张爱民 李建民 杨宪礼 关凤纯 蔡开科
(济南钢铁集团总公司) (北京科技大学)
摘 要 结合济钢实际生产,通过在炼钢和连铸过程的各个阶段加入不同的示踪剂及其成分含量变化情况,系统分析与深入研究了连铸坯中夹杂物的来源、大小和分布规律。
关键词 示踪剂 夹杂物 连铸坯
STUDY ON BEHAVIORS OF INCLUSION DURING SLAB C ASTING
ZHANG Aimin LI Jianmin YANG Xianli
(Jinan Iron and Steel Gro up Co.)
GUAN Feng chun CAI Kaike
(U niversity of Science and Technolog y Beijing)
ABSTRACT In this paper,by adding different tr acer elements into slag and ladle and tundish lining,the inclusions so urce,size and distribution w ere studied.
KEY WORDS tracer element,inclusion,CC slab
1 前言
夹杂物的来源是一个十分复杂的过程,在炼钢生产过程中,如何防止钢水污染,消除铸坯缺陷,减少连铸坯中的夹杂物含量,提高铸坯质量一直是冶金工作者研究的课题。本研究摸清了济钢现行板坯生产工艺条件下,从转炉→吹氩站→中间包→结晶器→铸坯全过程中夹杂物的水平及其演变规律,以确定钢中夹杂物水平在国内所处的档次。同时,采取了有针对性的改进措施和对策,以达到提高连铸坯清洁度水平的目的。
2 试验方法
采用示踪剂跟踪夹杂物的具体来源,在转炉出钢过程中,在钢包中配入渣量10%的CeO2,在中间包覆盖剂中配入渣量8%的Pr6O11,在钢包耐火材料中配入6%的La2O3,在中间包涂料中配入8%的ZrO2。通过以上4种示踪剂,跟踪钢包渣、钢包耐火材料、中间包覆盖剂和中间包涂料对铸坯中夹杂物的贡献。根据夹杂物中的Na和K的含量来判定结晶器保护渣对夹杂物的影响。对进行示踪试验的钢种Q235B分别在转炉、吹氩站、中间包、结晶器、铸坯等部位进行取样,使用低倍、化学、金相和电子探针等多种分析手段来进行检测分析。
试验过程中的具体工艺参数为,在25t氧气顶吹转炉冶炼,试验钢种为Q235B,采用双挡渣出钢。出钢时采用向钢包中加入高碳Mn-Fe240kg/炉, Si-Fe100kg/炉和Si-Al-Ba30kg/炉的脱氧合金化工艺。钢包容量为40t,钢包渣层厚度平均为55 m m,水口为高铝质。中间包为矩形结构,容量12t,表观停留时钢水液面不能低于700m m,包内无挡墙。连铸机结晶器为弧型结构,长度784mm,平均浇注速度为0.95m/min,板坯截面尺寸为200mm×1250mm。整个示踪试验共连续取样20炉,所有数据均为检测结果的算术平均值。
3 检测结果与讨论
3.1 吹氩对钢水清洁度的影响
经过钢包吹氩,钢水中的T[O]、显微夹杂和大颗粒夹杂物变化情况如表1所示。由表1可见,吹氩使得T[O]、显微夹杂和大颗粒夹杂物都有不同程度的降低。由此可见,保持良好的吹氩操作工艺,对去除钢中夹杂物尤其是大颗粒夹杂物非常显著。
y 联系人:张爱民,工程师,济南(250101)济南钢铁集团总公司技术中心
表1 钢包吹氩对钢中夹杂物的影响
T able1 Effect of inclusion on L D-ladle A r injection 项目 吹氩前吹氩后去除率/%
T[O]/10-6322.00284.0011.80
显微夹杂物/个?mm-231.8321.9131.17
大颗粒夹杂物/
mg?(10kg)-1995.33307.7269.08
3.2 浇注过程中的下渣和卷渣
在浇注过程中,钢包渣、中间包覆盖剂和结晶器保护渣中示踪剂成分的平均含量变化如表2所示。
由表2可见,中间包覆盖剂和结晶器保护渣中均发现有CeO2和Pr6O11,这说明钢包渣下到中间包覆盖剂,中间包覆盖剂下到结晶器保护渣,从而引起中间包和连铸坯中夹杂物的增加。
表2 浇注过程中各阶段示踪剂的化学成分变化
T able2 Change o f chemical com po sitio n
in casting%项目CeO2La2O3Pr6O11ZrO2
吹氩前10.00———
吹氩后9.930.0261——
中间包渣 6.920.0312 1.49000.1403
结晶器渣0.200.00210.01760.0236
3.3 中间包钢水的纯净度变化
中间包冶金的一个重要作用就是去除钢中的夹杂物,这是一个十分复杂的过程。浇注过程中的中间包钢水纯净度如表3所示。由表3可知,中间包钢水与T[O]、显微夹杂物和大颗粒夹杂物都有较大程度的降低。其中,直径大于50L m的大颗粒夹杂物去除率高达58.13%。
表3 中间包钢水纯净度的变化
T able3 Chang e of mo lten steel pur ity in tundish
项目吹氩后中间包去除率/%
T[O]/10-6284.00171.6239.57
显微夹杂/个?mm-221.9115.0931.13
大颗粒夹杂/
mg?(10kg)-1307.72128.8558.13
利用电子探针对中间包大颗粒夹杂物进行分析,发现夹杂物中不同程度地含有CeO2、Pr6O11、La2O3和Zr O2,说明有钢包、中间包渣和包衬侵蚀物卷入钢水。
3.
