(三)保护浇注连铸坯质量新技术(PPT53页)
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连铸坯质量控制培训课件
连铸坯质量控制培训课件1. 引言连铸坯是金属材料的重要中间产品，在金属加工和制造业中具有重要意义。
为了保证连铸坯的质量，提高生产效率，需要进行严格的质量控制。
本课件将介绍连铸坯质量控制的基本原理和方法，帮助学员全面了解连铸坯质量控制的重要性和具体操作方法。
2. 连铸坯质量控制的重要性连铸坯质量控制对金属材料的加工和制造有着重要的影响。
以下是连铸坯质量控制的重要性的几个方面：2.1 提高材料的机械性能连铸坯的质量直接影响材料的机械性能。
合理控制连铸坯的化学成分和冶炼工艺，可以提高材料的强度、硬度和韧性等机械性能，满足不同应用领域对材料性能的要求。
2.2 降低材料的缺陷率连铸坯的质量控制还能够降低材料的缺陷率。
通过优化连铸装备和操作技术，减少连铸坯中的气孔、夹杂物等缺陷的产生，提高材料的质量和可靠性。
2.3 增加生产效率连铸坯质量的控制还能够提高生产效率。
优质的连铸坯可以减少后续的加工工序，提高生产线的运转效率，降低生产成本。
3. 连铸坯质量控制的基本原理连铸坯质量控制的基本原理包括以下几个方面：3.1 坯料的选择与质量控制合理选择适合连铸工艺要求的坯料对于连铸坯质量的控制至关重要。
坯料的化学成分、净化程度和加热制度等都会直接影响连铸坯的质量。
因此，通过坯料的质量控制，可以保证连铸坯的理化性能符合要求。
连铸操作的控制是保证连铸坯质量的关键环节。
合理控制连铸过程中的操作参数，包括结晶器冷却水量、拉速、浇注流量等，可以减少连铸坯的缺陷，提高连铸坯的尺寸精度和表面质量。
3.3 质量检测方法与设备连铸坯质量的控制还需要依靠科学有效的质量检测方法和设备。
常用的质量检测方法包括化学分析、金相检测、机械性能测试等。
而质量检测设备的选择和使用也直接影响连铸坯质量的控制效果。
4. 连铸坯质量控制的具体操作方法连铸坯质量控制的具体操作方法如下：4.1 坯料质量控制•选择符合连铸工艺要求的坯料，并对坯料进行化学成分、净化程度和加热制度等质量检测。
(三)保护浇注,连铸坯质量,新技术
保护浇注的两个部分
• 保护浇注分为钢包到中间包和中间包到结 晶器两个部分。
盛钢桶（钢包）到中间罐（中间包）的保护
钢包到中间包之间采用铝—碳质长水口保护钢 流，在开始阶段钢包上直接加长水口所起到的 保护效果，有时并不理想，主要是由于水口没 有套正，在大包水口与长水口之间有缝隙，空 气从缝隙中源源不断的被抽入水口中，使钢水 中的[O]和[N]含量增加，针对这一情况，采取 了在大包水口与长水口接缝处采用氩气保护， 并在长水口内加密封圈，使大包水口与长水口 接触的更紧密，保护效果明显增加。
铸坯纯净度主要决定于钢水进入结晶器之前处理过 程。也就是说要把钢水搞“干净”些，必须在钢水 进入结晶器之前各工序下功夫，如选择合适的炉外 精炼、中间包冶金、保护浇注等 铸坯的表面缺陷主要决定于钢水在结晶器的凝固过 程。它是与结晶器坯壳形成、结晶器液面波动、浸 入式水口设计、保护渣性能等因素有关的。必须控 制影响表面质量各参数在目标值以内，以生产无缺 陷铸坯，这是热送和直接轧制的前提 铸坯的内部缺陷主要决定于在二次冷却区铸坯冷却 过程和铸坯支撑系统。合理的二次冷却水分布、支 承辊的对中、防止铸坯鼓肚等是提高铸坯内部质量 的前提
2. 保护浇注的方法
气体保护法。目前常用氩气、氮气作为保护气 体，因其对于钢液是惰性气体，它与钢液中的 活泼元素（如Al、Ti、Si、Mn）不发生化学反 应；作为钢包→中间包或中间包→结晶器的保 护气体，保护气体中的［O2］＜1%，才能有 效地防止二次氧化，起到保护作用。
液体保护剂。液体保护剂可分为三类：矿物油、 植物油和合成油。合成油一般是矿物油的混合物。 小方坯连铸机敞开浇注的结晶器目前广泛使用菜 籽油作润滑保护剂。油流到结晶器四周的铜壁并 附着其上形成油膜，当油膜与高温坯壳接触就裂 解，油挥发成含CH化合物的还原性气体，在弯月 面起防止空气二次氧化的作用，同时有碳沉积在 铜壁上，当结晶器向下运动时，油或碳被挤入到 坯壳与结晶器壁之间起润滑作用
连铸新技术_PPT幻灯片
