连铸坯表面裂纹形成及防止
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2021年第1期11低碳包晶钢由于其内部组织成分的原因,凝固正好处于包晶区。
在铸坯凝固的过程中容易出现较大的、不均匀的体积收缩,继而导致铸坯表面出现凹陷和裂纹等缺陷问题,并对后续的精整和轧制带来困难。
我厂在生产SWRCH15A 、Q355B 、15CrMoG 等包晶钢钢种时,铸坯表面出现了大量的表面纵向裂纹、表面横向裂纹、以及角部裂纹等表面质量缺陷,严重影响了铸坯的成材率。
通过分析包晶钢铸坯表面凹陷、裂纹产生的原因,我厂结合生产实际,制定了控制碳含量波动,优化结晶器振动和冷却效果的措施,减少了铸坯凹陷和裂纹问题的产生,提高了产品质量。
本文对低碳包晶钢铸坯表面裂纹缺陷的原因分析与防治进行了探讨。
1主要设备及工艺参数邯钢公司一炼钢厂方坯连铸作业区采用全弧型,连续矫直连铸机,铸机本体半径10m ,铸机冶金长度 25m ,铸机流数8流,流间距1250mm 。
结晶器采用带足辊及喷淋环的弧形管式结晶器;结晶器铜管采用磷脱氧铜材质,长度900mm 。
二次冷却方式为气水喷淋冷却,全锥水喷嘴,喷淋水缝4mm ;结晶器进水、回水压力分别为1.0MPa 和0.2-0.3MPa ;当结晶器坐落于振动框架时,冷却水自动连接。
2包晶钢铸坯表面出现凹陷和裂纹的原因分析包晶钢是浇筑难度较大的一类钢种,究其原因,主要在于其内部的包晶结构和含碳量的大小有关。
我厂包晶钢主要有SWRCH15A 、Q355B 、15CrMoG 等钢种,生产包晶钢时,在铸坯表面出现大量的表面纵向裂纹、表面横向裂纹以及角部裂纹等表面质量缺陷。
主要是因为包晶钢的凝固正好处于包晶区(L+δ→γ),在固相线温度以下20~50℃钢的线收缩最大。
当结晶器弯月面坯壳在温度下降和刚刚凝固时会发生δFe →γFe 转变,而此时恰好满足了包晶钢的收缩条件,使包晶钢出现比较显著的体积收缩。
在包晶钢体积收缩的过程中,坯壳会与铜板分开形成气隙,并在坯壳较薄的部位出现凹陷,导致坯壳厚度变化的不均匀。
连铸板坯表面纵裂原因探究
连铸板坯作为容易变形的金属坯料,在冷却变形过程中容易出现多种裂纹,其中纵裂最为常见。
针对连铸板坯表面纵裂现象,本文就其产生原因进行探究。
首先,表面纵裂常常是由于板坯的表面微细的成形不均匀导致的。
在铸造过程中,由于复杂的铸件形状,往往在表面上凸起或凹陷的微细尺寸会有些出入,并且会加快凝固层的冷却变形,从而使表面裂纹形成。
其次,表面纵裂也可能是由于浇口不合理而出现的。
正常的浇口应该是圆形的,但如果浇口不够均匀,表面纵裂就会产生。
此外,如果浇口太大,会导致板坯储存在浇口中的金属过多,使其凝固太快,从而导致表面纵裂的形成。
再者,当铸件温度过高的时候,表面纵裂也是可能出现的。
当板坯的温度过高时,凝固层会变得很薄,而且会加快凝固变形的过程,从而会出现表面纵裂现象。
最后,表面纵裂也可能是由于模具材料质量不佳导致的。
连铸板坯在流动过程中,会受到模具的影响,因此,模具质量的不佳会直接导致表面纵裂的发生。
总之,连铸板坯表面纵裂的原因多种多样,主要包括表面微细成形不均匀、浇口不合理、板坯温度过高、模具质量不佳等。
因此,为了防止表面纵裂的发生,可以采取一系列技术措施,以确保生产高质量的产品。
连铸坯内部裂纹产生的主要原因及解决措施李广艳【摘要】Two kinds of continuous casting billet produced by the 50 t EAF and converter steelmaking production lines in new two area had been researched and the reasons and types for the formation of internal cracks had been studied by SEM and EDAX. The quality of casting billet improved, macrostructure and hot upsetting percent of pass enhanced significantly through implementation of these measurements such as casting with stable casted velocity, reasonable matching between casting speed and water quantity, controlling with narrow temperature wave of molten steelin ladle and heightened the purity of molten steel.%以莱钢50 t电炉生产线及新二区转炉炼钢生产线生产的两种规格的连铸坯作为研究对象,分析了内部裂纹形成的原因,并采用扫描电镜和能谱分析了内部裂纹的类型。