4 浇注过程中夹杂物的形态与含量变化
通过大样电解、定量金相和扫描电镜测试手段,对浇注过程中夹杂物的形态与含量变化进行分析。浇注各阶段钢中电解夹杂的含量变化如图1所示。由图1可见对于大于50L m的夹杂,在钢包吹氩前→吹氩后→中间包→铸坯的全过程是依次减少的。对大样电解后的大颗粒夹杂物进行电子探针分析发现,在钢包的球形和块状的硅酸盐夹杂中,含有CeO2和La2O3;在中间包的球形和块状的硅酸盐夹杂中,含有CeO2、La2O3、Pr6O11和ZrO2;在连铸坯中硅酸盐及少量的铝酸盐和硫化物夹杂物中,含有CeO2、La2O3、Pr6O11、ZrO2、Na2O和K2O。
图1 浇注过程中钢中电解夹杂含量的变化
F ig.1 V ar iation of electr olytic inclusions in casting
利用金相分析方法,对夹杂物在吹氩前后、中间包和连铸坯的形貌变化观测结果表明,夹杂物的外形主要为球形和块状的硅酸盐、锰硅酸盐及铝酸盐。按照由内弧位置1至外弧位置10的顺序,对连铸坯中不同位置的夹杂物总量进行统计,结果如图2所示。由图2发现夹杂物总量的峰值出现在铸坯厚度内弧1/4区域,这说明有夹杂物的富集区域。硫印图片的检测结果也说明了这一点,中心偏析和针孔状气泡也是夹杂物的富集区。
图2 连铸坯夹杂物含量由内弧至外弧的分布
F ig.2 D istr ibut ion o f inclusions in sla b
3.5 夹杂物的来源分析
3.5.1 中间包中夹杂物的来源
如何进一步降低各个生产环节中的吸氧与二次氧化,乃至进一步降低铸坯中[O],是保证铸坯清洁度的关键。中间包中显微夹杂主要是SiO2系和SiO2-M nO系夹杂,电子探针分析表明CeO2含量占
第11期 张爱民等:连铸板坯中夹杂物的行为研究
0.99%,说明显微夹杂中有钢包渣卷入。同时,在夹杂物中发现有La2O3、Pr6O11和ZrO2。从发现示踪剂的情况来看,中间包中的SiO2-M nO-FeO系夹杂物、SiO2-MnO-Al2O3系夹杂物、SiO2-CaO-FeO系夹杂物来源于转炉渣、中间包保护渣、钢包到中间包的空气二次氧化、包衬侵蚀物以及脱氧产物。由此可见,中间包钢水夹杂物是外来夹杂物与脱氧产物的复杂氧化物系。
中间包夹杂物中示踪元素的平均成分为(%): CeO20.29,La2O30.116,Pr6O110.33,ZrO20.80。根据钢包渣、钢包衬、中间包渣和中间包衬中示踪元素含量,计算出中间包夹杂物中该示踪剂元素所带入比例(%):CeO22.9,La2O31.3,Pr6O1122.2,ZrO2 8.1,合计为34.5%,也就是说,中间包外来夹杂物占夹杂物总量的34.5%。
3.5.2 连铸坯中夹杂物的来源
连铸坯中显微夹杂主要是SiO2系、SiO2-M nO 系和SiO2-M nO-Al2O3系夹杂,电子探针分析表明CeO2含量为0.008%～0.330%,说明显微夹杂中有钢包渣卷入。同时,在夹杂物中发现有La2O3、Pr6O11、K2O、Na2O和ZrO2。从发现示踪剂的情况来看,连铸坯中这类夹杂物来源于转炉渣、钢包渣、中间包保护渣、结晶器保护渣、钢包到中间包的空气二次氧化、包衬侵蚀物以及脱氧产物。根据钢包渣、钢包衬、中间包渣和中间包衬中示踪元素含量,可以估算出铸坯中外来夹杂物中该示踪剂元素所带入比例(%):CeO21.4,La2O31.8,Pr6O1116.8,ZrO24.1, (K2O+Na2O)17.5,合计为41.6%,也就是说,连铸坯中外来夹杂物占夹杂物总量的41.6%。
示踪剂的研究结果表明钢包渣、中间包渣和结晶器渣卷入并凝固在铸坯中,中间包渣出现的几率为钢包渣出现的几率的10～12倍;并且结晶器渣出现的几率为钢包渣出现的几率的10～14倍。示踪剂研究结果还表明,钢包衬和中间包衬的侵蚀物卷入,也是铸坯中夹杂物的来源之一,所占份额约5%。4 结语
(1)本研究通过在炼钢和连铸过程的各个阶段加入不同的示踪剂及其成分含量变化情况,摸清了连铸坯中夹杂物的来源、大小和分布规律。
(2)良好的吹氩操作工艺,对去除钢中夹杂物尤其是大颗粒夹杂物是非常显著的。在浇注过程中,钢包和中间包衬受到熔损的侵蚀物不同程度地进入渣相。
(3)示踪剂研究结果表明,中间包外来夹杂物占夹杂物总量的34.5%,连铸坯中外来夹杂物占夹杂物总量的41.6%。同时,钢包衬和中间包衬的侵蚀物卷入,也是铸坯中夹杂物的来源之一,所占份额约5%。
(上接第15页)
20%,氧射流对熔池的搅拌能量增加20%～30%,熔池混匀时间缩短10s,射流对熔池的穿透深度增加6%～8%。
(3)在提高供氧强度时,对输氧管道压力损失要进行实测,合理设计氧枪、喷头。氧枪冷却水系统、氧枪提升机构、烟气净化系统的能力都应与高效吹炼相适应。
(4)提高供氧强度可以加快炼钢过程的氧化速度,熔池脱碳速度平均达到0.41%/min,熔池升温速度平均35℃/m in。成渣速度加快,吹炼终点时脱磷、脱硫反应偏离平衡的程度分别降低25%和20%。缩短吹炼时间减少热损失相当于钢水升温8℃,有利于提高炉龄。
(5)增加钢产量可使企业得到350～600万元/a的效益,还为关闭落后炼钢车间创造了条件。转炉高效吹炼可以有效地改善炼钢技术经济指标,是转炉炼钢今后的发展方向。
参 考 文 献
1 佩尔克.氧气顶吹转炉炼钢.邵象华译.北京:冶金工业出版社,1980.558.
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3 甲斐乾.国外转炉顶底复合吹炼技术.北京:钢铁编辑部,1985.205.
