为深入研究其产生原因起到铺垫作用。1．奥氏体不锈钢连铸板坯表面缺陷形貌特征及分布 在奥氏体不锈钢连铸板坯表面存在多种缺陷。部分连铸板坯宽面靠近两边部的区域存在局部纵向凹陷，少量连铸坯宽面中部也存在凹陷。连铸坯宽度越大，出现局部凹陷的几率也越大。 多数连铸坯宽面距边部30～180mm的范围内振痕较深，且振痕有紊乱的现象。部分连铸坯在宽面上不规则的分布有渣坑。随着奥氏体不锈钢中合金含量的提高和钢的组织越来越趋向于纯奥氏体组织，铸坯表面的局部凹陷及小渣坑也越多。即钢种从304到316L再到310，连铸板坯表面小渣坑出现的几率增大，数量增多。图1是奥氏体不锈钢连铸板坯表面几种常见缺陷的示意图。 2．缺陷分析方法 为分析局部凹陷、渣坑、深振痕和振痕紊乱处的连铸板坯表面及皮下缺陷，在4个炉号的8块304不锈钢连铸坯表面取了16个缺陷部位试样，试样尺寸约15×15×15mm。从中各取8个试样分别进行水平方向解剖和纵向解剖。然后用光学显微镜和扫描电镜观察剖面上是否存在大颗粒夹杂、微裂纹或其它缺陷。 这8块连铸坯的全氧量在27～33ppm，硫含量在10～14ppm。
目录 摘要 (1) ABSTRACT (2) 引言 (3) 1 连铸坯的形状质量控制 (4) 1.1鼓肚变形 (4) 1.1.1 鼓肚产生的原因 (4) 1.1.2 采取的措施 (4) 1.2菱形变形（脱方） (4) 1.2.1 脱方成因 (5) 1.2.2 减少脱方的措施 (5) 1.3圆铸坯变形 (6) 1.3.1 椭圆形变形 (6) 1.3.2 不规则变形 (6) 2 连铸坯的表面质量控制 (7) 2.1振动痕迹 (7) 2.2表面裂纹 (7) 2.2.1 表面纵裂纹 (7) 2.2.2 表面横裂纹 (8) 2.3表面夹渣 (10) 2.3.1 表面夹渣形成的原因 (10) 2.3.2 解决表面夹渣的方法[5] (11) 2.4保护渣性能对连铸圆坯表面质量的影响[7] (11) 3 连铸坯的内部质量控制 (13) 3.1连铸坯的中心裂纹 (13) 3.1.1内部裂纹产生的原因及预防措施 (13) 3.2连铸坯的内部夹杂物 (14) 3.2.1夹杂物的分类 (15)
3.2.2 夹杂物的来源[9] (15) 3.2.3 连铸坯中夹杂物的控制方法[10] (16) 结论 (18) 致谢 (19) 参考文献 (20)
摘要 连铸坯质量决定着最终产品的质量。从广义来说所谓的连铸坯质量是得到严格产品所允许范围以内，叫合格产品。连铸坯质量是从一下几个方面进行评价的： 1. 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。 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. 连铸坯的纯净度：只钢中夹杂物的含量，形态和分布。 关键词:连铸坯；纯净度；裂纹；保护渣
连铸坯的质量控制系统 专业： 班级： 姓名：XXX
目录 1连铸坯纯净度与产品质量 (1) 1.1纯净度与质量的关系 (1) 1.2提高纯净度的措施 (2) 2连铸坯质量 (3) 2.1 连铸坯的几何形状质量 (3) 2.1.1 铸坯形状缺陷类型 (4) 2.1.2 铸坯形状缺陷产生原因及防止措施 (4) 2.1.3 铸坯鼓肚 (4) 2.1.4 铸坯菱变 (4) 2.1.5 铸坯变成梯形坯 (5) 2.2 连铸坯表面质量 (5) 2.2.1 连铸坯表面振痕 (5) 2.2.2 振痕形成机理 (5) 2.2.3 振痕对铸坯质量的影响 (6) 2.2.4 影响振痕深度的因素 (6) 2.2.5 减少振痕深度的措施 (7) 2.2.6 铸坯表面裂纹 (7) 2.2.7 表面纵裂纹 (8) 2.2.8 铸坯角部纵裂纹 (11) 2.2.9 表面横裂纹 (12) 2.2.10 角部横裂纹 (13) 2.2.11 铸坯表面星状和网状裂纹 (15) 2.2.12 铸坯表面夹渣（杂） (16)