16
三、 高效连铸的开发及应用
• 高效连铸技术是20世纪80年代中后期发展起 来的，是连铸技术优化发展的方向。所谓高 效连铸通常是指比常规连铸生产效率更高， 以高拉速为核心，以高质量、无缺陷铸坯生 产为基础，实现高连浇率、高作业率的连铸 系统技术。其核心是高拉速技术。
17
三、 高效连铸的开发及应用
连铸机高的作业率和高的铸坯质量是与钢水在连铸机 凝固过程紧密相连的，这样就需要不断改进连铸机设备、 工艺技术和过程控制技术以实现优化配置，使连铸机生产 达到高产量、高质量、低成本的目的。
因此，今天简要介绍为实现这一目标，目前连铸生产 中所采用的先进技术和今后的发展趋势。
3
2.1 连续铸钢技术的发展历程
量扩张到结构优化的战略转移。突出的贡献之一在于连 续铸钢技术的工业化，取代了用钢锭模铸钢、初轧机开 坯的第一代钢液成形技术，从而使从炼钢到轧制成材的 工艺生产线连续化成为可能。而今，随着相关行业科学
技术的进步，特别是控制技术的发展，传统连铸技术已 无竞争能力可言，即将为以高效连铸、近终形连铸为代 表的新一代连铸技术所代替。目前，连铸技术水平的高 低已成为一个国家钢铁工业技术水平的重要指标之一。
—出结晶器均匀的坯壳厚度； —液相穴的长度； —铸坯的冷却强度。
• 第一阶段(1840—1930年)
连续浇铸金属液思想的启蒙阶段。 最早 (1887年)提出与现代连铸机相似的连铸设备建议 的是德国人Ｒ.Ｍ.Ｄａｅｌｅｎ，在其开发的设 备中已包括了上下敞开的结晶器、液态金属注入、 二次冷却段、引锭杆和铸坯切割装置等。
6
2.1 连续铸钢技术的发展历程
• 第二阶段(1940—1949年)
高 效
20
3.1 高效连铸的应用
三、 高效连铸的开发及应用
• 高效连铸技术是20世纪80年代中后期发展起 来的，是连铸技术优化发展的方向。所谓高 效连铸通常是指比常规连铸生产效率更高， 以高拉速为核心，以高质量、无缺陷铸坯生 产为基础，实现高连浇率、高作业率的连铸 系统技术。其核心是高拉速技术。
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三、 高效连铸的开发及应用
连铸机高的作业率和高的铸坯质量是与钢水在连铸机 凝固过程紧密相连的，这样就需要不断改进连铸机设备、 工艺技术和过程控制技术以实现优化配置，使连铸机生产 达到高产量、高质量、低成本的目的。
因此，今天简要介绍为实现这一目标，目前连铸生产 中所采用的先进技术和今后的发展趋势。
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2.1 连续铸钢技术的发展历程
量扩张到结构优化的战略转移。突出的贡献之一在于连 续铸钢技术的工业化，取代了用钢锭模铸钢、初轧机开 坯的第一代钢液成形技术，从而使从炼钢到轧制成材的 工艺生产线连续化成为可能。而今，随着相关行业科学
技术的进步，特别是控制技术的发展，传统连铸技术已 无竞争能力可言，即将为以高效连铸、近终形连铸为代 表的新一代连铸技术所代替。目前，连铸技术水平的高 低已成为一个国家钢铁工业技术水平的重要指标之一。
—出结晶器均匀的坯壳厚度； —液相穴的长度； —铸坯的冷却强度。
• 第一阶段(1840—1930年)
连续浇铸金属液思想的启蒙阶段。 最早 (1887年)提出与现代连铸机相似的连铸设备建议 的是德国人Ｒ.Ｍ.Ｄａｅｌｅｎ，在其开发的设 备中已包括了上下敞开的结晶器、液态金属注入、 二次冷却段、引锭杆和铸坯切割装置等。
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2.1 连续铸钢技术的发展历程
• 第二阶段(1940—1949年)
高 效
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3.1 高效连铸的应用
连铸坯质量解析(共20张PPT)
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。 横向裂纹多出现在铸坯的内弧侧振痕波谷处，通常是隐蔽看不见的。 (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