4 Schoo p J.Influence of L ance-tip Desig n on BO F St eelmaking.A SIA Steel,1999,92～98.
连铸机基本操作规程 1、主要工艺参数： 机型：立弯式直弧型连铸机 弯曲半径：Ｒ＝6.5m～18m 铸机流数：一机一流 浇注断面：150mm×650mm 流间距：1.7m 铸坯定尺：3000----9000mm 拉速范围：0.5----2.5m/min 结晶器型式：板式结晶器，水缝4mm，铜板长900mm 结晶器铜板长度：900mm 结晶器振幅：0---±4mm 振动方式：半板簧正弦振动 振动频率：0～250次/min 引锭杆型式：柔性引锭杆 送引锭杆速度：最大2m/min 中间包容量：7～8t 中间包浇注方式：浸入式水口保护浇注 2、浇注前的准备： 2.1中间包的准备 2.1.1中间包绝热保温材料，需选用涂抹保温材料 2.1.2砌制调整好的中间包必须先采用天然气小火烘烤 3.5小时后在 开浇前采用大火烘烤2小时，确保中间包内温度达1100℃ 2.1.3浇钢前的浸入式水口需要乙炔或丙烷烘烤 2.1.4浇钢前必须检查塞棒调整情况以及水口有无堵塞，有堵塞必须 及时清理 2.2结晶器及引锭设备 2.2.1检查浇钢操作箱（P3）按纽指示针是否正常 2.2.2检查结晶器内腔工作面应无渗水情况，进水总压力应在 0.6---0.8Mpa，并调整好结晶器水流量。 2.2.3检查结晶器振动是否正常 2.2.4检查结晶器保护渣的准备情况，必须使用烘烤干燥后的保护渣 2.2.5送引锭之前必须检查引锭杆是否严重变形，并应将引锭头上的 冷钢，油污清理干净 2.2.6浇钢工应检查足辊段是否有冷钢，足辊是否活动，无间距后， 方可通知送引锭 2.2.7放入结晶器内的引锭用冷料，必须事先烘烤。 2.3主控室操作准备 2.3.1 连铸开浇前30分钟，由主控工通知连铸水处理泵房送净循环 水，并作好记录 2.3.2 操作台电源指示灯亮后，检查主控室操作台的电信号指示情况 2.3.3 联系值班主任与AOD炉前做好浇铸前的准备工作，保证水、气、 电及合格钢水的供应 2.3.4浇钢工必须在送到引锭前严格检查结晶器冷却水情况和二冷段
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】
炼钢、铸锭过程中产生非金属夹杂物的原因 摘要：论述钢中非金属夹杂物对钢锭质圣的影响，分析了非金属夹杂物在冶炼和铸锭过程中产生的原因，提出了控制夹杂物产生的几点行之有效的措施。 关键词：非金属夹杂物冶炼浇注电弧炉精炼炉质，控制 非金属夹杂物，一般是指钢锭在冶炼和浇注过程中产生或混人的非金属相，都是一些金属元素（Fe、Mn、Al等）及51与非金属元素（0、S、N、P、C 等）结合而生成的氧化物和硫化物（如Feo、Si02、Mno、A12O3、MnS、MnC）等。非金属夹杂物按来源分为内生夹杂物和外来夹杂物。内生夹杂物是钢内部发生的反应产物或者因为温度降低而形成夹杂析出。外来夹杂物是由炉料带人，耐火材料及炉渣混人的颗粒。内生夹杂物可以以外来夹杂物为核心聚集到后者的颗粒上。外来夹杂物也可能与钢液反应被还原。钢中如果有非金属夹杂物的存在，即使在钢中含量极少（通常是小于万分之一）也会给钢的质量带来极为有害的影响。从2002年1～7月份重点产品的投料统计情况看，锻钢支承辊共生产68支，经探伤发现其中2支因有密集夹杂物缺陷而报废，有4支因有夹杂物等缺陷造成锻造裂纹。电站锻件钢共生产41支，经探伤发现其中4支有严重的条状缺陷，缺陷性质为夹杂物。半钢辊钢共生产27支，其中14支因夹杂物造成不同程度的裂纹。可见夹杂物对钢锭质量造成的经济损失是非常巨大的。 1 冶炼过程中产生非金属夹杂物的原因 造渣材料碱性电弧炉常用的造渣材料采用石灰、萤石。石灰，主要成份为CaO，其含量不应小于85%,SiO2含量不大于2%，硫含量应小于0.15％。石灰易吸收水分而变成粉末，所以，造渣时要使用刚烧好的、烧透的石灰，或对石灰进行预热后再使用，这样能防止石灰给钢液带人过多的水分，否则就会使钢液氢含量增加，影响钢的质量，严重时会使钢报废。萤石，主要成份为CaF2，含量为85％、95%, SiO2含量约为6％。石中若掺杂硫化物矿石，必须将这种萤石排除掉，否则会降低炉渣的脱硫能力，易造成硫化物（MnS）夹杂。 铁合金在冶炼时，如果使用烘烤时间短、烘烤温度低、甚至根本未经烘烤的铁合金材料，势必会增加外来夹杂物和气体带人钢液中的机会。经过烘烤的铁合金上到炉台，在寒冷的冬季，露天摆放的铁合金会很快凉下来，将这些凉的铁合金
板坯连铸机弯曲段的工作原理[工程]收藏转发至天涯微博 悬赏点数10 该提问已被关闭2个回答 匿名提问2009-04-26 11:36:26 板坯连铸机弯曲段的工作原理 最佳答案 297006692009-04-26 12:52:27 近年来，我国钢铁行业发展迅速，我国已成为世界上钢铁消费和钢铁生产大国，2005年我国的粗钢产量～3.4亿吨，连铸比达到95％以上。其中由于连铸具有显著的高生产率、高成材率、高质量和低成本的优点，因此连铸技术对钢铁工业生产流程的变革、产品质量的提高和结构化等方面起了革命性的作用。 钢铁技术的引进为我国钢铁工业的发展做出了巨大的贡献，特别是上世纪90年代以来，连铸技术的引进与推广极大的壮大了我国钢铁工业的实力，同时在连铸技术的消化吸收和创新的方面也取得了长足的进步，极大提高了我国连铸技术的自行设计和制造能力，实现了连铸技术的国产化。中冶京诚（原北京钢铁设计研究总院）在板坯连铸技术的集成创新和自主开发方面始终走在前列，随着国内连铸技术和连铸设备制造能力的发展与进步，为我国板坯连铸机的国产化做出了重要贡献。 板坯连铸国产化实践 板坯连铸机机型经历了由立式-弧形-直弧形的发展历程，特别是从世界上近10多年来新建的高质量板坯连铸机来看，直弧形连铸机已成为发展趋势和方向。直弧形连铸机兼具弧形和立式连铸机的优点，可根据产品方案和生产品种的不同，设计不同的基本弧半径和适宜的结晶器及以下的直线段长度，从而大大提高铸坯的洁净度和内部质量；国内外的生产实践证明，特别是在生产汽车用钢、管线钢等高质量钢方面，直弧形板坯连铸机有不可替代的作用。 中冶京诚是国内最早研究开发并参与引进消化国外先进直弧形板坯连铸工艺及装备技术的单位。多年以来，中冶京诚一直致力于研究开发、重视技术和理念的创新，先后成功地设计或总包建设了一大批技术经济指标达到国际先进水平的板坯连铸工程，拥有着丰富的先进技术资源和设计经验。无论是设计水平、总包能力还是设备集成技术，京诚公司在国内板坯连铸行业均占据着不可动摇的业绩优势和技术领先地位。 在多年的设计和生产实践中，开发出了如多种连铸机机型的辊列设计（连续弯曲连续矫直技术）、结晶器铜板传热计算、矫直反力计算、大包回转台有限元计算、扇形段有限元计算、小辊径密排分节辊、结晶器电动及液压调宽、扇形段远程调辊缝等软件技术，以及结晶器液压振动、动态二冷控制、扇形段轻压下等连铸工艺技术。新技术的不断应用大大提高了
