连铸坯质量
- 格式:ppt
- 大小:7.64 MB
- 文档页数:76
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:⑴无渣出钢。
提高连铸坯内部质量的方法
提高连铸坯内部质量的方法有以下几点:
1. 优化铸造工艺:合理控制浇注温度、浇注速度和冷却条件,确保铸造过程中连铸坯内部温度均匀,并避免温度梯度过大造成的结构变化。
2. 提高连铸机设备性能:增加转速变换频率、提高铸坯拉速和调整结晶器倾斜角度等,能够使连铸坯的结晶过程更加均匀,减少内部缺陷的产生。
3. 控制铸态组织:合理选择铸态结构和组织控制技术,避免连铸坯内部产生大片偏析、夹杂物等缺陷。
可以采用定向凝固技术、过冷等离子体熔炼技术、空载预轧等方法,减少组织缺陷。
4. 优化坯料质量:对坯料进行合理选择和处理,确保坯料化学成分和内部缺陷达到要求,减少连铸坯内部产生缺陷的概率。
5. 加强质量控制:加强连铸过程中的在线监测和控制,及时发现和处理连铸坯内部质量问题,避免次品的产生。
可以利用各种无损检测手段对连铸坯进行检测,如超声波检测、X射线检测等。
总之,提高连铸坯内部质量需要从铸造工艺、设备性能、铸态组织、坯料质量和质量控制等方面共同改进和优化。
连铸坯质量控制连铸坯质量控制1. 引言2. 连铸坯质量特点连铸坯的质量特点主要包括以下几个方面:2.1 凝固结构连铸坯是通过冷却凝固过程形成的,其凝固过程直接影响到坯体的凝固结构。
凝固结构的好坏会对后续的加工以及材料性能产生重要影响。
2.2 化学成分均匀性连铸坯的化学成分均匀性是其质量的重要指标之一。
成分不均匀容易导致后续钢材性能不稳定,从而影响到产品的质量。
2.3 表面缺陷由于连铸坯制造过程中的一些不可避免的因素,气体夹杂、氧化皮等,会在坯体表面形成一些缺陷。
这些表面缺陷会对后续产品的外观质量产生负面影响。
2.4 尺寸偏差连铸坯的尺寸偏差是指坯体的实际尺寸与标准尺寸之间的差异。
尺寸偏差会影响到钢材的加工工艺和成形质量。
3. 连铸坯质量控制因素及措施连铸坯质量的影响因素众多,包括原料质量、连铸工艺参数、设备状况等。
针对这些影响因素,可以采取以下控制措施来提高连铸坯的质量:3.1 原料质量控制通过严格控制原料的化学成分和物理性能,确保连铸坯的化学成分均匀性和机械性能达到要求。
3.2 连铸工艺参数控制连铸工艺参数的合理设置对坯体的凝固结构和表面质量具有决定性影响。
需要通过优化连铸工艺参数,如冷却水流量、浇注速度等,来控制连铸坯的质量。
3.3 设备维护与改进连铸设备的状态对连铸坯质量也有重要影响。
定期进行设备维护和检修,及时处理设备故障,可以保证设备处于良好状态,进而提高连铸坯的质量。
3.4 检测手段与技术利用先进的检测手段和技术,如超声波检测、磁力检测等,可以对连铸坯进行质量检测,及时发现问题并采取相应措施。
4.连铸坯质量控制是钢铁生产中至关重要的环节。
通过对连铸坯质量特点的分析和影响因素的控制,可以采取相应的措施来提高连铸坯的质量。
这不仅对于保证下游产品质量,还对于提高工业生产效益和降低资源消耗具有重要意义。
开展连铸坯质量控制工作是必不可少的。
连铸坯质量控制连铸坯质量控制概述连铸坯是铸造工序中的一项重要环节,其质量直接影响到后续热加工和成形过程中的产品质量。
因此,对于连铸坯的质量控制十分关键。
本文将介绍连铸坯质量控制的主要内容和方法,并阐述其重要性及影响因素,匡助读者更好地理解和应用质量控制方法。
重要性连铸坯的质量控制对于保证最终产品的质量和性能具有重要意义。
一方面,优质的连铸坯可以减少缺陷的产生,提高产品的表面光洁度和机械性能;另一方面,良好的质量控制可以减少生产中的浪费和成本,提高生产效率,增加企业的竞争力。
影响因素连铸坯的质量受到多种因素的影响,包括:1. 原料成份和纯度2. 浇注温度和浇注速度3. 结晶器结构和冷却水温度4. 结晶器护盖的材质和形状5. 连铸速度和拉速6. 过度超熔度和段距这些因素的合理控制和调整,可以有效地提高连铸坯的质量。
