连铸坯质量控制管理办法

(2) 出钢温度的控制及过程温降的分析 △t过程 =△t1+△t2+△t3+△t4+△t5
图3
其中：△t1：钢水从炉内经出钢口流入钢包过程中的温降。 △t2：出钢后到处理前钢水在镇静和运输过程中的文件温降。 △t3：钢水在钢包处理或炉外精练中的温降。 △ t4：钢水在处理后到开浇前的过程温降。 △t5：钢水从钢包注入到中间包内的温降。 重点：钢包管理制度──确保 “红包出钢”。 图4 钢包使用过程的温度变化情况； 降温最快是在空包状态── “在线烘烤” 的应用。
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. 3.3.2 结晶器电磁搅拌影响铸坯质量的原理 • • 改善弯月面的热交换，有利于提高表面铸坯质量。 均匀结晶器内的钢液温度，有利于消除过热度。
连铸方坯质量控制的若干问题
(提纲) 叶枫 2004.04
.
一、 连铸坯产品的质量必须要从连铸机设计时开始抓起。 二、 炼钢操作工艺对铸坯质量的影响。 三、连铸工艺技术对铸坯质量的影响。 四、完好的铸机设备是生产优质连铸坯的良好保证。
一、 连铸坯产品的质量必须要从连铸机设计时开始抓起. 1.1 连铸机的设计应先决定产品大纲.(生产钢种及断面规格)。 1.2 确定铸机机型,弧型半径及流数.，必须保证炉机匹配及合理的浇注时 间。 1.3 确定浇注工艺及按工艺要求确定配套设施。 1.4 铸机的结构选择将对产品质量有长期及深远的影响.(例举结晶器的结 构,振动的结构,二冷及导向装置的弧度保证,拉矫机的精度等对铸坯质量 的影响）（图1—1）

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。

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。

菱形变形 圆柱坯变形 鼓肚变形
5.1 菱形变形
定义：大、小方坯的一对角小于 90°，另一对角大于90°, 也叫脱方。两对角线长度 之差称为脱方量。
应对菱形变形的措施： （1）控制好钢液成分 （2）一冷最好用软水冷却 （3）保持结晶器内腔为正方形，以保证
凝固坯壳形状规正 （4）结晶器锥度恰当 （5）结晶器以下的600mm距离要严格
二冷区水量、水压分配适当，保持铸 坯表面温度均匀
最好采用液压控制机构控制压下量
4.3.3 中心偏析
连铸坯的中心部位形成的元素富集的偏析带。 形成原因：冶金因素和机械因素。
冶金因素影响的形成阶段----①柱状晶的生长； ②由于某些工艺因素的影响使得柱状晶的生 长变得很不稳定； ③优先生长的柱状晶在铸坯中心相遇，形成 “晶桥”； ④“晶桥”形成后上部钢水受阻不能对下部 钢水的凝固收缩进行及时补充。
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谢谢大家！
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
碳钢较为严重。 断面大小和形状。随断面增大偏析区宽
度减小；板坯较方坯的偏析程度轻。
预防措施： 1、液相穴末端采用收缩辊缝； 2、改善铸坯导向支撑系统； 3、更换弯曲辊子； 4、调整浇铸温度和速度； 5、维持正确的结晶器锥度； 6、检查喷水冷却系统； 7、降低钢水硫含量。

连铸圆坯质量控制连铸坯质量检验及控制一、连铸坯的内部结构（凝固组织）的一般特征及检验。

连铸坯的检验方法连铸坯的内部结构：经过酸浸（酸洗）或硫印的方法在连铸坯横断面或纵断面上用肉眼或低倍放大镜看到内部组织结果。

硫印硫印是用感光相纸显示试样上硫偏析（合金中各组成元素在结晶时分布不均匀的现象称为偏析）的方法，主要用于钢铁行业铸坯质量的检验。

从铸坯上取纵向或横向试样，试验面加工的光洁度不应低于6。

使用反差大的溴化银表面相纸，把与试样大小相同的相纸放入稀硫酸中浸泡1-2分钟后取出，将相纸对准检查面轻轻覆盖好，将试样与相纸间气泡赶净，待接触2-5分钟后取下，将相纸在流水中冲洗，然后定影烘干，即完成一张硫印。

印基本原理：硫酸与试样上的硫化物(FeS、MnS)发生反应，生成硫化氢气体，硫化氢气体再与感光相纸上的溴化银作用，生成硫化银沉淀在相纸相应的位置上，形成黑色或褐色斑点。