(2)二，冷区如采果用平夹稳杂的热物冷细却，小矫，直呈时铸球坯形的表，面弥温度散要分高于布质，点沉对淀钢温度质或量高的于γ影--α。响比集中存在要小些；当夹杂物大，
Your company slogan
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，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。
(从4)表选1。用3—性大5能所于良列好5数的0据保μ可m 护以渣看的；出大，富型集夹溶杂质元物素往的母往液伴流动有是裂加剧纹中出心偏现析．的造重要成原连因。铸坯低倍结构不合格，板材分层，并
2 连铸坯表面质量 (4)选用性能良好的保护渣；
中2 间连包损铸使坏坯用表冷双面层轧质渣量钢覆盖板剂的，隔表绝面空气等，，避免对钢钢液的危二害次很氧化大。。夹杂物的大小形态和分布对钢质量的影响也不同
来看，锰-硅盐系夹杂物的外观颗粒大而浅，Al2O3系夹杂物细小而深。若不清除，会造成成品表面缺陷
，增加制品的废品率。夹渣的导热性低于钢，致使夹渣处坯壳生长缓慢，凝固壳薄弱，往往是拉漏的起因， 一般渣子的熔点高易形成表面夹渣。
敞开浇铸时，由于二次氧化．结晶器表面有浮渣。浮渣的熔点和流动性以及钢液的浸润性均与浮渣的组成
(2)二，冷区如采果用平夹稳杂的热物冷细却，小矫，直呈时铸球坯形的表，面弥温度散要分高于布质，点沉对淀钢温度质或量高的于γ影--α。响比集中存在要小些；当夹杂物大，
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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，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。
(从4)表选1。用3—性大5能所于良列好5数的0据保μ可m 护以渣看的；出大，富型集夹溶杂质元物素往的母往液伴流动有是裂加剧纹中出心偏现析．的造重要成原连因。铸坯低倍结构不合格，板材分层，并
2 连铸坯表面质量 (4)选用性能良好的保护渣；
中2 间连包损铸使坏坯用表冷双面层轧质渣量钢覆盖板剂的，隔表绝面空气等，，避免对钢钢液的危二害次很氧化大。。夹杂物的大小形态和分布对钢质量的影响也不同
来看，锰-硅盐系夹杂物的外观颗粒大而浅，Al2O3系夹杂物细小而深。若不清除，会造成成品表面缺陷
，增加制品的废品率。夹渣的导热性低于钢，致使夹渣处坯壳生长缓慢，凝固壳薄弱，往往是拉漏的起因， 一般渣子的熔点高易形成表面夹渣。
敞开浇铸时，由于二次氧化．结晶器表面有浮渣。浮渣的熔点和流动性以及钢液的浸润性均与浮渣的组成
连铸新技术ppt课件
的铸坯进 行适量压下；
主要包括： 传统轻压下技术 铸轧技术 液芯压下技术。
(1)传统轻压下技术
目的： 在连铸的凝固末端进行适量压下，以减小 铸坯中心宏观偏析及疏松，改善铸坯质量；
具体形式： 有辊式轻压下技术 锻压式轻压下技术。
轻压下工艺示意图 a—辊式轻压下；b—锻压轻压下
喷雾成形生产钢管简图 1—中间包；2—气体雾化器；3—喷雾室； 4—材料基体；5—传动；6—产品；7—废气
此课件下载可自行编辑修改，供参考！ 感谢您的支持，我们努力做得更好！
和防止形成凝固桥。
电磁搅拌对液相穴形态的作用
(3)凝固末端电磁搅拌(F-EMS)
有效地改善铸坯的中心偏析： 使中心偏析金属趋向均匀； 产生较多的结晶核心； 扩大等轴晶区； 细化晶粒。
4. 连铸坯热送热装技术
概念 铸坯切成定尺后，一般表面温度在
800～900℃以上，利于这部分热量将切成 定尺后的铸坯趁高温直接送进加热炉加热 后进行轧制 。
CSP工艺（Compact Strip Production）也 称紧凑式热带生产工艺，是德国西马克 （SMS）公司开发的连铸连轧工艺；
优点： 流程短、生产简便、稳定、产品质量好等；
工艺流程： 电炉→钢包精炼炉→薄板坯连铸机→均热 （保温）炉→热连轧机→层流冷却→地下 卷取。
CSP工艺
核心技术： 漏斗形结晶器、 液心压下技术、 液压振动装置、 电磁闸技术、 高压水除鳞装置、
板形控制技术等。
漏斗形结晶器