质量控制方法质量控制步骤连铸坯质量控制主要包括以下几个步骤:1. 原料质量检验:对原料的成份、纯度及其它关键指标进行检验,确保原料的质量符合要求。
2. 浇注质量控制:合理控制浇注温度和速度,以避免过热或者过冷引起的坯体缺陷。
3. 结晶器质量控制:结晶器的结构和冷却水温度对坯体的结晶质量有直接影响,因此需加强结晶器的质量控制。
4. 连铸速度和拉速控制:坯体的连铸速度和拉速会影响坯体的晶粒细化程度和坯体的机械性能,需要进行合理的控制。
5. 坯体表面质量控制:通过加强护盖材料和形状的选取,合理调整过度超熔度和段距,以提高坯体表面的光洁度。
质量控制指标连铸坯的质量控制需要依据具体产品的要求和标准来制定相应的指标。
普通来说,常见的质量控制指标包括:1. 外观质量:包括表面光洁度、无裂纹、无疤痕等;2. 坯体几何尺寸:包括宽度、厚度、长度等;3. 结晶质量:包括坯体的晶粒细化程度、晶界清晰度等;4. 坯体力学性能:包括抗拉强度、屈服强度、延伸率等;以上指标应根据产品要求,通过实验和测试方法进行监控和评估。
连铸坯质量的控制
一、引言
连铸是钢铁生产过程中的重要环节,其连铸坯的质量影响着钢质的稳定性、物
理性能和化学成分等方面。
因此,连铸坯质量控制一直是钢铁生产中的关键技术之一。
二、连铸坯质量的影响因素
1.原料质量:包括钢水、氧化渣等的质量;
2.坯型结构和尺寸:坯型结构和尺寸的设计直接影响坯料的冷却效果和
内部应力状态;
3.坯料表面状态:表面缺陷会在浇铸过程中暴露出来,影响坯料的质量;
4.坯料内部缺陷:坯料内部缺陷会影响钢材的使用寿命和物理性能;
5.连铸工艺参数:包括浇注速度、结晶器温度和冷却水流量等。
三、连铸坯质量控制的措施
为了控制连铸坯质量,需要在生产过程中采取以下措施:
1.加强原料质量控制:保证钢水、氧化渣等原料的质量,避免对坯料质
量的不利影响;
2.优化坯型设计:通过设计合理的坯型结构和尺寸,使坯料均匀冷却、
内部应力均匀分布;
3.改进坯料清理技术:减少表面缺陷的产生;
4.加强坯料表面处理:处理坯料表面缺陷,消除缺陷部位;
5.控制连铸工艺参数:调整浇注速度和结晶器温度等工艺参数控制坯料
成分,改善坯料品质。
四、
通过加强原料质量控制、优化坯型设计、改进坯料清理技术、加强坯料表面处
理和控制连铸工艺参数等措施,可以有效地控制连铸坯质量。
同时,连铸坯质量控制也是钢铁生产中不可或缺的环节,对于提高钢材质量和降低成本都具有非常重要的意义。
23.什么是连铸坯的质量问题?最终钢材产品的质量取决于连铸坯的质量。
所谓连铸坯的质量是指得到合格钢材产品所允许的铸坯缺陷的严重程度。
我们关心的是,哪些连铸坯的质量问题可以通过电磁搅拌来解决,这就一定会涉及质量问题产生的原因。
24.铸坯质量问题主要有哪些?(1)铸坯的纯净度(夹杂物数量、形态、分布等);(2)铸坯的表面缺陷(裂纹、夹渣、气孔等);(3)铸坯内部缺陷(裂纹、偏析、夹杂、疏松和缩孔等)。
铸坯的纯净度主要取决于钢水进入结晶器之前的处理过程,即在浇注前把钢水搞“干净”些;同时浇铸时要控制工艺,不让夹杂物随钢水下行。
铸坯纯净度的控制是从熔炼开始(电炉、转炉)到炉外精炼、中间包冶金、保护浇注以及电磁搅拌工艺的全过程控制。
铸坯的表面缺陷主要取决于钢水在结晶器内的凝固过程,它与结晶器内坯壳的形成过程、结晶器液面波动、浸入式水口设计、保护渣性能等因素有关。
必须控制影响表面质量的各参数在目标值以内,从而生产无缺陷的铸坯,这是热送和直接轧制的前提。
铸坯的内部缺陷包括内部裂纹、疏松与缩孔,主要取决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。
铸坯内部元素偏析,是与全过程有关的。
因此,为了获得良好的铸坯质量,可以根据钢种和产品的不同要求,在连铸的不同阶段,如钢包、中间包、结晶器和二冷区采用不同的工艺技术(包括电磁搅拌),对铸坯质量进行有效的控制。
25.连铸坯中非金属夹杂物有哪些类型?连铸坯中非金属夹杂物,按其生成方式可分为内生夹杂和外来夹杂。