用硫印试验，可显示钢锭、连铸坯中心裂纹、偏析线、低倍结构和夹杂分布等。

酸洗用酸液洗去基体表面锈蚀物和轧皮的过程。

用酸浸或硫印法所显示的组织结构属于宏观结构，是连铸坯和金属材料检验中最为常见的检验技术。

连铸坯的内部结构连铸坯自表面至中心都是由边缘等轴晶区（激冷区）、柱状晶区和中心等轴晶，区三部分组成。

温度梯度较大时，固液两相区（图1）小，有利于柱状晶的生长，而凝固速度较快，则易于生成枝晶间距小的铸造组织，所以连铸坯具有较发达的柱状晶组织，并具有较小的枝晶间距。

（图1）枝晶间距是指相邻同次枝晶间的垂直距离，它是树枝晶组织细化程度的表征。

枝晶间距越小，组织就越细密，分布于其间的元素偏析范围也就越小，故越容易通过热处理而均匀化。

通常采用的有一次枝晶（柱状晶主干）间距d1，和二次分枝间距d2两种。

连铸坯宏观组织的好坏可以用等轴晶所占的比例多少来衡量，轴晶结构致密，加工性能能好。

柱状晶具有明显的方向性，加工性能差，容易导致中心偏析，中心疏松和中心裂纹等缺陷。

1目的和适用范围1.1 目的：提高质量意识，规范质量行为，使质量受控。

1.2 适用范围：本程序适用于三炼钢厂连铸坯质量控制及质量管理。

2、相关文件和术语2.1 相关文件2.1.1 武钢A、B标准2.1.2 冶金产品企业标准汇编2.1.3 连铸机辊间隙测量和控制管理办法2.1.4连铸坯低倍检验管理办法2.1.5 质量事故管理办法2.1.6 三炼钢厂经济责任制2.1.7工序质量管理办法2.1.8质量异议管理办法3 职责3.1 主管领导对全厂质量工作全面负责。

3.2 厂生产技术部负责质量的归口管理，组织协调质量控制各相关环节或部门的工作配合，按工艺标准要求进行各工序计划准备，组织协调连铸生产，合理安排铸机检修及临时故障处理，及时协调解决全连铸生产中出现的质量异常，尤其应正确处理不合格钢水及批量出现缺陷坯时生产与质量的关系，确保全连铸优质、稳产，并检查各责任单位质量控制工作的落实情况。

有权对违规责任单位（人）进行考核。

3.3 厂设备部负责工序设备，备品备件和能源介质以及专用工（器）具的管理和保障，同时使工序设备状态按工艺标准要求受控，并仲栽相关单位对设备问题的争议。

3.4 炼钢车间负责为连铸车间提供成份、温度、节奏合格的钢水。

3.6 连铸车间负责连铸工艺操作标准的正确执行和各类规章制度的具体落实，并赋有铸坯在线检查的职责，及时反馈和处置各类异常信息，避免批量不合格品甚至废品的出现。

积极应用技术进步成果，不断提高铸坯质量。

3.7 运转、炉检、连检车间负责工序设备点检及维护管理，及时排除设备故障或反馈设备异常信息，保证设备运行自始至终处于受控之中，同时避免因设备偶发故障造成的不合格品或废品的出现。

4、工作程序4.1 钢水质量控制管理4.1.1 冶炼轧板用料的铁水必须100%脱硫及扒渣，并原则上保证入炉铁水硫≤0.010%，其它铁水必须按要求脱硫及扒渣，保证脱硫效果，确保扒渣时间；称量入炉；无成份铁水不得入炉。

对于极细的钢丝(如直径为0.10—0.25mm的轮胎钢丝)和极薄钢板(如厚 度为0.025mm的镀锡板)中，其所含夹杂物尺寸的要求就可想而知了。 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0.2一0.8。随着 薄板与薄带技术的发展，S／V可达10一50，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。
其实早在结晶器内坯壳表面就存在细小裂纹，铸坯进入二冷区后，微小 裂纹继续扩展形成明显裂纹。由于结晶器弯月面区初生坯壳厚度不均匀， 其承受的应力超过了坯壳高温强度，在薄弱处产生应力集中导致纵向裂纹。 坯壳承受的应力包括：
(a)由于坯壳内外，上下存在温度差产生的热应力，
(b)钢水静压力阻碍坯壳凝固收缩产生的应力；
减少横裂纹可从以下儿方面着手：
(a)结晶器采用高额率，小振幅振动；振动频率在200一400次／min，振 幅2—4mm，是减少振痕深度的有效办法。振痕与横裂纹往往是共生的， 减小振痕深度可降低横裂纹的发生。
(b)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。
(b)选用性能良好的保护渣。在保护渣的特性中粘度对铸坯表面裂纹影响 最大，高粘度保护渣使纵裂纹增加。因而要求控制保护渣的粘度η与熔化 时间t的比值；如浇注含[A1[＞0.02％的铝钢时，保护渣的η /t＜2可以明显 减轻纵裂纹和夹渣的产生。所以根据所浇钢种选用合适的保护渣，保持 液渣层在10mm以上。
将铸坯轧制成中厚板材或棒材时，连铸坯的内部缺陷对钢质量仍存在 着潜在的危害性。表2是夹杂物组成、尺寸对最终产品的影响。