2.2.13 铸坯气孔和气泡 (17) 2.2.14 铸坯表面凹陷 (17) 2.2.15 铸坯表面增碳和偏析 (18) 2.2.16 重皮和重结及结疤 (18) 2.3 连铸坯内部质量 (19) 2.3.1 铸坯内部裂纹 (19) 2.3.2 皮下裂纹 (19) 2.3.3 中间裂纹 (20) 2.3.4 矫直裂纹 (21) 2.3.5 压下裂纹 (21) 2.3.6 断面裂纹----中心线裂纹 (22) 2.3.7三角区裂纹 (23) 2.3.8角部附近的裂纹 (24) 2.3.9白点及发纹 (25) 2.3.10铸坯中心偏析、疏松和缩孔 (25) 2.3.11铸坯内部夹渣（杂） (26) 3连铸坯星状缺陷 (27) 3.1 鼓肚变形 (27) 3.2 菱形变形 (28) 3.3 圆铸坯变形 (29) 致谢 (30)
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。 1.7 纵裂 定义: 分布在铸坯角部的纵向裂纹, 角部纵裂常是拉漏的预兆。 原因: 针孔、气泡及夹杂; 结晶器内坯壳不均匀冷却; 由于铜结晶器中和足辊上有沟槽,缺口,渣子等而引起裂纹; 结晶器壁磨损或单面磨损使该处坯壳提前脱离结晶器壁; 浇注速度过高或浇注温度过高,坯壳厚度薄; 足辊对位不准; 二次冷却水不均匀;
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。
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。因此要减少铸坯发生裂纹的概率，就必须使用于铸坯上应力的总和最小。因此
对轴承钢铸坯渣沟问题的分析对于我厂前段时间生产的220方连铸坯表面有严重渣沟缺陷，严重的渣沟需进行铸坯的修磨方可出厂。笔者对此进行查证，分析如下。 1.渣沟缺陷的外观特征 (1)铸坯表面出现一道不影响轧制的浅沟 (2)随着浅沟逐渐变宽，出现焊点状的钢水渗漏 2．渣沟缺陷的形成机理 经过对许多资料的学习，认为以下观点符合我们实际生产的情况，可以以此形成机理为基础展开研究解决渣沟问题。 由渣沟中存在有振痕的事实，根据振痕形成理论——对于使用保护渣润滑的铸坯，渣沟是由于结晶器下行时，粘在结晶器壁上的渣圈对初生坯壳进行挤压，致使坯壳向内弯曲而形成。可以推断渣块块必然来源于渣圈。即渣圈中局部存在的较大渣粒，在结晶嚣下行时，对初生坯壳施加了较大的挤压力，致使该处的初生坯壳产生了较大的内弯，在随后结晶器上行过程中，由于泵吸作用，在该内弯处有较多的液渣被吸入，这些较多的保护渣，在随后稳定的坯壳形成过程中。阻碍了该处坯壳由于钢水静压力而产生的向外鼓胀，这样一直持续到坯壳达到足够的厚度、在坯壳与结晶器之间开始形成稳定的气隙。此时这种较大的内弯也同振痕一起被固定在坯壳上。因为渣圈对坯壳的挤压作用是连续不断的，所以形成的这种较大的内弯也是连续不断的，而这种连续不断的内弯就是我们所说的渣构。 并且提出此观点者还认为，渣沟或“冷疤”在经过一段连续化、密集化的渗漏后，会随着一个大渣块的出现而自行消失。此现象在我们厂并没有被重点观测，也不失为一个可以验证此观点的途径。 。出现渗漏的原因：渣沟内部的坯壳本身较簿．而且由于沟内存在振痕，振痕的谷底显然是渣沟缺陷中坯壳更薄弱的地方。当渣沟足够深即坯壳足够薄时，在这些更为薄弱的地方。钢水会突破坯壳与渣层的阻力渗出，特别是在结晶器与坯壳间形成稳定的气隙以后，气隙的形成致使渣道内空间增大，体积密度减小，渣层对坯壳的支撑减弱，这种渗漏出现的可能性进一步增大。渣沟中局部出现渗漏时，随着钢水的再次遇冷凝固，下渣的通道被堵塞，渣道内的压力上升，因而阻碍了渗漏的进一步发展，所以初期发生的渗漏是不连续和间断的，但是随着渣沟的进一步发展、进一步变宽变深，阻碍渗漏发生所需的压力会逐渐增加：当一处渗漏所形成的压力不足以抗拒钢水的静压力时，连续的渗漏就会发生。因此，渣沟发展到一定宽度和深度后，渗漏就会逐渐呈