内生夹杂,主要是指出钢时,加铁合金的脱氧产物和浇注过程中钢水和空气的二次氧化产物,如铝的氧化物。
外来夹杂,主要是冶炼和浇铸过程中带入的夹杂物,如钢包、中间包耐火材料的浸蚀物,卷入的包渣和保护渣、水口被冲刷的残留物等。
连铸坯中最后凝固的夹杂物的数量、分布和粒度,是受中间包内钢水的纯净度、结晶器内注流的冲击深度以及注流的运动状态等制约的。
连铸坯质量控制技术引言连铸是一种重要的铸造工艺,用于生产大批量的金属坯料。
连铸坯的质量直接影响到后续工艺的效果和产品的质量。
因此,连铸坯质量控制技术是提高产品质量和降低生产成本的关键。
本文将介绍连铸坯质量控制技术的重要性,并详细探讨了影响连铸坯质量的因素和常用的质量控制方法。
连铸坯质量的重要性连铸坯是下一步金属加工的原料,其质量直接影响到成品的质量。
良好的连铸坯质量可以保证产品的力学性能、表面质量和尺寸精度。
同时,优质的连铸坯还可以减少加工过程中的金属损耗和工时,提高生产效率和经济效益。
此外,连铸坯质量控制也是减少缺陷和事故的重要环节。
通过合理的质量控制措施,可以有效预防坯料的开裂、缺口、气孔等缺陷,避免金属材料的浪费和安全事故的发生。
综上所述,连铸坯质量控制技术对于提高产品质量和生产效率具有重要意义。
影响连铸坯质量的因素连铸坯质量受到多个因素的影响。
以下是一些常见的影响因素:1. 喷水冷却水质量连铸过程中的喷水冷却是保证连铸坯结晶过程良好进行的重要环节。
冷却水的质量对连铸坯表面质量和内部组织均匀性有很大影响。
如果冷却水中含有过多的杂质和氯离子,容易导致坯料表面起泡、气孔等缺陷。
2. 浇注温度和速度浇注温度和速度是影响连铸坯结晶行为的关键参数。
过高的温度和过快的浇注速度会导致坯料表面凝固不均匀,产生质量缺陷。
而过低的温度和过慢的浇注速度则会引起结晶过程延长,出现细晶区、大晶区等组织缺陷。
3. 结晶器结构和材料结晶器是连铸过程中实现坯料结晶的关键部件。
结晶器的结构和材料选择直接影响到连铸坯的结晶行为和组织性能。
不合理的结构设计和材料选择可能导致结晶器磨损、结晶不良等问题。
4. 冷却方式和参数连铸坯的冷却方式和参数选择对坯料的宏观和微观组织均有影响。
合理的冷却方式和参数可以保证连铸坯结晶行为的均匀性和完整性,防止产生缺陷和组织不良现象。
常用的质量控制方法为了确保连铸坯质量的稳定和一致性,可以采用以下几种常用的质量控制方法:1. 自动化控制系统自动化控制系统可以通过实时监测和控制连铸过程的关键参数,如浇注温度、浇注速度和冷却水流量等,来确保连铸坯的质量符合要求。
连铸坯质量控制连铸坯质量控制引言连铸坯质量是决定钢铁产品质量的重要因素之一。
在连铸过程中,通过控制连铸坯的凝固结晶形貌、尺寸尺寸以及内部缺陷等,可以保证最终钢铁产品的质量稳定性。
本文将介绍连铸坯质量控制的基本原则和常用技术手段。
1. 连铸坯凝固结晶形貌控制1.1 凝固路径设计连铸坯的凝固路径设计是影响凝固结晶形貌的关键因素。
凝固路径包括主要凝固温度区间、凝固速度以及凝固过程中应有的温度梯度等要点。
通过科学合理地设计凝固路径,可以控制连铸坯的凝固结晶形貌,提高产品的均匀性和致密性。
1.2 凝固浸没深度控制凝固浸没深度是指连铸坯在铸机中浸没的深度。
凝固浸没深度的调整可以通过调整浇注速度、浇注高度和结晶器深度等因素来实现。
恰当地控制凝固浸没深度可以优化凝固结构,减少坯壳厚度和缩孔等缺陷的发生。
2. 连铸坯尺寸控制2.1 坯型设计连铸坯的尺寸控制需要科学合理地设计坯型。
坯型设计要考虑连铸机的性能和工艺条件,以及产品需要达到的尺寸要求。
有效的坯型设计可以保证连铸坯尺寸的精确控制,减少修磨损失并提高铸坯产量。
2.2 坯型换边控制连铸坯在连铸过程中,由于挤压力和引拉力的作用,容易发生坯型换边的情况。
坯型换边会导致铸轧过程中尺寸控制困难,甚至导致产品尺寸不合格。
通过控制连铸机的工艺参数和优化设备结构,可以有效地控制坯型换边,提高铸坯质量。
3. 连铸坯内部缺陷控制3.1 结晶器设计结晶器是连铸过程中控制坯内部缺陷的关键设备。