钢中夹杂物控制原理 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-
钢中夹杂物控制原理钢中氧的存在形式 T[O]=[O]溶+[O]夹 （1）转炉吹炼终点： [O]夹=>0，T[O]→[O]溶＝200～1000ppm [O]溶决定于： l 钢中[C]，转炉吹炼终点钢中[C]与a[O] 关系如图 l 渣中(FeO)； l 钢水温度。 1 顶底复吹转炉炉龄 C–Fe的选择性氧化平衡点 根据式 [C] + [O] = {CO} (1) lg (Pco/ac* [%O])= 1149/T–2.002 以及反应 [Fe] + [O] = （FeO） (2) lg aFeo/[%O] = 6317/T – 2.739 得到反应（FeO）+ [C] = [Fe] + {CO} (3) lg (Pco/ac* aFeo)= –5170/T+4.736 结论钢液中C-Fe的选择性氧化平衡点为[C]＝0.035％，也就是说终点[C] < 0.035％时，钢水的过氧化比较严重。图1-1的统计数据也说明了这点。同时由式(1)可以求出此时熔池中的平衡氧含量为740ppm。 理论分析
1）终点 时钢水的 当终点[C]在0.02～0.04Ⅰ）有些 2）温度对氧含量的影响 200400 600800100012001400 16001800160016201640166016801700172017401760 终点温度（℃）终点氧含量（p p m ）
在终点[C] = 0.025~0.04%时，终点氧含量虽然较分散，但总的趋势是随着终点温度的升高，终点氧基本呈上升趋势。 渣中（FeO+MnO ）增加，终点[O]有增加趋势；
《连铸工》国家职业技能标准 1.职业概况 1.1 职业名称 连铸工 1.2 职业定义 操作连铸机设备进行钢水浇铸、拉矫、切割，使钢水连续均匀地凝固成合格的连铸坯人员。 1.3 职业等级 本职业共设五个等级，分别为：初级（国家职业资格五级）、中级（国家职业资格四级）、高级（国家职业资格三级）、技师（国家职业资格二级）、高级技师（国家职业资格一级）。 1.4 职业环境 室内，高温、噪音、粉尘。 1.5 职业能力特征 具有较强的适应能力、身体健康、四肢灵活、动作协调。 1.6 基本文化程度 高中毕业（或同等学历）。 1.7 培训要求
1.7.1 培训期限 全日制职业学校教育，根据其培养目标和教学计划确定。晋级培训期限：初级不少于500标准学时；中级不少于400标准学时；高级不少于300标准学时；技师不少于300标准学时；高级技师不少于200标准学时。 1.7.2 培训教师 培训初、中、高级人员的教师应具有本职业技师及以上职业资格证书或本专业（或相关专业）中级及以上专业技术职务任职资格；培训技师的教师应具有本职业高级技师职业资格证书或本专业（或相关专业）高级专业技术职务任职资格；培训高级技师的教师应具有本职业高级技师职业资格证书2年以上或本专业（或相关专业）高级专业技术职务任职资格。 1.7.3 培训场地设备 满足理论培训的标准教室，和满足实际操作培训用的具有连铸机及相关设备的生产现场或模拟现场。 1.8 鉴定要求 1.8.1 适用对象 从事或准备从事本职业的人员。 1.8.2 申报条件 ——初级（具备以下条件之一者） （1）经本职业初级正规培训达到规定标准学时数，并取得结业证书。 （2）在本职业连续见习工作2年以上。 （3）本职业学徒期满。
摘要:分析了连铸坯中夹杂物的来源和浇注过程中的二次氧化问题。介绍了国内外先进炼钢厂(新日铁、JFE、克鲁斯、迪林根、浦项和宝钢等)中间包夹杂物的去除与控制措施。通过增大中间包容量、采用H型中间包或离心流动中间包、设置中提供间包气幕挡墙和中间包控流装置,优化中间包结构。通过采用中间包密封吹氩技术控制中间包开浇的二次污染;采用汇流旋涡抑制器防止中间包浇注过程中卷渣;采用碱性包衬和碱性覆盖剂、中间包无氧化烘烤与电磁感应加热、中间包连续真空浇注处理和电磁过滤,可以降低钢水二次污染,防止二次氧化,促进夹杂物上浮,提高铸坯的质量。 前言随着用户对钢材质量要求的进一步提高,中间包的精炼功能也越来越受到人们的关注。作为设置在钢包和结晶器之间的冶金反应器,中间包除了实施钢水分配、稳定注流和保证连浇的基本功能外,还可以作为钢水的精炼容器。通过中间包冶金,可以防止钢水二次氧化和吸气、改善钢水流动状态、防止卷渣和促进夹杂物上浮、微调钢水成分、控制夹杂物形态和精确控制钢水过热度。中间包冶金对提高连铸机作业率和优化作业、顺利多炉连浇、扩大连铸品种改善铸坯质量等均起到重要作用。 1连铸坯中夹杂物的来源从炼钢生产流程来看,铸坯的洁净度主要取决于钢水进入结晶器之前的炼钢、精炼和中间包冶金工序,钢水中夹杂物的主要来源是内生夹杂物和外来夹杂物。 1 . 1内生夹杂物内生夹杂物主要是脱氧产物,是钢中的合金化元素与溶解在钢水中的氧以及硫、氮的反应产物。如铝镇静钢,脱氧产物以Al 2O3为主;硅镇静钢,脱氧产物以MnO?Si O 2 为主;钙处理钢,脱氧产物以mCaO?nAl 2O3、mCaO?nAl 2O 3 ?X为主;钛处理钢,脱氧产物以Ti O2、Al 2O3、Ti N、Al 2O3 与Ti N复合夹杂物为主。 内生夹杂物数量多,颗粒较小(一般小于10μm) ,分布较均匀,成分简单,对钢的质量危害较小。 1 . 2外来夹杂物外来夹杂物是指从炼钢到浇注的过程中,二次氧化产物和机械卷入钢中的各种氧化物。外来夹杂物数量少,尺寸较大,多在30～300μm,成分复杂,在钢中呈偶然分布,对钢质危害大。浇注过程中的二次氧化源有空气(主要是钢水裸露吸氧、注流与空气接触和注流卷入空气吸氧)、转炉下渣、钢包顶渣和中间包覆盖剂、耐火材料等。与中间包工序相关的二次氧化问题如下:(1)注流与空气接触吸氧注流比表面积与水口直径成反比,小方坯水口直径小,注流比表面积大,二次氧化严重。如果水口烧氧、散流,则二次氧化加剧。(2)注流卷入空气吸氧从钢包水口流出流到中间包的过程中,注流卷入空气的四种现象是:层流、脉动注流(层流→紊流过渡区)、注流表面锯齿状和紊流注流(注流表面粗糙)、注流变为液滴(吸氧速率比光滑注流大60倍)。(3)钢水裸露吸氧如果中间包表面积为5 m2,熔池深度0 . 7 m,由注流冲击引起的中间包钢水液面的裸露每 1 . 15 s就更新一次, 1 min内则要更新52次,裸露于空气中的钢水表面积为260 m2,。