这种结晶 器在形状上 满足了长水 口插入、保 护渣熔化和 薄板铸坯的 厚度要求。
漏斗形结晶器，西马克公司CSP工艺
喷射沉积：
是生产扁平产品的特殊生产工艺； 从中间包流出钢水由喷嘴粒化喷出，在基
主要包括： 传统轻压下技术 铸轧技术 液芯压下技术。
(1)传统轻压下技术
目的： 在连铸的凝固末端进行适量压下，以减小 铸坯中心宏观偏析及疏松，改善铸坯质量；
具体形式： 有辊式轻压下技术 锻压式轻压下技术。
轻压下工艺示意图 a—辊式轻压下；b—锻压轻压下
喷雾成形生产钢管简图 1—中间包；2—气体雾化器；3—喷雾室； 4—材料基体；5—传动；6—产品；7—废气
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和防止形成凝固桥。
电磁搅拌对液相穴形态的作用
(3)凝固末端电磁搅拌(F-EMS)
有效地改善铸坯的中心偏析： 使中心偏析金属趋向均匀； 产生较多的结晶核心； 扩大等轴晶区； 细化晶粒。
4. 连铸坯热送热装技术
概念 铸坯切成定尺后，一般表面温度在
800～900℃以上，利于这部分热量将切成 定尺后的铸坯趁高温直接送进加热炉加热 后进行轧制 。
CSP工艺（Compact Strip Production）也 称紧凑式热带生产工艺，是德国西马克 （SMS）公司开发的连铸连轧工艺；
优点： 流程短、生产简便、稳定、产品质量好等；
工艺流程： 电炉→钢包精炼炉→薄板坯连铸机→均热 （保温）炉→热连轧机→层流冷却→地下 卷取。
CSP工艺
核心技术： 漏斗形结晶器、 液心压下技术、 液压振动装置、 电磁闸技术、 高压水除鳞装置、
板形控制技术等。
漏斗形结晶器
这种结晶 器在形状上 满足了长水 口插入、保 护渣熔化和 薄板铸坯的 厚度要求。
漏斗形结晶器，西马克公司CSP工艺
喷射沉积：
是生产扁平产品的特殊生产工艺； 从中间包流出钢水由喷嘴粒化喷出，在基
连铸三大件的生产与应用PPT课件
第9页/共52页
01 03 04 02
二 三大件产品设计
与生产
➢ 三大件产品的设计
➢ 三大件产品的生产
第10页/共52页
塞棒设计
棒身设计： 棒身设计考虑安全与安装等因素。塞棒整体壁厚要求大
于40mm，渣线处不小于50mm，如果是采用碳素丝堵的在 丝堵处壁厚要求不小于30mm。
塞棒棒尾A、B段的设计，塞棒棒尾有两段，一段是直段 A，作用是保证丝堵附近有较高的强度，另一段是斜段B，作 用是保证渣线厚度。
4还需注意现场竞争对手的破坏如在塞棒内孔中注二掉棒头1热震烘烤问题材料问题2强度过度缺陷3外力烘烤粘连机械碰撞38三棒头粘连39四棒头冲刷1形状4氧含量烧氧2特殊钢种40长水口常见问题热震损毁渣线侵蚀内孔扩孔断裂和穿孔41长水口常见问题一热震损毁日照钢铁包头钢厂42长水口常见问题二渣线侵蚀湘潭钢厂43长水口常见问题三内孔扩孔湘潭钢厂44长水口常见问题四断裂和穿孔日照钢厂45浸入式水口常见问题变径处穿孔渣线侵蚀穿孔内孔结瘤水口堵塞46浸入式水口常见问题一变径处穿孔47浸入式水口常见问题二渣线侵蚀穿孔穿孔48浸入式水口常见问题宝钢德盛不锈钢49浸入式水口常见问题四内孔结瘤及水口堵塞内孔结瘤浸入式水口堵塞的主要原因是耐火材料中的氧和钢水中的铝发生反应生成高熔点的氧化铝以及耐材中的氧化铝在流经水口分流处容易附着从而导致浸入式水口堵塞
第15页/共52页
浸入式水口设计
侧孔出钢口和渣线设计：
侧孔出钢口经验尺寸： 两个侧孔的截面积应稍大于或等于两倍水口流钢中孔的截面积。
这样钢流稳定，扩径速度缓慢。 侧孔倾角：
对于侧孔的倾角，有水平方向的、向上倾的和向下倾的，倾角在 15～30度。目前向下倾15度的较多。水口侧孔底部的厚度，一般控制 在25～40mm之间。 渣线：
01 03 04 02
二 三大件产品设计
与生产
➢ 三大件产品的设计
➢ 三大件产品的生产
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塞棒设计
棒身设计： 棒身设计考虑安全与安装等因素。塞棒整体壁厚要求大
于40mm，渣线处不小于50mm，如果是采用碳素丝堵的在 丝堵处壁厚要求不小于30mm。
塞棒棒尾A、B段的设计，塞棒棒尾有两段，一段是直段 A，作用是保证丝堵附近有较高的强度，另一段是斜段B，作 用是保证渣线厚度。
