连铸坯内部缺陷

方坯铸坯缺陷产生原因及预防措施1.前言由于连铸坯质量问题多发于连铸，因此对连铸质量缺陷进行了分析，总结出发生原因，以减少连铸坯质量问题的发生。

2.铸坯主要有以下几种缺陷：2.1卷渣2.1.1表面卷渣（见图1）2.1.2内部卷渣（见图2）图1 图22.2裂纹2.2.1表面裂纹：头部表面裂纹（图3 ）、尾部表面裂纹（见4）。

图3 图42.2.2内部裂纹（见图5）图52.3气泡缺陷（见图6、见图7）图6 图73、缺陷产生原因及预防措施3.1卷渣产生原因及预防措施3.1.1表面卷渣产生原因及预防措施产生原因：（1）结晶器内形成渣条，当结晶器内钢液面波动量大于熔渣层厚度时、或挑渣条未挑净时、或在挑渣条过程中将渣条带入结晶器坯壳上时形成卷渣。

（2）在换包或等包降速过程中，由于操作不当造成中包液位较浅，导致中包内钢液形成涡流将中包渣卷进结晶器内，在上浮过程中被坯壳捕作形成卷渣。

（3）调整渣线高度超过液渣层厚度、或有渣条未挑净、等原因时造成颗粒渣被卷到坯壳上而形成卷渣。

（4）在开浇升速前液渣厚度未达到标准，造成颗粒渣或予熔层的保护渣直接与钢液接触，升速过程中在结晶器内造成钢液面发生波动，导致保护渣被卷入到坯壳上，形成卷渣。

（5）中包掉料或有杂物，开浇过程中被钢水冲到结晶器内，从而形成卷渣。

（6）中包内钢液面剧烈波动时，造成中包内覆盖剂被卷入中包钢液中，此时被卷入的覆盖剂受两个力作用：向上的钢水的浮力和向下的钢流股吸力作用，当向下的钢流股吸力大于向上钢水的上浮力时，卷入的覆盖剂就被卷入到结晶器内，在钢流流股的作用下，如被坯壳捕作而形成皮下卷渣，如被向下流股带入液相穴深处而形成内部卷渣。