钢中夹杂物的类型及控制技术发展 XX （河北联合大学冶金与能源学院，唐山，063009） 摘要：综合论述了钢中非金属夹杂物的按化学成分、形态、粒度、来源的分类以及控制夹杂物含量时所采用的气体搅拌-钢包吹氩、中间包气幕挡墙、电磁净化-钢包电磁搅拌、中间包离心分离和结晶器电磁制动、过滤器技术、超声处理技术和渣洗技术，并针对钢中夹杂物的控制技术的优、缺点进行了简要的归纳。随着氧化物冶金工艺纯净钢产品的开发,夹杂物去除技术的不断进步,非金属夹杂物的控制技术仍面临着新任务。 关键词：非金属夹杂物；夹杂物类型；控制技术 Types and Progress on Technique for Removel of inclusions in steel XX (College of Metallurgy and Energy Hebei United University, Tangshan 063009) Abstract：The behavior of inclusions in molten steel includes physical processes such as nucleation, growth, polymerization and transmission. The removal of inclusions can be seen as the result of transmission, which involves inclusion growth, floating and separating. The key progress on technique for removal of inclusions in steel is gas stirring-ladle argon blowing, gas shielding weir and dam in tundish, electromagnetic cleaning-ladle electromagnetic stirring, tundish centrifugal separating and mold electromagnetic braking, slag washing, ultrasonic technique ,and filter technique. Key words：non-metallic inclusions Typesof inclusions, Technique for Removel of inclusions 1引言 钢中非金属夹杂物是指钢中不具有金属性质的氧化物、硫化物、硅酸盐或氮化物。它们是钢在冶炼过程中加入脱氧剂而形成的氧化物、硅酸盐和钢在凝固过程中由于某些元素溶解度下降而形成的硫化
常规板坯连铸机结晶器技术 【保护视力色】【打印】【进入论坛】【评论】【字号大中小】2006-12-07 11-07 杨拉道刘洪王永洪刘赵卫邢彩萍田松林 (西安重型机械研究所) 结晶器是连铸机中的铸坯成型设备, 是连铸机的核心设备之一。其作用 是将连续不断地注入其内腔的钢液通过水冷铜壁强制冷却,导出钢液的热量,使 之逐渐凝固成为具有所要求的断面形状和一定坯壳厚度的铸坯,并使这种芯部 仍为液相的铸坯连续不断地从结晶器下口拉出.为其在以后的二冷区域内完全 凝固创造条件。在钢水注入结晶器逐渐形成一定厚度坯壳的凝固过程中.结晶器 一直承受着钢水静压力、摩檫力、钢水热量的传递等诸多因素引起的的影响. 使结晶器同时处于机械应力和热应力的综合作用之下.工作条件极为恶劣.在此 恶劣条件下结晶器长时间地工作.其使用状况直接关系到连铸机的性能.并与铸 坯的质量与产量密切相关。因此.除了规范生产操作、选择合适的保护渣和避免 机械损伤外.合理的设计是保证铸坯质量、减小溢漏率、提高其使用寿命的基础 和关键。 板坯连铸机一般采用四壁组合式（亦称板式）结晶器.也有一个结晶器 浇多流铸坯的插装式结构。 结晶器主要参数的确定 1 结晶器长度H 结晶器长度主要根据结晶器出口的坯壳最小厚度确定。若坯壳过薄.铸 坯就会出现鼓肚变形.对于板坯连铸机.要求坯壳厚度大于10～15mm。结晶器长 度也可按下式进行核算： H=(δ/K)2Vc＋S1＋S2 (mm) 式中δ——结晶器出口处坯壳的最小厚度.mm K——凝固系数.一般取K=18～22 mm/min0.5 Vc——拉速.mm/min S1——结晶器铜板顶面至液面的距离.多取S1=100 mm S2——安全余量.S=50～100 mm 对常规板坯连铸机可参考下述经验：
板坯连铸技术操作规程 编号：5-JA-LG-011 直弧型板坯连铸主要工艺参数 工厂冶炼条件 冶炼设备：转炉2座（40吨） 平均出钢量度：40吨 冶炼周期：30分钟 产品大纲 浇铸钢种：Q195 Q215 Q235 Q195L 硅钢65锰Q345B等 铸坯断面 主断面：160×(370--500) 铸坯定尺长度：６m 连铸机投产后的主要参数及性能 连铸机主要工艺、性能参数详见下表 一、钢包工技术操作规程 1 钢包回转台 主要技术参数 最大承载能力：150吨（单臂最大承载75吨） 回转半径： 3.5米 回转速度：电动：~1转/分 液动：~0.5转/分 回转传达室动电机：YZP160L-8，交流380V 功率7.5kW，转速750r.p.m 1.1 钢包工生产前检查 1．将回转台转动180?（多次旋转）检查回转台的正常回转和事故回转是否正常。转动是否平稳，极限开关是否正常，回转的锁定装置，锁紧和松开是 否准确自如；回转的制动器动作是否正常。发现问题及时找有关人员处理。 2．检查事故流槽是否完好无损，流槽内无残渣、残钢及其它杂物，更不准有潮湿废物。