4还需注意现场竞争对手的破坏如在塞棒内孔中注二掉棒头1热震烘烤问题材料问题2强度过度缺陷3外力烘烤粘连机械碰撞38三棒头粘连39四棒头冲刷1形状4氧含量烧氧2特殊钢种40长水口常见问题热震损毁渣线侵蚀内孔扩孔断裂和穿孔41长水口常见问题一热震损毁日照钢铁包头钢厂42长水口常见问题二渣线侵蚀湘潭钢厂43长水口常见问题三内孔扩孔湘潭钢厂44长水口常见问题四断裂和穿孔日照钢厂45浸入式水口常见问题变径处穿孔渣线侵蚀穿孔内孔结瘤水口堵塞46浸入式水口常见问题一变径处穿孔47浸入式水口常见问题二渣线侵蚀穿孔穿孔48浸入式水口常见问题宝钢德盛不锈钢49浸入式水口常见问题四内孔结瘤及水口堵塞内孔结瘤浸入式水口堵塞的主要原因是耐火材料中的氧和钢水中的铝发生反应生成高熔点的氧化铝以及耐材中的氧化铝在流经水口分流处容易附着从而导致浸入式水口堵塞
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浸入式水口设计
侧孔出钢口和渣线设计：
侧孔出钢口经验尺寸： 两个侧孔的截面积应稍大于或等于两倍水口流钢中孔的截面积。
这样钢流稳定，扩径速度缓慢。 侧孔倾角：
对于侧孔的倾角，有水平方向的、向上倾的和向下倾的，倾角在 15～30度。目前向下倾15度的较多。水口侧孔底部的厚度，一般控制 在25～40mm之间。 渣线：
(三)保护浇注,连铸坯质量,新技术
②采用保护浇注铸坯表面夹渣缺陷减少。 ③采用保护浇注后铸坯振痕较浅，振痕间距规 则，没有“V”型振痕。 ④保护浇注采用预熔型保护渣做润滑剂，熔融 的保护渣导入结晶器壁与初生坯壳的间隙，改 善了传热，坯壳凝固，生长均匀，铸坯脱方， 鼓肚，纵向凹陷等形状缺陷产生率降低。
• 连铸保护浇注的推广应用是一项系统性工 作，应充分考虑，保护浇注的方式，中包 及水口的烘烤制度，钢水温度制度，耐材 及保护渣的选择等等，使保护效果达到最 佳，为生产纯净钢，开发品种钢生产高附 加值产品创造条件。
三. 提高连铸坯表面质量的措施
铸坯表面缺陷主要是指夹渣、裂纹等。如 表面缺陷严重。在热加工之前必须进行精 整，否则会影响金属收得率和成本。生产 表面无缺陷铸坯是热送热装的前提条件 铸坯表面缺陷形状各异，形成原因是复杂 的。从总体上说，铸坯表面缺陷主要受结 晶器钢水凝固过程的控制
(1)结晶器液面的稳定性：钢液面波动会引起坯壳生 长的不均匀，渣子也会被卷入坯壳。选择灵敏可靠 的液面控制系统，保证液面波动在允许范围内，是 非常重要的 (2)结晶器振动：铸坯表面薄弱点是弯月面坯壳形成 的“振动痕迹”。振痕对表面质量的危害是：1)振 痕波谷处是横裂纹的发源地，2)波谷处是气泡、渣 粒聚集区。为此，采用高频率小振幅的结晶器振动 机构，可以减少振痕深度。
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。
连铸坯质量及其控制基础知识培训课件
合理设计浇注系统，确保钢 水在浇注过程中的流动稳定 性和均匀性。采用先进的浇 注技术和设备，如电磁搅拌、 保护浇注等，减少夹杂物和 气体的卷入，提高连铸坯的 致密性和均匀性。
精确控制连铸坯的冷却速度 和温度梯度，避免过快或过 慢的冷却导致裂纹、变形等 缺陷的产生。采用先进的温 度监测和控制系统，实现连 铸坯的精确温度控制，确保 坯料的质量稳定性。
03
优点
射线检测技术能够直观显示连铸坯内 部的缺陷，检测结果具有较高的可靠 性和精度，被广泛应用于连铸坯的内 部质量检测。
04
连铸坯常见缺陷与防止措施
裂纹缺陷与防止措施
横向裂纹：横向裂纹是指与连铸坯宽度方向垂直的裂纹。为防止横向裂纹，需要 • 严格控制钢水成分，避免硫、磷等有害元素的偏高。
• 确保结晶器冷却均匀，避免局部过热。
• 促进钢水充分除气，减少气体夹杂。
夹杂缺陷与防止措施
非金属夹杂：非金属夹杂物如氧化铝、硫化物等，常由 于钢水纯净度不够或耐火材料侵蚀导致。为减少非金属 夹杂，需要 • 使用优质耐火材料，并严格控制其侵蚀。
• 优化炼钢工艺，确保合金元素的准确加入。
• 加强钢水的预处理，提高钢水纯净度。
金属夹杂：金属夹杂如锰铝榴石等，主要由炼钢过程中 的合金加入不当或炉渣带入引起。为预防金属夹杂，应 • 控制炉渣的生成与带入，保持钢水的纯净。