(单选题)1: 钢的高温塑性曲线是如何获得的，下面哪一种结论是对的？ A: 是模型计算获得； B: 实验测试获得； C: 经验积累获得； 正确答案: B (单选题)2: 用合金凝固动态曲线可以直接分析合金凝固过程的质量，此种说法对吗？ A: 对； B: 不对； 正确答案: A (单选题)3: 高碳钢和低碳钢相比，在结晶器凝固过程中，哪一种钢形成的气隙大一点？A: 低碳钢大一点； B: 高碳钢大一点； 正确答案: A (单选题)4: 一般情况下亚包晶钢连铸时结晶器冷却强度大好？还是小好？ A: 冷却强度大好； B: 冷却强度小好； 正确答案: B (单选题)5: 方坯结晶器传热与板坯结晶器传热有什么不同，下面分析哪一种是正确的？A: 方坯结晶器传热与板坯结晶器传热，扳坯结晶器宽面更容易不均匀； B: 方坯结晶器传热与板坯结晶器传热，方坯结晶器换热强度更大； C: 方坯结晶器传热与板坯结晶器传热，板坯结晶器的液面释放热量更大； 正确答案: A (单选题)6: 二冷区的水流密度越高传热过程中的换热系数越大此种论述是否正确？ A: 正确； B: 不正确； 正确答案: A (单选题)7: 金属凝固动态曲线是把凝固体的断面上不同位置的点在不同时间达到相同温度的点的连线，此种叙述是否准确？ A: 不准确； B: 准确； 正确答案: B (单选题)8: 连铸坯结晶器凝固传热过程下面哪一种分析是正确的？ A: 结晶器凝固传热过程中90%以上热量是通过结晶器的冷却水带走的； B: 结晶器凝固传热过程中30%以上热量是通过结晶器液面释放的； 正确答案: A (单选题)9: 方坯与板坯比较二冷区传热最大不同是下面哪一种叙述？① ② ③
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100-150mm 4、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。 措施： ?使S含量<0.020%； ?拉矫机区域温度保持在900℃以上； ?采用多点矫直； ?如果在奥氏体晶粒面存在AlN，加入0.02-0.04%Ti，降低可溶性N含量则可有效减少横向裂纹； ?准确控制结晶器及其锥度、变形和磨损等； ?严格控制结晶器震动； ?调整好二冷区冷却及支撑辊。 5、纵向表面裂纹 纵向裂纹的源头在结晶器，但在整个工艺过程中由于热应力及机械应力，裂纹会长大。该类型的裂纹大多数出现在含1%Mn，0.03%Nb及V的高强度钢种中，与S、P一样，高铝和氮含量也会有影响。 根源： ?高Al、Nb、V、Mn、N、S、P含量； ?变化拉速和增加拉速； ?结晶器液面波动； ?浸入式水口对中不好； ?浇注温度过高； ?结晶器状况不佳；结晶器振动不规则； ?保护渣不合适； ?出结晶器后及喷淋段上部冷却过度；结晶器与足辊对中不好。
怎样提高连铸坯质量 钢材其他合金在完成冶炼过程后，往往首先要浇铸成锭，然后进行其它深加工，注定的凝固组织形态、组织致密度及成分偏析等对后续加工工艺及最终的制件质量具有决定性的影响。连铸坯表面缺陷是影响连铸机产量和铸坯质量的重要缺陷。据统计，各类缺陷中裂纹占50％。铸坯出现裂纹，重者会导致拉漏或废品，轻者要进行精整。这样既影响铸机生产率，又影响产品质量，因而增加了成本。铸坯内部缺陷影响产品的机械性能、使用性能和使用寿命。 连铸坯主要存在着以下几个方面的缺陷：(1)连铸坯纯净度达不到要求。主要指钢中夹杂物的含量超标，形态和分布不合理。