1.2 钢包工器具及原材料的准备 1．准备好足够用量的中间包覆盖剂。 2．准备好足够用量氧气管及胶带。 3．准备好测量取样用的测温枪和取样枪，并备有足够的测温探头和取样器及送样工具。 4．准备好中包失控时，堵水口眼用的堵锥。 1.3 钢包工浇钢操作 1．以正确的手势或准确的语言，指挥吊车将重钢水包座到回转台上，座正后指挥天车将大钩摘下，横行打走，并指令钢包转到浇注位置。 2．待中包车在浇注位置对中完了，得到机长的钢包开浇指令后，钢包开浇，开浇要全流。 3．在包开浇后，要观察钢水流出状态，如果钢水喷溅严重，要及时适当控制滑板，使喷溅减少，但滑板不能控制太小，防止断流。 4．钢包不自流时，首先要确认滑板是否在全开状态，确认后进行烧氧引流操作，引流必须两个人，一人放氧气，一人烧氧（氧气管要弯成约90?角，且 有一定长度>800mm）氧气管引燃后，再将氧气管插到大包水口内进行烧氧， 动作要快。连浇时应考虑通知中包工降速，防止连浇失败。 5．钢流引下来后，操作者立即躲到安全位置并对钢流进行控制，使中包钢液面平稳上升。 6．正常浇注钢水中包钢水重量应控制在16T左右，钢包交替时应将钢水升到18T（满包）。 7．钢水包开浇后按规定加入中包覆盖剂，并按规定进行测温、取样，同时注意监控中包液面波动情况。 8．当钢包钢水重量还剩10吨左右时，要注意判断浇注终了。当通过“听渣” 或“看渣”判断钢包下渣时，要迅速关闭钢包滑动水口，减少钢包下渣量。 9．钢包浇注终了关闭滑板后，将空包转到受包位置。 10．每个浇次最后一炉，钢包转到接受位置后，必须用氧气管测量中包内钢液面深度，根据中包内钢液面高度和钢水重量，指挥中包浇钢工进行降速操 作，保证中包剩余钢水量最少。严禁将中包渣子注入结晶器内。 11．浇注结束后，填写好记录，清理作业现场。 1.4 钢包工测温操作 1．钢包测温 （1）钢包吊至测温平台，需要对钢水测温； （2）测温前校兑测温偶头与测温枪连接无误； （3）距钢包壁300mm处，把测温偶头插入钢包钢水内约200~300mm； （4）偶头在钢水内停留3~5秒，听到测温完毕信号时拔出偶头； （5）温度出入较大要多测几枪，确认准确温度； （6）测温失败重复以上操作； 2.中包测温 （1）中包内钢水量约10吨时，进行首次测温。 （2）中包内钢水量约12吨时，进行二次测温。 （3）注入相当于本炉钢量的四分之三时，再次测温。 （4）高、低温钢每包钢水测温次数不少于6次（测温不准时不计在内） 1.5 钢包工取样操作
轧钢用水平连铸圆坯标准 QJ/HYXC03.01—2002 1 范围 本标准规定了轧钢用水平连铸圆坯（以下简称圆棒）的尺寸、外形、重量及允许偏差、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志及质量证明书。 本标准是我公司购水平连铸圆坯签订合同和对圆坯检查、验收、使用的依据。 2 引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成本标准的条文。 GB700 普通碳素钢； GB1591 低合金结构钢； GB1222 弹簧钢； GB222 钢的化学分析用试验取样法及成品化学成分允许偏差； GB223 钢铁及合金化学分析法； GB2101 型钢验收、包装标专及质量证明书的一般规定。 3 术语 热点裂纹：由于铸坯热收缩，集中发生在凝固壳最薄弱的热点处而引起的与冷隔平行的一种横裂纹。 4 尺寸、外形、重量及允许偏差 4.1 直径及允许偏差和外形 圆棒的直径及允许偏差和外形应符合附表1规定 4.2 长度及允许偏差 圆棒通常定尺长度为6m±mm，非定尺长度应是1.5m的倍数，即3.0m、4.5m，但总量不超过10％。 4.3 重量 圆棒按实际重量交货。 5 技术要求 5.1 牌号及化学成分
5.1.1 牌号及化学成分应符合附表2规定。 5.1.2 圆棒的化学成分允许偏差应符合GB222的标准。 5.2 冶炼方法 电弧炉冶炼。 5.3 交货状态 圆棒以铸态交货。 5.4 表面质量 5.4.1 圆棒表面不应有肉眼可见的结疤、纵裂纹、夹渣及深度超过3mm的气孔等缺陷。圆棒端面不应有肉眼可见的缩孔。允许有从实际尺寸算起不超过2mm的划痕、压痕及折皱存在，允许有深度不大于1mm的热点裂纹及冷隔存在。 5.4.2 圆棒表面缺陷应清除，清除深度从实际尺寸算起不应大于直径的5％，清理处应圆滑无棱角，清理宽度不应小于深度的6倍，在同一截面最大清理深度只准有一处。 6 试验方法 圆棒的试验方法、取样部位及数量应符合附表3的规定。 7 检验规则 7.1 检查和验收 圆棒的化学成分由供方提供。 圆棒的尺寸和表面质量由技术质量部负责检查验收。 7.2 炉号划分 圆棒的上下相邻炉号划分方法：以盛钢桶钢水注入中间包时起，即做为下一炉的开始。 7.3 组坯规则 圆棒应按批进行检查和验收，每批由同一牌号、同一炉号的圆棒组成。 8 包装、标志及质量证明书 8.1 包装 每批圆棒可分为若干捆包装，通常每捆10—15支（重量不应超过10吨），用盘条或铁丝均匀捆扎结实。 8.2 标志
板坯连铸机弯曲段的工作原理[] 悬赏点数10 该提问已被关闭2个回答 匿名提问2009-04-26 11:36:26 板坯连铸机弯曲段的工作原理 最佳答案 2009-04-26 12:52:27 近年来，我国钢铁行业发展迅速，我国已成为世界上钢铁消费和钢铁生产大国，2005年我国的粗钢产量～亿吨，连铸比达到95％以上。其中由于连铸具有显著的高生产率、高成材率、高质量和低成本的优点，因此连铸技术对钢铁工业生产流程的变革、产品质量的提高和结构化等方面起了革命性的作用。 钢铁技术的引进为我国钢铁工业的发展做出了巨大的贡献，特别是上世纪90年代以来，连铸技术的引进与推广极大的壮大了我国钢铁工业的实力，同时在连铸技术的消化吸收和创新的方面也取得了长足的进步，极大提高了我国连铸技术的自行设计和制造能力，实现了连铸技术的国产化。中冶京诚（原北京钢铁设计研究总院）在板坯连铸技术的集成创新和自主开发方面始终走在前列，随着国内连铸技术和连铸设备制造能力的发展与进步，为我国板坯连铸机的国产化做出了重要贡献。 板坯连铸国产化实践 板坯连铸机机型经历了由立式-弧形-直弧形的发展历程，特别是从世界上近10多年来新建的高质量板坯连铸机来看，直弧形连铸机已成为发展趋势和方向。直弧形连铸机兼具弧形和立式连铸机的优点，可根据产品方案和生产品种的不同，设计不同的基本弧半径和适宜的结晶器及以下的直线段长度，从而大大提高铸坯的洁净度和内部质量；国内外的生产实践证明，特别是在生产汽车用钢、管线钢等高质量钢方面，直弧形板坯连铸机有不可替代的作用。 中冶京诚是国内最早研究开发并参与引进消化国外先进直弧形板坯连铸工艺及装备技术的单位。多年以来，中冶京诚一直致力于研究开发、重视技术和理念的创新，先后成功地设计或总包建设了一大批技术经济指标达到国际先进水平的板坯连铸工程，拥有着丰富的先进技术资源和设计经验。无论是设计水平、总包能力还是设备集成技术，京诚公司在国内板坯连铸行业均占据着不可动摇的业绩优势和技术领先地位。 在多年的设计和生产实践中，开发出了如多种连铸机机型的辊列设计（连续弯曲连续矫直技术）、结晶器铜板传热计算、矫直反力计算、大包回转台有限元计算、扇形段有限元计算、小辊径密排分节辊、结晶器电动及液压调宽、扇形段远程调辊缝等软件技术，以及结晶器液压振动、动态二冷控制、扇形段轻压下等连铸工艺技术。新技术的不断应用大大提高了