气孔缺陷与防止措施
皮下气孔：皮下气孔主要位于连铸坯表皮以下，常由于钢 水脱氧不足或保护浇注不当导致。为预防皮下气孔，应
• 加强钢水脱氧，确保钢水中氧含量达标。
• 保证中间包到结晶器的钢流封闭，防止空气吸入。
内部气孔：内部气孔分布在连铸坯整个断面。为减少内部 气孔，可采取以下措施 • 控制钢水氢含量，避免氢致气孔。
保护浇注连铸坯质量新技术共54页PPT
60、人民的幸福是至高无个的法。— —西塞 罗
பைடு நூலகம்
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
保护浇注连铸坯质量新技术
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
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➢ 中包内钢水加覆盖剂，减少了钢水裸漏，防止 钢水与空气接触，减少热辐射，吸收上浮来的 夹杂物，提高了钢水的纯净度
➢ 结晶器内加入保护渣，除了保证结晶器润 滑，隔绝空气与钢水接触，防止二次氧化， 利于钢水液面保温，更重要的是可以吸收 并溶解结晶器内上浮的夹杂物，提高铸坯 纯净度，均匀填充结晶器壁与坯壳之间的 气隙，使凝固传热趋于均匀，有利用坯壳 均匀生成，防止铸坯变形及产生裂纹
➢物理保护法。连铸生产优特品种钢的过程 中，采用较多的物理保护方法是：钢包→ 中间包采用Al-C质长水口，将长水口插入中 间包熔池里100mm左右，机械地把注流与 空气隔开，同时避免了注流冲击到中间包
熔池面引起的钢水裸露和飞溅造成的二次 氧化
保护浇注的两个部分
• 保护浇注分为钢包到中间包和中间包到结 晶器两个部分。
二. 提高连铸钢种的纯净度的措施
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，应从以下五 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
➢盛钢桶（钢包）到中间罐（中间包）的保护
钢包到中间包之间采用铝—碳质长水口保护钢 流，在开始阶段钢包上直接加长水口所起到的 保护效果，有时并不理想，主要是由于水口没 有套正，在大包水口与长水口之间有缝隙，空 气从缝隙中源源不断的被抽入水口中，使钢水 中的[O]和[N]含量增加，针对这一情况，采取 了在大包水口与长水口接缝处采用氩气保护， 并在长水口内加密封圈，使大包水口与长水口 接触的更紧密，保护效果明显增加。
• 每种方法都有其固有的优缺点，但都有利 于改善钢的洁净度，具有防止钢水飞溅、 减少辐射热和改善劳动条件的作用。其中 保护管式(长水口)与中间罐浸入式水口类似， 由于它操作简便，费用较低，因而受到世 界各国的普遍重视，应用甚广
➢中间包到结晶器的保护
• 应用最为广泛的是浸入式水口保护渣浇注(图2a)。
一. 连铸坯质量的含义
最终产品质量决定于所供给的铸坯质量。从广义 来说，所谓连铸坯质量是指得到合格产品所允许 的铸坯缺陷严重程度。它的含义是：
―铸坯纯净度(夹杂物数量、形态、分布、气 体等)。
―铸坯表面缺陷(裂纹、夹渣、气孔等)。 ―铸坯内部缺陷(裂纹、偏析、夹杂等)。
➢ 铸坯纯净度主要决定于钢水进入结晶器之前处理过 程。也就是说要把钢水搞“干净”些，必须在钢水 进入结晶器之前各工序下功夫，如选择合适的炉外 精炼、中间包冶金、保护浇注等
小方坯连铸机敞开浇注的结晶器目前广泛使用菜 籽油作润滑保护剂。油流到结晶器四周的铜壁并 附着其上形成油膜，当油膜与高温坯壳接触就裂 解，油挥发成含CH化合物的还原性气体，在弯月 面起防止空气二次氧化的作用，同时有碳沉积在 铜壁上，当结晶器向下运动时，油或碳被挤入到 坯壳与结晶器壁之间起润滑作用
➢固体保护剂。中间包钢液面用覆盖剂（如 碳化稻壳）或双层结构的覆盖渣，结晶器 采用保护渣，均可防止二次氧化。目前浇 注优特钢品种均采用专用结晶器保护渣进 行保护浇
对小断面铸坯由于使用浸入式水口的困难，可使 用气体保护(图2b、c)。但使用密封罩后，对观察