（7）挑渣条用8#钢线（或细铁线），在钢线上结钢瘤或渣块，有钢瘤的8#线熔断到结晶器钢液内部，如被坯壳捕作到而形成皮下卷渣，如进入液相穴深处而形成内部卷渣。

（8）拉速波动，特别是在升速或降速过程，由于拉矫机电机转速发生变化，从而造成结晶器液面波动，从而形成渣条，形成的渣条被卷入结晶器坯壳上形成卷渣。

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。

连铸坯夹杂物产生原因分析及改进连铸坯夹杂物是指在连铸过程中，铸坯表面或内部产生的杂质、夹杂等缺陷。

这些夹杂物不仅影响产品的质量，还可能导致设备损坏和能源浪费。

对连铸坯夹杂物的产生原因进行分析，并提出改进措施，对于提高产品质量和生产效率具有重要意义。

1. 铸造温度控制不当在连铸过程中，如果温度控制不当会导致金属流动迅速，易产生气泡、气孔和夹杂物。

尤其是温度过高时，金属流动性增强，易使附着在壁面的夹杂物被带入坯内。

2. 浇注速度过快浇注速度过快会导致金属在注入过程中发生湍流，从而带进大量氧化物和夹杂物，严重影响坯体质量。

3. 模具表面清洁度不足如果模具表面不干净或有杂质，会直接影响坯体表面质量，产生夹杂物。

4. 冷却不均匀冷却不均匀会导致坯体收缩速度不一致，易产生裂纹和夹杂物。

5. 金属液处理不当金属液中如果存在杂质或气体，会在连铸过程中被带入坯内，造成坯体夹杂物。

二、改进措施1. 严格控制铸造温度控制铸造温度是连铸生产的重要环节，合理控制温度能有效减少夹杂物的产生。

通过优化工艺参数、合理选择合金配比和调整造坯温度，实现杂质减少和坯体质量提高。

2. 合理控制浇注速度通过调整浇注速度，控制金属流动的平稳性，避免湍流的产生，减少氧化物和夹杂物的带入。

3. 加强模具表面清洁定期清洁和维护模具表面，保证模具表面清洁平整，避免杂质的带入，减少夹杂物。

5. 加强金属液处理加强金属液的过滤和净化，排除其中的杂质和气体，减少夹杂物的产生。

通过上述改进措施的实施，能够有效降低连铸坯夹杂物的产生，提高产品质量，降低生产成本，改进生产环境。

连铸坯夹杂物产生原因分析及改进对于企业的生产具有重要意义。

三、结语连铸坯夹杂物的产生对于产品质量和生产效率具有严重影响，因此加强对夹杂物产生原因的分析和改进措施的研究十分必要。

通过严格控制铸造温度、合理控制浇注速度、加强模具清洁、控制坯体冷却速度和加强金属液处理等改进措施的实施，能够有效减少夹杂物的产生，提高产品质量和生产效率。

连铸小方坯缺陷产生机理及预防措施刘营（线材事业部）1方坯缺陷种类与产生机理小方坯的缺陷分内部缺陷和外部缺陷。

小方坯的内部缺陷有内裂、缩孔、中心疏松、中心夹杂、（或中心夹渣）皮下气泡。

小方坯的外部缺陷有横裂，纵裂、角裂、接痕、脱方、扭曲等。

小方坯的外部缺陷都表现在小方坯的表面。

钢液进入结晶器以后，首先与结晶器壁接触，激冷产生激冷层，由于激冷层冷却强度大，形成了基本无选份结晶的细等轴晶粒，细等轴晶粒的特点是成份均匀一致，晶粒细小，机械性能优越。

激冷层形成后，由于体积收缩，坯壳将与结晶器内壁形成缝隙，由于缝隙的产生，气体和保护渣进入，并充满。

由于在热传递中增加了空隙和保护渣层的传热过程，使得整个结晶冷却过程变缓，冷却最佳的是垂直于结晶器方向，由于冷却（传热）减缓，使其选份结晶成为可能，并成为结晶的主要形式，随时间推移，结晶最为优越的是垂直于结晶器表面的方向结晶，形成柱状晶的主干。

在垂直于主干的方向形成次生的柱状晶，在分支的垂直方向又生产出了三次柱状晶，直到次生和三次柱状晶充分生长填满整个空隙，这样就在每个柱状晶前沿，由于选份结晶的结果，聚集了许多夹杂（SiO2、Al2O3、MnO、S、P、〔N〕、〔O〕、〔H〕），在整个结晶过程中伴随着热的散失和温降，并聚集了大量的夹杂，具备了同时结晶的条件，这时将在小方坯中心，最后瞬间凝固，形成了粗大的等细晶带，由于粗大的等细晶互相之间相互支撑，使其铸坯中心较为疏松，若这时二冷水配用不当，液体钢水不能充分充填，将产生中心疏松以及缩孔。

由于柱状晶间也存在着大量富集结晶而滞留的夹杂，使得柱状晶之间的结合力或强度不足，当二冷水冷却不均时，将产生柱状晶间拉裂，产生裂纹（内裂）。

2铸坯质量的影响因素2.1结晶器软水水质连铸结晶器被称为连铸设备的“心脏”，那么结晶器软水喻为连铸机的血液，由此可见，结晶器软水水质对连铸的重要性，结晶器软水的水质对连铸的影响表现为四方面：一是结晶器软水水质，不达标的结结晶器软水，必然导致软水管道和结晶器水缝结垢，使其原设计结晶器的冷却强度达不到要求，结晶器带走的热量减少，铸坯整个结晶过程发生了变化。