张爱民 李建民 杨宪礼 关凤纯 蔡开科 (济南钢铁集团总公司) (北京科技大学) 摘 要 结合济钢实际生产,通过在炼钢和连铸过程的各个阶段加入不同的示踪剂及其成分含量变化情况,系统分析与深入研究了连铸坯中夹杂物的来源、大小和分布规律。 关键词 示踪剂 夹杂物 连铸坯 STUDY ON BEHAVIORS OF INCLUSION DURING SLAB C ASTING ZHANG Aimin LI Jianmin YANG Xianli (Jinan Iron and Steel Gro up Co.) GUAN Feng chun CAI Kaike (U niversity of Science and Technolog y Beijing) ABSTRACT In this paper,by adding different tr acer elements into slag and ladle and tundish lining,the inclusions so urce,size and distribution w ere studied. KEY WORDS tracer element,inclusion,CC slab 1 前言 夹杂物的来源是一个十分复杂的过程,在炼钢生产过程中,如何防止钢水污染,消除铸坯缺陷,减少连铸坯中的夹杂物含量,提高铸坯质量一直是冶金工作者研究的课题。本研究摸清了济钢现行板坯生产工艺条件下,从转炉→吹氩站→中间包→结晶器→铸坯全过程中夹杂物的水平及其演变规律,以确定钢中夹杂物水平在国内所处的档次。同时,采取了有针对性的改进措施和对策,以达到提高连铸坯清洁度水平的目的。 2 试验方法 采用示踪剂跟踪夹杂物的具体来源,在转炉出钢过程中,在钢包中配入渣量10%的CeO2,在中间包覆盖剂中配入渣量8%的Pr6O11,在钢包耐火材料中配入6%的La2O3,在中间包涂料中配入8%的ZrO2。通过以上4种示踪剂,跟踪钢包渣、钢包耐火材料、中间包覆盖剂和中间包涂料对铸坯中夹杂物的贡献。根据夹杂物中的Na和K的含量来判定结晶器保护渣对夹杂物的影响。对进行示踪试验的钢种Q235B分别在转炉、吹氩站、中间包、结晶器、铸坯等部位进行取样,使用低倍、化学、金相和电子探针等多种分析手段来进行检测分析。 试验过程中的具体工艺参数为,在25t氧气顶吹转炉冶炼,试验钢种为Q235B,采用双挡渣出钢。出钢时采用向钢包中加入高碳Mn-Fe240kg/炉, Si-Fe100kg/炉和Si-Al-Ba30kg/炉的脱氧合金化工艺。钢包容量为40t,钢包渣层厚度平均为55 m m,水口为高铝质。中间包为矩形结构,容量12t,表观停留时钢水液面不能低于700m m,包内无挡墙。连铸机结晶器为弧型结构,长度784mm,平均浇注速度为0.95m/min,板坯截面尺寸为200mm×1250mm。整个示踪试验共连续取样20炉,所有数据均为检测结果的算术平均值。 3 检测结果与讨论 3.1 吹氩对钢水清洁度的影响 经过钢包吹氩,钢水中的T[O]、显微夹杂和大颗粒夹杂物变化情况如表1所示。由表1可见,吹氩使得T[O]、显微夹杂和大颗粒夹杂物都有不同程度的降低。由此可见,保持良好的吹氩操作工艺,对去除钢中夹杂物尤其是大颗粒夹杂物非常显著。 y 联系人:张爱民,工程师,济南(250101)济南钢铁集团总公司技术中心
钢中夹杂物浅析 1. 钢中夹杂物的分类 1.1 根据钢中非金属夹杂物的来源分类 （1）内生夹杂物钢在冶炼过程中，脱氧反应会产生氧化物和硅酸盐等产物，若在钢液凝固前未浮出，将留在钢中。溶解在钢液中的氧、硫、氮等杂质元素在降温和凝固时，由于溶解度的降低，与其他元素结合以化合物形式从液相或固溶体中析出，最后留在钢锭中，它是金属在熔炼过程中，各种物理化学变化而形成的夹杂物。内生夹杂物分布比较均匀，颗粒也较小，正确的操作和合理的工艺措施可以减少其数量和改变其成分、大小和分布情况，但一般来说是不可避免的。 （2）外来夹杂物钢在冶炼和浇注过程中悬浮在钢液表面的炉渣、或由炼钢炉、出钢槽和钢包等内壁剥落的耐火材料或其他夹杂物在钢液凝固前未及时清除而留于钢中。它是金属在熔炼过程中与外界物质接触发生作用产生的夹杂物。如炉料表面的砂土和炉衬等与金属液作用，形成熔渣而滞留在金属中，其中也包括加入的熔剂。这类夹杂物一般的特征是外形不规则，尺寸比较大，分布也没有规律，又称为粗夹杂。这类夹杂物通过正确的操作是可以避免的。 1.2 根据夹杂物的形态和分布，标准图谱分为A、B、C、D和DS五大类。 这五大类夹杂物代表最常观察到的夹杂物的类型和形态: （1）A类(硫化物类)：具有高的延展性，有较宽范围形态比(长度/宽度)的单个灰色夹杂物，一般端部呈圆角； （2）B类(氧化铝类)：大多数没有变形，带角的，形态比小(一般<3)，黑色或带蓝色的颗粒，沿轧制方向排成一行(至少有3个颗粒)； （3）C类(硅酸盐类)：具有高的延展性，有较宽范围形态比(一般>3)的单个呈黑色或深灰色夹杂物，一般端部呈锐角； （4）D类(球状氧化物类)：不变形，带角或圆形的，形态比小(一般<3),黑色或带蓝色的，无规则分布的颗粒； （5）DS 类(单颗粒球状类)：圆形或近似圆形，直径>13μm的单颗粒夹杂物。 2. 钢中夹杂物主要类型及特征 2.1 硫化物
《山东冶金》 2005年第1期 连铸钢中的夹杂物 张立峰1，王新华2 （1 Department Mechanical and Industrial Engineering, University of Illinois at Urbana Champaign； 2 北京科技大学 冶金与生态工程学院，北京 100083） 摘 要：首先论述了连铸过程中夹杂物的来源，包括内生与外来夹杂，着重于二次氧化产物、卷渣、内衬侵蚀以及在内衬耐火材料上的夹杂物聚集；其次，论述了由夹杂物导致产品的各类缺陷，总结了目前评估钢洁净度的“技术状况”，讨论了多种直接和间接的方法。最后论述了在中间包和连铸机方面改善钢的洁净度的操作实践。 关键词：夹杂物；缺陷；板坯连铸机；工厂测试；检测方法 中图分类号：TG143.1+3文献标识码：A文章编号：1004-4620（2005）01-0001-05（接2004年第6期第5页） 夹杂物在内衬耐火材料表面上的聚集最明显的例子就是浇铸过程中的水口堵塞。 图17 气泡表面的点簇状夹杂物 图18 接触角、半径和压力对钢水中两个固体颗粒浸润力的影响 0.3m深钢液+1atm 1.0m深钢液+1atm 1.875m深钢液+1atm 图19 RH精炼加Al后3min和18min时 钢水中的夹杂物比较