3保证铸坯导向系统稳定运星状裂纹结晶器的低熔点cu渗入钢液引起高温热脆结晶器铜壁内腔磨损检查结晶器内壁涂层内壁镀cr表面纵向裂纹表面纵向裂纹角部纵向裂纹工业电视摄象法涡流法铸坯内部质量铸坯内部质量铸坯的内部质量是指铸坯是否具有正确的凝固结构偏析程度内部裂纹夹杂物含量及分布状况等
连铸坯的质量控制
2009-04-21
1、液相穴末端采用收缩 、 辊缝； 、 辊缝；2、改善铸坯导向 支撑系统； 、 支撑系统；3、更换弯曲 辊子； 、 辊子；4、调整浇铸温度 和速度； 、 和速度；5、维持正确的 结晶器锥度； 、 结晶器锥度；6、检查喷 水冷却系统； 、 水冷却系统；7、降低钢 水硫含量
夹杂物的控制
控制炼钢炉下渣量 钢包精炼渣的成分控制 保护浇铸 中间包控流装置 中间包覆盖剂 碱性包衬 钢种微细夹杂物去除 防止浇铸过程下渣和卷渣 防止Ar气泡吸附夹杂物 防止 气泡吸附夹杂物 结晶器钢水流动控制
缺
陷
原
因
主要影响因素
预防措施
内部横向裂纹
坯壳变形； 坯壳变形；坯壳受挤压
1、铸坯受弯曲力和矫 、 直力过大； 、 直力过大；2、支承辊 对正不良； 、 对正不良；3、坯壳鼓 肚；4、辊子偏心；5、 、辊子偏心； 、 钢水含硫量过大（＞ 钢水含硫量过大（＞ 0.02%） ）
1、改善铸坯导向支撑系 、 统；2、更换弯曲辊子； 、更换弯曲辊子； 3、调整浇铸温度与速度； 、调整浇铸温度与速度； 4、降低钢水硫含量；5、 、降低钢水硫含量； 、 降低辊子接触压力
内 容
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
铸坯表面质量
控制表面质量的必要性 表面缺陷形成原因：较为复杂， 表面缺陷形成原因：较为复杂，但总体 来讲， 来讲，主要是受结晶器内钢液凝固所控 制。

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。

连铸坯的工艺和质量控制碳含量小于或等于0.12%时，碳当量应采用CE（Pcm）公式计算：CE（Pcm）=C+Si/30+Mn/20+Cn/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5B当碳含量大于0.12%时，碳当量应采用CE（IIW）公式计算：C E(I I W)=C+M n/6+(C r+M o+V)/5+(N i+C u)/15各国碳当量计算公式文字1、碳（C）：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量0.23%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20%。

碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。

2、硅（Si）：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.15－0.30%的硅。

如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。

硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，故广泛用于作弹簧钢。

在调质结构钢中加入 1.0－1.2%的硅，强度可提高15－20%。

硅和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。

含硅1－4%的低碳钢，具有极高的导磁率，用于电器工业做矽钢片。

硅量增加，会降低钢的焊接性能。

3、锰（Mn）：在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰0.30－0.50%。

在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”，较一般钢量的钢不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能，如16Mn钢比A3屈服点高40%。