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。

40.二次冷却与铸坯质量有什么关系？经过二次冷却的铸坯，易存在表面缺陷、内部缺陷和形状缺陷，它影响了铸坯的质量。

通常表而缺陷起源于结晶器，内部缺陷也起源于结晶器，在连铸界己成共识。

但二次冷却区若软硬件配置不合理，将进一步扩大各种缺陷的发展。

在这里我们只分析二次冷却的影响。

a表而缺馅(1)表面纵向裂纹：主要原因是二次冷却局部过冷产生纵向凹陷从而导致纵向裂纹。

(2)表而、角部横向裂纹：二次冷却的水量过大、喷嘴偏斜直射铸坯角部等造成了表而横向裂纹。

(3)表面对角线裂纹：一般出现在方坯中，主要是由于四个面喷水不均匀、喷嘴堵塞等造成。

b内部缺陷(1)中间裂纹：它是由于铸坯在凝固过程中过冷或不均匀二次冷却产生的热应力作用在树枝晶较弱的部位而产生的、也称为冷却裂纹。

(2)中心星状裂纹(轴心裂纹)：原因是二次冷却过激造成了中心星状裂纹。

(3)中心偏析与中心疏松：中心偏析与中心疏松是对应的，它的形成是铸坯在二次冷却区凝固过程中，由于喷水冷却不均，柱状晶生成不规则；产生了“搭桥•现象。

c形状缺陷(1)菱形变形：它主要是在结晶器中形成，二次冷却不均匀会加剧菱形变形的形成，原因是喷嘴堵塞及安装时不对中、四侧水量不均匀、喷射角过大造成角部过冷。

(2)纵向凹陷：原因是二冷装置对弧不准，二次冷却局部过冷(特别是二次冷却装置的上部)。

41.高效连铸的二次冷却与传统连铸有什么不同？高效连铸与传统连铸相比，拉坯速度明显提高。

在高拉速浇铸情况下, 结洁净器出口处坯壳较薄，冶金长度增加。

高效连铸的二次冷却与传统连铸二次冷却相比的特点是：①冷却强度提高。

在国外高速连铸中，二冷比水量己达到2.5〜3. 0L / kg。

②二次冷却要求均匀，即根据铸坯不同情况实现控制冷却。

为了满足连铸高效化的要求，达到均匀强冷的效果，获得具有恒定高温的连铸坯，在板坯连铸中趋向于采用有直线段的二冷段(立弯式) 冷却，以获取对称的均匀冷却，在方坯连铸中尽量采用无障碍喷淋冷却，己获得更有效、更均匀的冷却效果，因此多采用刚性引锭杆。

连铸常见质量缺陷1 连铸工艺流程大包钢水→回转台→中间包→结晶器→二冷室→拉矫机→脱坯辊→中间辊道→夹持辊→火切机→切割平台→翻钢机→冷床→移坯车→（打号）铸坯集积2 常见质量事故的原因及处理连铸过程只是一个保持过程，不可能修正炼钢及设备的问题，因此才有了“炼钢是基础，设备是保证，连铸为中心”。

影响铸坯缺陷的因素归纳为三个方面：①钢水条件：脱氧情况、碳含量、锰硅比、锰硫比和杂质元素含量等。

②操作工艺：钢水温度、拉速、保护浇注方式、冷却水量及分布、钢水吹氩搅拌、喂丝等。

③设备状况：结晶器和二次冷却装置等主要在线设备的运行状况。

最终产品质量决定于所提供的铸坯质量。

根据产品用途的不同，提供合格质量的铸坏，这是生产中所考虑的主要目标之—。

从广义来说，所谓铸坯质量是得到合格产品所允许的铸坯缺陷的严重程度。

所谓铸坯质量的含义是指：铸坯的纯净度(夹杂物含量、形态、分布)、铸坯表面缺陷(裂纹、来渣、皮下气泡等)、铸坯内部缺陷(裂纹、偏析等)。

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。

铸坯的表面缺陷主要决定于钢水在结晶器的凝固过程。

它是与结晶器内坯壳的形成、结晶器振动、保扩渣性能、浸入式水口设计及钢液面稳定性等因素有关的，必须严格控制影响表面质量的各参数在合理的目际值以内，生产无缺陷的铸坯，这是热送和直接轧制的前提。

铸坯内部质量主要决定于铸坏在二冷区的凝固冷却过程和铸坯的支撑系统的精度。

合理的二冷水量分布、支承辊的严格对中、防止铸坯鼓肚变形等，是提高内部质量的关键。

因此为了获得良好的铸坯质量。

我们可以根据钢种和产品不同要求，在连铸的不同阶段如钢包、中间包、结晶器、二冷区采用不同的工艺技术，对铸坯质量进行有效的控制，以消除铸坏缺陷或把缺陷降低到不影响产品质量所允许的范围内。