2.4 钢液流动和凝固对夹杂物的影响 钢液流动、热传递与凝固均对连铸坯中夹杂物的分布有影响。对夹杂物的捕捉形成，一个应用较为普遍的指数是凝固前沿的临界生长速度，夹杂物捕捉有以下影响因素：夹杂物形状、密度、表面能、热传导性、冷却速率（凝固速率）以及凝固前沿的凸起条件。有文献称捕捉受拉应力和界面力（范德华力）控制。凝固速率越快，捕捉的可能性就越大。随着凝固时间的延长、偏析的减少和凝固前沿凸起度减小，捕捉的可能性降低。树枝晶间的空间大小对夹杂物捕捉有很大影响，与夹杂物的冲入、卷进和捕捉现象相关联。图20表示二次枝晶臂间距随时间和至ESR 铸锭表面距离的变化情况。当尺寸小于枝晶间距的颗粒接触凝固前沿时容易被捕捉。 图20 1800mm ESR 铸锭二次枝晶臂间距 3 钢材缺陷 连铸生产过程中与夹杂物有关的缺陷包括以下几种。 3.1 易拉罐飞边裂纹 低碳铝镇静钢易拉罐用钢如果冲压性能不好容易造成边部裂纹，同样轴和轴承存在疲劳寿命问题。在易拉罐制造加工过程中（冲压）造成飞边裂纹的夹杂物典型尺寸为50～150μm ，成分为CaO-Al 2O 3（图21a ）。这些夹杂物的主要来源是连铸中间包覆盖渣，在换钢包时卷入钢液。这类夹杂物的成分和低碳铝镇静钢连铸板坯中其他夹杂物的比较见图21b 。 图21 夹杂物造成的飞边裂纹 (a) 夹杂物形态和成分（夹杂物A 和B ：CaO 15%～30%, Al 2O 365%～85%, SiO 2<3.6%, MgO< 1.0%, Na 2O2%～8%）； (b)连铸板坯分离出的夹杂物相图关系（夹杂物类型出现的比率： 类型A (Ca-Al-Si-(Na)-O)：25%；类型B(Ca-Al-Si-(Na)-O)：10%； 类型C (Ca-Al-(Na)-O)：26%；类型D( Si-Ti-Ca-Al-Mn-O)：32%；类型E (Si-O)：8%） Byrne 和Cramb 认为，在这种缺陷中有两种类型的外来夹杂物。第一种含有较高的
连铸板坯质量 概述 纵裂纹时发生在板坯宽面与浇注方向平行的表面裂纹。该类缺陷造成板坯表面清理量增大，收得率低，严重时大量报废，甚至漏钢，给生产带来不稳定因素，影响铸机生产和铸坯质量。 铸坯纵裂纹影响因素 ?钢水过热度与拉速 过热度高，拉速波动大，对板坯表面质量有显著影响。过热度和拉速决定结晶器内坯壳的厚度。在结晶器水量设定不变，二冷水自动控制的条件下，拉速与过热度的匹配，对纵裂纹的发生率有着重要影响。过热度过高时，拉速降低，虽然能在结晶器上部形成一定厚度的坯壳，但在结晶器中下部过早形成气隙，使传热不均匀，坯壳不能均匀生长，造成热应力，摩擦力加大，极易导致纵裂纹，另外，钢水过热度高，导致钢水凝固推迟，坯壳厚度薄且平均温度高，坯壳温度向钢的第Ⅰ脆性区移动，使纵裂倾向加重。 ?钢种成份 1、碳的影响 C在0.10%—0.16%范围内的碳钢凝固过程会发生包晶反应，在凝固点附近体积收缩率增大，属于裂纹敏感区，极易因收缩不均匀产生纵裂。而又因Mn等合金的加入，碳的范围还要向下移，宝钢生产的中碳钢相当一部分在这个范围内。例如，表3-1中Ⅳ钢，其碳含量在0.08%—0.11%之间，属亚包晶钢，占每个月纵裂报废的大头。 2、钢种各元素对纵裂纹的影响程度用纵裂纹敏感因子表示如下： CSF=36%C+12%Mn+8%Si+540%S+812%P+5%Ni+3.5%Co-20%V 从上式中可以看到，P和S对纵裂的影响极大，主要是因为P、S在δ-Fe中的溶解度和扩散系数要比在γ-Fe中大得多，在相变时有可能产生晶界富集，导致裂纹的发生。 因此降低钢中P、S含量，对提高坯壳的强度，减少裂纹的初生与扩展都是有益的，有经验表明提高Mn/S可以有效降低S对裂纹的影响，减少纵裂的发生，当Mn/S<40时，会发生严重的晶界脆化现象，Mn/S>100时，使FeS充分转化为MnS，减少了低熔点硫化物的析出，可使裂纹发生率降低。 3、另外Cu、Sn等元素在钢种能显著降低钢的热塑性，在晶界富集降低晶界表面能， 增大晶界处孔洞形核与长大速度，增加裂纹的敏感度。 宝钢生产的耐候钢中P含量很高，C含量又在亚包晶范围内，因此纵裂发生率及报废量特别高，约占50%，在不影响产品质量的情况下，我们对其中的几个钢种进行了降碳试验，结果表明，C含量避开包晶范围能有效降低纵裂的发生率。 ?结晶器一冷水 结晶器缓冷能减轻初生坯壳的热应力，有效减少纵裂的发生。 ①提高结晶器入口水温，经与能源部水处理分厂协商，为减少纵裂的发生，把结晶器入 口水温目标值由原来的36℃提高到38℃，对防止纵裂有一定的好处。 ②减小结晶器水量，减小结晶器水量能有效减少结晶器的冷却强度，对纵裂敏感性钢种 均采用K1方式（小水量）取得了一定效果，但为防止结晶器一冷水的局部沸腾，对一冷水的流速有最低限制，为了能得到进一步的缓冷，我们采取了减少结晶器水槽深度的方法，把原来深度为28-29mm的水槽改为25-26mm，22-23mm，这样水量有了进一步调节的余地。 ?铸坯纵裂影响因素 结晶器内形成的裂纹大都细而浅，铸坯进入二冷区后，如果冷却强度过大或冷却不均匀，强的热应力会促使铸坯已形成的微细裂纹扩大、延伸，最终发展成表面纵裂缺陷。目前
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) (3) 2.2 表面横裂纹(AA02) (4) 2.3 星状裂纹(AA03) (5) 2.4 角部横裂纹(AA04) (6) 2.5 角部纵裂纹(AA05) (7) 2.6 气孔(AA06) (8) 2.7 结疤(AA07) (9) 2.8 表面夹渣(AA08) (10) 2.9 划伤(AA09) (11) 2.10 接痕(AA13) (12) 2.11 鼓肚(AA11) (13) 2.12 脱方(AA10) (14) 2.13 弯曲(AA12) (15) 2.14 凹陷(AA14) (16) 2.15 镰刀弯(AA15) (17) 2.16 锥形(AA16) (18) 2.17 中心线裂纹(AA17) (19) 2.18 中心疏松(AA18) (20) 2.19 三角区裂纹(AA19) (21) 2.20 中心偏析(AA20) (22) 2.21中间裂纹(AA21) (23)
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。