含锰11－14%的钢有极高的耐磨性，用于挖土机铲斗，球磨机衬板等。

锰量增高，减弱钢的抗腐蚀能力，降低焊接性能。

4、磷（P）：在一般情况下，磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。

因此通常要求钢中含磷量小于0.045%，优质钢要求更低些。

5、硫（S）：硫在通常情况下也是有害元素。

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。

中间包操作
开浇头坯
注：MA大型夹杂物；MI微观夹杂物；正常坯是拉速稳定时的铸坯取样。
连浇坯
注：MA大型夹杂物；MI微观夹杂物
尾坯
❖ 由以上三个表可以看出：头坯、连浇坯、尾 坯中的T[O]、[N]、大型夹杂、微观夹杂都明 显高于正常坯。因此，提高非稳态浇注时铸 坯的洁净度水平达到稳态浇注水平，对于提 高整体铸坯质量的水平，保持产品质量的稳 定性是非常重要的。
钢中碳含量与摩擦力的关系
Cu+As含量的总量大于0.10％时，纵裂指数明 显升高
B:拉速
拉速增加，纵裂纹指数增加 拉速增加，渣膜厚度减少
拉速对纵裂纹的影响
拉速对渣膜厚度的影响
C:保护渣
液渣层厚度<10mm（薄板坯<6mm），纵裂纹增加。
(a)常规板坯
(b)薄板坯
液渣层厚度对纵裂纹的影响
由图知：B渣和C渣 平均摩擦指数基本 相同，但C渣波动 大，这与渣子碱度 和粘度有关。B和 C渣同样速度加入， C渣由于较低粘度， 消耗较快，摩擦力 波动大。
疏松、缩孔、偏析） ◆ 铸坯形状缺陷（鼓肚、脱方、椭圆）
从生产流程来看，控制铸坯质量战略原则：
缺陷的控制策略图
从冶金传输观点，控制铸坯质量 ：
化学方法
连
传输行为
铸
坯
凝
固
外加场
成
型
过
程
应力应变
流体流动 溶质分配 凝固 热量传递
热应力应变
铸坯的洁净度 夹杂物的上浮
•铸坯表面缺陷 表面纵裂纹 表面横裂纹 表面夹渣 皮下气泡 角部裂纹
（6）圆坯内弧区有夹杂物聚集带，造成径向 30mm处有夹杂物峰值（Φ177mm）
177mm圆坯中上侧和下侧铸坯中夹杂物

2.钢中夹杂物分类：
① 超显微夹杂，均匀分布在钢中；
② 显微夹杂，其尺寸小于50µm，它与钢中溶 解〔O〕含量有关；
③ 宏观夹杂（大型夹杂），尺寸大于50µm。 这种夹杂颗粒大、数量少、在钢中呈偶然 性分布，对产品质量危害最大。
3.夹杂物与产品质量
①夹杂物的形态和组成
沿轧制方向伸长的夹杂物能使钢的横向力学 性能恶化。
E. 结晶器液面波动的影响
浇注板坯越宽，液面波动增大，发生纵裂 纹趋势越严重。而结晶器液面的稳定性是 受钢水流量、水口堵塞、水口结构、插入 深度以及由钢水再循环引起的弯月面产生 的波浪有关的，这是一个复杂的体系。
例如，水口插入深度太浅，液面波动大， 容易发生纵裂纹，尤其是浇注宽板铸坯时， 纵裂纹更为严重。插入太深，热中心下移， 纵裂纹也增多。
第九章 连铸坯质量控制
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
评价连铸坯质量应从以下几方面考虑 A.连铸坯的纯净度： 指钢中夹杂物的含量、形态和分布。
铸坯的纯净度主要决定于钢水进入结晶器之 前的处理过程，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，钢包 →中间包→结晶器的保护浇注等。
二．连铸坯夹杂物
1.连铸坯夹杂物的形成特征
一是连铸坯由于钢液凝固速度快，其夹杂物 聚集长大机会少，因而尺寸较小，不易从钢 液中上浮；
其二是多了一个中间包，钢液和大气、熔渣、 耐火材料接触时间长易被污染；同时在钢液 进入结晶器后，在钢液流股影响下，夹杂物 难以从钢液分离；
其三是连铸坯仅靠切头切尾难以解决夹杂物 问题。
一.表面裂纹
1.表面纵裂纹
⑴产生原因
表面纵裂是在结晶器弯月面区初生坯壳厚 度不均匀，作用于坯壳上的拉应力超过钢 的高温允许强度和应变，在坯壳的薄弱处 产生应力集中导致产生纵裂，出结晶器后 在二冷区继续扩展。

第六讲连铸坯内部质量的控制北京科技大学课程主要内容1.绪论2.连铸技术的发展3.凝固理论（形核、长大、凝固组织控制）4.钢液的凝固原理（结晶器、二次冷却）5.连铸坯表面质量控制6.连铸坯内部质量控制7.连铸新技术主要内容1 连铸坯中心缺陷概念2 影响连铸坯中心缺陷形成因素3 防止铸坯中心缺陷的对策4 铸坯中心缺陷形成机理5 结语前言从结晶器拉出来带有液芯的坯壳，在连铸机内边传热、边凝固、边运行而形成很长液相穴的铸坯（少则几米多则十几或二十几米），由于受凝固、传热、传质和工艺的限制，沿液相穴路径常常发生钢水补缩不好，在铸坯完全凝固后，沿铸坯轴向（拉坯方向）某些局部区域常常发现疏松、缩孔和偏析，常称为中心缺陷。