结晶器的设计应考虑到坯内部的流动状态,并通过合理的传热和传质方式,控制连铸坯内的气体和夹杂物等缺陷。
合理的结晶器设计可以有效减少坯内部夹杂物和气体等缺陷的产生。
3.2 液相线保护措施液相线是连铸过程中凝固结构变化的关键位置。
液相线的形成过早或过晚都会导致内部缺陷的产生。
通过合理的冷却水设定和轧制工艺,可以保证液相线的稳定形成,有效控制坯内部缺陷。
结论连铸坯质量控制是保证钢铁产品质量稳定的关键环节。
提高连铸坯质量技术连铸坯的质量概念包括:铸坯纯净度(主要指钢中非金属夹杂物数量、类型、尺寸、分布和形态);铸坯表面缺陷(主要指铸坯纵裂纹、横裂纹、星状裂纹、气泡以及夹渣等);铸坯内部缺陷(主要包括铸坯中间裂纹、角部裂纹、中心线裂纹、疏松、缩孔以及中心偏析等);形状缺陷(凹坑、鼓肚等)。
铸坯纯净度主要决定于钢水进入结晶器之前的处理过程。
连铸过程控制钢洁净度的技术措施:保护浇注、冶炼及合金化过程控制、选择合适的炉外精炼、中间包冶金、钢水流动控制技术、中间包材质碱性化加速、中间包电磁离心分离技术、中间包热量循环技术、中间包稳态浇注技术、防止下渣和卷渣技术、结晶器流动控制技术以及结晶器EMBR技术。
提高铸坯纯净度,就是要降低钢中夹杂物的含量,要根据钢种和产品的要求,把钢中夹杂物降低到所要求的水平。
在工艺上应采用的措施:无渣出钢;钢包精炼;无氧化浇注;中间包冶金;浸入式水口加保护渣。
铸坯的表面质量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、保护渣性能有关的。
铸坯表面质量好坏是后续的热送、热装和直接轧制的前提条件。
要想清楚铸坯表面缺陷,生产中可采用以下技术:结晶器钢水液面稳定性控制、结晶器振动技术、浸入式水口快速更换技术、结晶器内凝固坯壳生长均匀性控制技术、结晶器钢水流动状况合理控制技术以及结晶器保护渣技术等。
提高铸坯的表面质量,在工艺上采用的措施;结晶器采用合理的到锥度;选用性能良好的保护渣,采用勤加少加匀加的原则;浸入式水口的出口倾角和插入深度要合适,一般在120~140mm;依据所浇钢种确定合理的浇铸温度及拉坯速度;保持结晶器液面稳定,控制在100±10mm;钢的化学成分控制在合适的范围,降低钢中S、P、O、N的含量;结晶器采用高振频低振幅。
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、支撑辊的对中、防止铸坯鼓肚等是提高铸坯内部质量的前提。
铸坯质量相关问题铸坯质量标准如下:1、边长允许偏差± 5.0 mm。
2、对角线之差± 14.0 mm。
3、连铸坯的弯曲度每米不得大于20 mm总弯曲度不得大于总长度的2%4、连铸坯允许鼓肚,但高度不得超过连铸坯边长的允许正偏差(5 mm)。
5、连铸坯端部切斜不得大于20 mm。
6、连铸坯不得有明显的扭转。
7、连铸坯表面不得有肉眼可见的裂纹、重接、翻皮、结疤、夹杂、深度或高度大于3 mm的划痕、压痕、擦伤、气孔,皱纹、冷溅、耳子、凹坑和深度大于2 mm的发纹。
连铸坯横截面不得有缩孔、皮下气泡。
铸坯质量分析:(一)、脱方1、缺陷特征:横截面上两个对角线超标,常伴随有角部横裂和内部裂纹的产生。
2、影响:在加热炉内造成堆钢,在轧制时产生折叠或扭转;铸坯因脱方而伴随角部内裂,易在轧制时产生裂边缺陷。
3、产生原因:(1)一冷、二冷冷却不均匀;(2)结晶器铜管尺寸不合适,铜管变形,磨损严重;(3)连铸机对弧不准;(4)结晶器振动不平稳。
4、预防及消除办法(1)保证结晶器水缝均匀;(2)保证一冷水水质,防止结垢;(3)保证结晶器铜管尺寸,及时更换结晶器铜管;(4)保证二冷段喷嘴对中,切喷嘴无堵塞;(5)对弧精度符合工艺要求;(6)调整好振动参数,使结晶器振动平稳,无偏振现象。
(二)、中心线裂纹1、缺陷特征:铸坯中心线有裂纹,类似方坯的中心疏松,中心线周围有严重的疏松、偏析和夹杂物。
2、影响及危害:在轧制无法焊合,在钢材上成为缩孔残余或分层。