结晶器液面、捞取液面上的浮渣、处理钢流的各 种异常现象等均感不便。20世纪70年代末期，康 卡斯特(CON(2AST)公司发明了用液氮保护的康 斯帕尔法(CONSPAL—Concast Surface Protection Air Liquide)，适合于多流及小方坯浇
连铸连轧新技术
第三讲 保护浇注，连铸坯质量，连铸连轧新技术
第一部分 保护浇注
大纲
➢保护浇注的定义 ➢保护浇注的方法 ➢保护浇注对提高铸坯质量的作用 ➢采用保护浇注的效果
1. 保护浇注的定义
➢保护浇注是对连续铸钢过程中裸露于空气 中的钢液采取保护，以避免钢液被空气二 次氧化的一种重要的技术措施
➢钢液被二次氧化的区段包括从钢包→中间 包→结晶器过程，对其全面实施保护浇注， 实质上即是在隔绝空气的条件下浇注，故 又称无氧化浇注
➢ 铸坯的表面缺陷主要决定于钢水在结晶器的凝固过 程。它是与结晶器坯壳形成、结晶器液面波动、浸 入式水口设计、保护渣性能等因素有关的。必须控 制影响表面质量各参数在目标值以内，以生产无缺 陷铸坯，这是热送和直接轧制的前提
➢ 铸坯的内部缺陷主要决定于在二次冷却区铸坯冷却 过程和铸坯支撑系统。合理的二次冷却水分布、支 承辊的对中、防止铸坯鼓肚等是提高铸坯内部质量 的前提
4. 采用保护浇注的效果
①铸坯的检验合格率提高。 ②采用保护浇注铸坯表面夹渣缺陷减少。 ③采用保护浇注后铸坯振痕较浅，振痕间距规
则，没有“V”型振痕。 ④保护浇注采用预熔型保护渣做润滑剂，熔融
的保护渣导入结晶器壁与初生坯壳的间隙，改 善了传热，坯壳凝固，生长均匀，铸坯脱方， 鼓肚，纵向凹陷等形状缺陷产生率降低。
注，但因气流运动时有空气卷入，使保护气氛中
含氧量偏高，故保护效果欠佳。上述各种保护型 式可以根据具体情况加以适当组合应用
3. 保护浇注对提高铸坯质量的作用
➢ 大包，中间包的钢水注流采用长水口和浸入式 水口进行密封保护，有效的隔绝了钢水与大气 的接触，减少了高温钢水的吸氧，减少了钢中 氧氮的含量及非金属夹杂物的含量，提高了铸 坯内部质量
2. 保护浇注的方法
➢气体 活泼元素（如Al、Ti、Si、Mn）不发生化学反 应；作为钢包→中间包或中间包→结晶器的保 护气体，保护气体中的［O2］＜1%，才能有 效地防止二次氧化，起到保护作用。
➢ 液体保护剂。液体保护剂可分为三类：矿物油、 植物油和合成油。合成油一般是矿物油的混合物。
• 连铸保护浇注的推广应用是一项系统性工 作，应充分考虑，保护浇注的方式，中包 及水口的烘烤制度，钢水温度制度，耐材 及保护渣的选择等等，使保护效果达到最 佳，为生产纯净钢，开发品种钢生产高附 加值产品创造条件。
第二部分 连铸坯质量
大纲
➢连铸坯质量的含义 ➢提高连铸钢种的纯净度的措施 ➢提高连铸坯表面质量的措施
➢ 结晶器内加入保护渣，除了保证结晶器润 滑，隔绝空气与钢水接触，防止二次氧化， 利于钢水液面保温，更重要的是可以吸收 并溶解结晶器内上浮的夹杂物，提高铸坯 纯净度，均匀填充结晶器壁与坯壳之间的 气隙，使凝固传热趋于均匀，有利用坯壳 均匀生成，防止铸坯变形及产生裂纹
➢物理保护法。连铸生产优特品种钢的过程 中，采用较多的物理保护方法是：钢包→ 中间包采用Al-C质长水口，将长水口插入中 间包熔池里100mm左右，机械地把注流与 空气隔开，同时避免了注流冲击到中间包
熔池面引起的钢水裸露和飞溅造成的二次 氧化
保护浇注的两个部分
• 保护浇注分为钢包到中间包和中间包到结 晶器两个部分。
二. 提高连铸钢种的纯净度的措施
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，应从以下五 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
➢盛钢桶（钢包）到中间罐（中间包）的保护
钢包到中间包之间采用铝—碳质长水口保护钢 流，在开始阶段钢包上直接加长水口所起到的 保护效果，有时并不理想，主要是由于水口没 有套正，在大包水口与长水口之间有缝隙，空 气从缝隙中源源不断的被抽入水口中，使钢水 中的[O]和[N]含量增加，针对这一情况，采取 了在大包水口与长水口接缝处采用氩气保护， 并在长水口内加密封圈，使大包水口与长水口 接触的更紧密，保护效果明显增加。