根据钢种和产品用途不同，对连铸坯中心缺陷有严格要求，板坯中心缺陷严重会引起中厚板横向性能尤其是冲击韧性不合格，管线钢抵抗，氢脆（HIC）裂纹能力恶化。

对于中高碳大方坯轧制棒材或线材产品常常会因中心缺陷严重使大方坯低倍检验不合格而导致产品合格率降低。

因此减轻铸坯中心缺陷至不使产品产生废品，这是提高连铸坯内部质量的一个重要任务。

1 连铸坯中心缺陷概念1.1 铸坯中心缺陷形貌沿铸坯横向或纵向轴线剖开经硫印或酸浸后，可显示出低倍结构，（图1-1）沿铸坯纵剖面中心轴线可发现：y中心疏松y中心缩孔y中心偏析（宏观偏析，它与疏松缩孔伴生）y点状或V形偏析（半宏观偏析）沿铸坯横剖面，则中心区有点状疏松或缩孔。

图1-1 铸坯低倍形貌1.2 铸坯中心缺陷评价（1）宏观评级零级相当于中心结构致密，5级为中心疏松尺寸大且连续。

在高过热度浇铸时，约80%铸坯相当于1、2、3级，而20%铸坯相当于4、5级。

（3）化学元素分布从铸坯横断面从内弧到外弧隔一定距离钻样，分析C、Si、Mn、S、P元素以表征铸坯表面至中心的成分差异（图1-3）。

图1-3 铸坯横断面成分分布从铸坯纵向轴线剖开沿中心线隔一定距离钻样，分析C、Si、Mn、S、P成分，以表征铸坯中心线区域成分差异（图1-4）图1-4 铸坯中心成分分布表1-1 铸坯偏析比也可用SEM(Scanning Electron Microscope) 来描述铸坯或轧材试样上Mn偏析图谱，以表征微观偏析状况。

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。

6.4.2中心偏析和疏松
中心偏析是指钢液在凝固过程种，溶质元素在固-液相中 进行再分配时，表现为铸坯中元素分布不均匀，铸坯中心部 位的碳、磷、硫、锰等元素含量明显高于其他部位，中心偏 析往往与中心疏松相伴而生。

6.4.2中心偏析和疏松
在铸坯断面上分布的细微孔隙称为疏松。分布于整个断 面的孔隙称为一般疏松；在树枝晶间的小孔隙称为枝晶疏松 ；铸坯中心部位的疏松称为中心疏松，严重的中心疏松便成 为中心缩孔
富集溶质元素的母液流入裂纹缝隙中，所以此裂纹往往伴有 偏析线，也称“偏析条纹”。热加工过程中不能消除，影响钢 的力学性能，尤其是对横向性能危害最大。
1中间裂纹 中间裂纹发生在铸坯外侧与中心之间，是在柱状晶间产生的 裂纹。内外弧都可能出现中间裂纹.
1中间裂纹 取100mm宽连铸坯低倍试样，采用1:1的盐酸溶液加热至80℃ 左右浸蚀裂纹试样,得到裂纹试样的低倍组织,观察裂纹截面的 形貌
控制措施： （1）降低钢中易偏析元素的含量。 （2）为液相穴提供和产生等轴晶创造条件：低过热度浇注可以 减小柱状晶的比例，电磁搅拌技术可以消除柱状晶的搭桥，增大 中心等轴晶的区宽度，从而达到减轻中心偏析的作用。 （3）通过补偿铸坯末端的凝固收缩，或防止铸坯鼓肚，抑制凝 固末端吸收富集偏析溶质的钢液：小辊径分节辊，减轻铸坯鼓肚 ；凝固末端轻压下技术，补偿铸坯最后凝固的收缩，抑制富集溶 质元素钢液的流动；凝固末端大压下技术，压下量5～20mm。
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连续铸钢生产
6.4连铸坯内部质量
6.4.1内部裂纹
铸坯从皮下到中心出现的裂纹都是内部裂纹，在凝固过程中 产生的裂纹，也叫凝固裂纹。
带液芯的连铸坯在连铸机内运行过程中，液相穴凝固前沿承 受的应力应变超过钢种所能承受的最大应力应变是产生内部裂 纹的根本原因。