3、产生原因:钢液在冷却和结晶过程中体积收缩时填充不足所致。
具体原因如下:(1)铸坯在冷却的过程中冷却强度不够;(2)拉速过快;(3)浇注温度过高;(4)扇形段辊间距不合适。
4、预防和消除办法:(1)增大比水量,延长冷却段;(2)控制拉速;(3)降低钢水过热度;(4)合理的配水制度;(5)调整合适的辊间距,避免鼓肚(三)、切割断面不齐1、缺陷特征:切割断面粗糙,凹凸不平。
连铸坯质量及控制方法1、连铸坯质量的含义是什么?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的严重程度。
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,如冶炼及合金化过程控制、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,这是热送和直接扎制的前提。
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担。
因此,为了获得良好的铸坯质量,可以根据钢种和产品的不同要求,在连铸的不同阶段如钢包、中间包、结晶器和二次冷却区采用不同的工艺技术,对铸坯质量进行有效控制。
2、提高连铸钢种的纯净度有哪些措施?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;——改善钢水流动性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(或挡渣锥),防止钢渣大量下到钢包。
(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:钢水经钢包精炼处理后,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,恢复到接近炉外精炼前的水平,使炉外精炼的效果前功尽弃。
连铸基础知识及提高连铸坯质量措施1.钢水由液体转变为固体的条件是什么?我们把一杯水(如20℃)放在-20℃的冷库里,当水的温度降到0℃时,杯子里就有晶体出现,此时是水和水的晶体共存,温度仍是0℃,只有当水完全结冰后,杯子整个温度下降到与冷库温度相同。
所以,把水开始结冰的温度叫凝固温度。
钢水的凝固结晶过程也同水一样,当温度降到凝固温度(1535℃)时,就有晶体出现。
由此可知,要实现液体转变为固体的过程,必须满足两个条件,即一定的过冷度和结晶核心。
所谓过冷度,就是实际温度低于凝固温度的度数。
如纯铁,只有过冷度达到295℃时,液体金属中许多体积很小、近程有序排列的原子集团才能形成胚胎晶核作为结晶核心而逐渐长大。
然而在实际生产中,把钢水浇到模子里,结晶所需的过冷度只有几度,这是因为:1)模子温度低,钢水温度高,模壁提供了冷却动力。
2)模型表面的凸凹不平,提供了“依托”,有利晶核形成。
3)钢水中悬浮的质点也可作为结晶核心。
2.钢水凝固过程中的收缩包括哪些?钢水由液态转变为固态,随着温度下降,收缩可分为: (1)液态收缩:由浇注温度降到液相线温度的收缩。
对于低碳钢一般为1%; (2)凝固收缩:液体完全变为固体的体积收缩。
对于钢一般为3~4%。
体积收缩会在钢锭中留下缩孔。
(3)固态收缩:从固相线温度冷却到室温的收缩。
一般为7~8%。
固态收缩表现为整个钢锭的线收缩,它与钢冷却过程的相变有关。
对钢锭产生裂纹有重要影响。
液体钢密度为7.0g/cm3,固体钢密度为7.8g/cm3,则液体变为固体收缩量为:((7.8-7.0)/7.0)×100%=11.4%,其中液态收缩量约1%,凝固收缩3~6%,固态收缩7~8%。
凝固时3~4%的体积收缩在钢锭中会留下缩孔,采用保护帽使缩孔集中在钢锭头部。
而连铸时钢水不断补充到液相,故连铸坯中无集中缩孔。
而带液芯的铸坯继续凝固时的线收缩对铸坯质量和生产安全性有重要影响。
因此结晶器应保持一定的倒锥度,二次冷却区支承辊的辊缝从上到下应符合铸坯线收缩的规律。