夹杂物主要有非金属夹杂物，金属夹杂物，夹渣。其中非金属夹杂和夹渣属脆性物质，轧制时，如果这两种缺陷超标准，极易损坏轧槽导卫，导致轧制故障。同时，极大的影响成品材的质量。(2)铸坯的表面质量。指铸坯表面是否存在裂纹．夹渣及皮下气泡等缺陷。较小的表面缺陷，在轧制时，可以焊接并消除，但在总延伸～定的情况下．表面缺陷超标准，不仅破坏生产的正常进行，而且材的质量也达不到要求。(3)铸坯内部质量。指铸坯是否具有正确的凝固结构，以及内部裂纹，偏析、疏松等缺陷程度，同样这些缺陷的大小、数量也应控制在合理的范围内，否则将直接导致棒材质量不合格。(4)连铸坯的外观形状。指连铸坯的几何尺寸是否符合规定的要求，如菱形变形(也称脱方)，铸坯的鼓肚(凸起)，以及与菱形变形相关的凹陷，形状缺陷通常是影响生产的正常进行。如脱方严重，菱变大于12mm，鼓肚大于5mm，将直接导致粗轧件冲击出口导卫，以及轧件拉丝划伤，严重的将在成品材上形成折叠。 纯净度是指钢中非金属夹杂物的数量、形态和分布。要根据钢种和产品质量，把钢中夹杂物降到所要求的水平，应从以下5方面着手：—尽可能降低钢中[O]含量。—防止钢水与空气作用。—减少钢水与耐火材料的相互作用。—减少渣子卷入钢水内。—改善流动促进钢水中夹杂物上浮。从工艺操作上，应采取以下措施： (1)无渣出钢：转炉采用挡渣球，电炉采用偏心炉底出钢，防止出钢渣大量下到钢包。 (2)钢包精炼：根据钢种选择合适的精炼方法，以均匀温度、微调成分、降低氧含量、去除气体夹杂物等。 (3)无氧化浇注：钢水经钢包处理后，钢中总氧含量可由130ppm下降到20ppm 以下。如钢包→中间包注流不保护或保护不良，则中间包钢水中总氧量又上升到60～ 100ppm范围，恢复到炉外精炼前的水平，使炉外精炼的效果前功尽弃。 (4)中间包冶金：中间包采用大容量，加挡墙和坝等是促进夹杂物上浮的有效措施。如6t中间包，板坯夹杂废品率12％，夹杂物为0.82个/m2；12t中间包+挡墙，板坯夹杂废品为0，夹杂物为0.04个/m2。 (5)浸入式水口+保护渣：保护渣应能充分吸收夹杂物。浸入式水口材料、水口形状和插入深度应有利于夹杂物上浮分离。
连铸坯质量控制 摘要：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。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。 关键词：连铸坯、质量、控制 正文： (一）连铸坯纯净度度与产品质量 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。与模铸相比，连铸的工序环节多，浇注时间长，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，尤其是高拉速的小方坯夹杂物更难于排除。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、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。 例如：从深冲钢板冲裂废品的检验中发现，裂纹处存在着100~300μm 不规则的CaO-Al 2O 3 和Al 2 O 3 的大型夹杂物。 再如，由于连铸坯皮下有Al 2O 3 夹杂物的存在，轧成的汽车薄板表面出 现黑线缺陷，导致薄板表面涂层不良。 还有用于包装的镀锡板，除要求高的冷成型性能外，对夹杂物的尺寸和数量也有相应要求。国外生产厂家指出，对于厚度为0.3mm的薄钢板，在1m2面积内，粒径小于50μm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，平不到1个废品。可见减少连铸坯夹杂物数量对提高深冲薄板钢质量的重要性。