• 每种方法都有其固有的优缺点，但都有利 于改善钢的洁净度，具有防止钢水飞溅、 减少辐射热和改善劳动条件的作用。其中 保护管式(长水口)与中间罐浸入式水口类似， 由于它操作简便，费用较低，因而受到世 界各国的普遍重视，应用甚广
➢中间包到结晶器的保护
• 应用最为广泛的是浸入式水口保护渣浇注(图2a)。
一. 连铸坯质量的含义
最终产品质量决定于所供给的铸坯质量。从广义 来说，所谓连铸坯质量是指得到合格产品所允许 的铸坯缺陷严重程度。它的含义是：
―铸坯纯净度(夹杂物数量、形态、分布、气 体等)。
―铸坯表面缺陷(裂纹、夹渣、气孔等)。 ―铸坯内部缺陷(裂纹、偏析、夹杂等)。
➢ 铸坯纯净度主要决定于钢水进入结晶器之前处理过 程。也就是说要把钢水搞“干净”些，必须在钢水 进入结晶器之前各工序下功夫，如选择合适的炉外 精炼、中间包冶金、保护浇注等
小方坯连铸机敞开浇注的结晶器目前广泛使用菜 籽油作润滑保护剂。油流到结晶器四周的铜壁并 附着其上形成油膜，当油膜与高温坯壳接触就裂 解，油挥发成含CH化合物的还原性气体，在弯月 面起防止空气二次氧化的作用，同时有碳沉积在 铜壁上，当结晶器向下运动时，油或碳被挤入到 坯壳与结晶器壁之间起润滑作用
➢固体保护剂。中间包钢液面用覆盖剂（如 碳化稻壳）或双层结构的覆盖渣，结晶器 采用保护渣，均可防止二次氧化。目前浇 注优特钢品种均采用专用结晶器保护渣进 行保护浇
对小断面铸坯由于使用浸入式水口的困难，可使 用气体保护(图2b、c)。但使用密封罩后，对观察
结晶器液面、捞取液面上的浮渣、处理钢流的各 种异常现象等均感不便。20世纪70年代末期，康 卡斯特(CON(2AST)公司发明了用液氮保护的康 斯帕尔法(CONSPAL—Concast Surface Protection Air Liquide)，适合于多流及小方坯浇
连铸连轧新技术
第三讲 保护浇注，连铸坯质量，连铸连轧新技术
第一部分 保护浇注
大纲
➢保护浇注的定义 ➢保护浇注的方法 ➢保护浇注对提高铸坯质量的作用 ➢采用保护浇注的效果
1. 保护浇注的定义
➢保护浇注是对连续铸钢过程中裸露于空气 中的钢液采取保护，以避免钢液被空气二 次氧化的一种重要的技术措施
➢钢液被二次氧化的区段包括从钢包→中间 包→结晶器过程，对其全面实施保护浇注， 实质上即是在隔绝空气的条件下浇注，故 又称无氧化浇注
➢ 铸坯的表面缺陷主要决定于钢水在结晶器的凝固过 程。它是与结晶器坯壳形成、结晶器液面波动、浸 入式水口设计、保护渣性能等因素有关的。必须控 制影响表面质量各参数在目标值以内，以生产无缺 陷铸坯，这是热送和直接轧制的前提
➢ 铸坯的内部缺陷主要决定于在二次冷却区铸坯冷却 过程和铸坯支撑系统。合理的二次冷却水分布、支 承辊的对中、防止铸坯鼓肚等是提高铸坯内部质量 的前提
4. 采用保护浇注的效果
①铸坯的检验合格率提高。 ②采用保护浇注铸坯表面夹渣缺陷减少。 ③采用保护浇注后铸坯振痕较浅，振痕间距规
则，没有“V”型振痕。 ④保护浇注采用预熔型保护渣做润滑剂，熔融
的保护渣导入结晶器壁与初生坯壳的间隙，改 善了传热，坯壳凝固，生长均匀，铸坯脱方， 鼓肚，纵向凹陷等形状缺陷产生率降低。
注，但因气流运动时有空气卷入，使保护气氛中
含氧量偏高，故保护效果欠佳。上述各种保护型 式可以根据具体情况加以适当组合应用
3. 保护浇注对提高铸坯质量的作用
➢ 大包，中间包的钢水注流采用长水口和浸入式 水口进行密封保护，有效的隔绝了钢水与大气 的接触，减少了高温钢水的吸氧，减少了钢中 氧氮的含量及非金属夹杂物的含量，提高了铸 坯内部质量
2. 保护浇注的方法
➢气体 活泼元素（如Al、Ti、Si、Mn）不发生化学反 应；作为钢包→中间包或中间包→结晶器的保 护气体，保护气体中的［O2］＜1%，才能有 效地防止二次氧化，起到保护作用。
➢ 液体保护剂。液体保护剂可分为三类：矿物油、 植物油和合成油。合成油一般是矿物油的混合物。
• 连铸保护浇注的推广应用是一项系统性工 作，应充分考虑，保护浇注的方式，中包 及水口的烘烤制度，钢水温度制度，耐材 及保护渣的选择等等，使保护效果达到最 佳，为生产纯净钢，开发品种钢生产高附 加值产品创造条件。
第二部分 连铸坯质量
大纲
➢连铸坯质量的含义 ➢提高连铸钢种的纯净度的措施 ➢提高连铸坯表面质量的措施