通过采取恒拉速浇注、拉坯速度与水量合理匹配、实行中间包窄温度波动控制、提高钢水纯净度等措施,连铸坯的质量得到了明显改善,低倍和热顶锻合格率也有了显著提高。
【期刊名称】《山东冶金》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】4页(P40-43)【关键词】连铸坯;内部裂纹;原因;措施【作者】李广艳【作者单位】莱芜钢铁集团有限公司技术中心,山东莱芜271104【正文语种】中文【中图分类】TG115.21 前言铸坯裂纹的形成是一个非常复杂的过程,是传热、传质和应力相互作用的结果。
连铸坯表面质量缺陷及处理措施【摘要】对于连铸板坯而言,振痕和裂纹是其主要的质量缺陷问题。
虽然这个缺陷在大多数情况下对连铸坯的质量影响不大,但是如果不及时有效的处理调还会带来很多附加的质量问题。
尤其是在生产不锈钢和高强度钢品种时,这种质量缺陷所带来的弊端更加明显。
【关键词】连铸坯;振痕;质量影响1振痕形成机理在连铸坯生产中,振痕和裂纹是两种最为常见的质量缺陷问题,主要是由于弯月面顶端溢流造成的,该缺陷形成以后会附带其他质量缺陷一并产生。
2振痕对铸坯质量的影响振痕对连铸坯的质量影响会导致后期出现列裂纹,包括横裂纹、角部横裂纹及矫直裂纹。
如果连铸坯内掺杂的杂质较多,会导致大规模网状裂纹的出现,甚至出现穿钢现象。
如果在连铸坯出现振痕的地方晶粒很大,就会产生晶间裂纹现象,在这样的情况下需要对连铸坯修磨,从而提高成材率。
3影响振痕深度的因素振动参数对振痕形状和深度有重要影响。
其中振幅、频率、负滑脱时间及振动方式最为重要;结晶器保护渣的耗量、粘度、保温性能及表面性能等有着重要影响;.钢的凝固特性对振痕有着重要影响,特别是当钢中碳含量和钢中Ni/Cr 比影响最突出。
当钢中碳含量为0.1%左右,Ni/Cr≈0.55左右,铸坯表面振痕最深。
4减少振痕深度的措施采用小振幅(s)、高频率(f)及减少负滑脱时间(tN),可以有效的减少振痕的深度;采用非正弦振动方式可以减少振痕的深度,这是因为非正弦振动其负滑脱时间tN比正弦振动短;采用渣耗量低,粘度高的保护渣,可以使振痕深度变浅。
采用保温性能好和能增加弯月面半径的保护渣可以减少振痕深度;提高不锈钢、钢液的过热度,尤其是含钛和含铝的不锈钢对减少该钢表面振痕深度是有效的。
提高结晶器进出冷却水的温差,对减少振痕深度是有利的。
5铸坯表面裂纹5.1表面纵裂纹铸坯表面纵裂纹是铸坯最主要表面缺陷,对铸坯质量影响极大,特别是板坯和圆坯最为突出,报废量和整修量很大。
5.1.1纵裂纹类型铸坯表面沟槽纵裂纹。
连铸坯发纹裂纹产生的原因连铸坯发纹裂纹是指在连铸过程中,坯料表面产生裂纹的现象。
这种现象在连铸过程中非常常见,如果没有正确的处理,会影响连铸坯的质量和后续加工工艺,甚至可能导致产量的降低。
连铸坯发纹裂纹的产生原因非常多样化,主要包括以下几个因素。
首先,连铸坯发纹裂纹的产生与坯料的化学成分有关。
在连铸过程中,如果坯料中含有不溶于钢液的硬质夹杂物,这些夹杂物会被硬质粒子剪切或滚动而产生裂纹。
此外,坯料中如果含有超过允许值的硫、磷等元素,会导致钢液的黏度增加,使连铸过程中液面波动较大,从而增加坯料表面的应力,进一步促进裂纹的发生。
其次,连铸坯发纹裂纹的产生与连铸工艺参数有关。
连铸过程中的拉速度、浇注速度、结晶器冷却剂的喷射速度等参数的过大或过小都会导致连铸坯表面产生应力,从而引发裂纹的产生。
此外,连铸过程中,如果坯料温度过低或结晶器冷却不均匀,也会导致坯料表面产生裂纹。
再次,连铸坯发纹裂纹的产生与结晶器的表面状况有关。
结晶器的表面状况会直接影响连铸坯表面的光滑度和均匀度。
如果结晶器表面存在磨损、凹凸不平等缺陷,会导致连铸坯表面产生过多的应力,从而引发裂纹的产生。
此外,连铸坯发纹裂纹的产生还与连铸辊的形状和磨损程度有关。
连铸辊的形状不合理或磨损过度会导致钢坯的厚度不均匀,在拉伸过程中产生裂纹。
在连铸工艺中,如果连铸辊的温度过高或过低,也会导致连铸坯的拉伸和表面温度不均匀,从而引发裂纹的产生。
最后,连铸坯发纹裂纹的产生还与工艺操作和设备维护有关。
操作不当会导致坯料表面的应力增加,设备维护不到位会降低连铸过程的稳定性,从而增加坯料发纹裂纹的风险。
为了减少连铸坯发纹裂纹的发生,可以采取以下措施:1.优化坯料的化学成分,减少夹杂物的含量,控制硫、磷等元素的含量。
2.合理调整连铸工艺参数,包括拉速度、浇注速度、结晶器冷却剂的喷射速度等,以减小坯料表面的应力。
3.对结晶器进行检修和维护,保持其表面的光滑度和均匀度。
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。
第45卷第3期2019年6月包 钢 科 技ScienceandTechnologyofBaotouSteelVol.45,No.3June,2019连铸坯角裂缺陷产生原因及解决对策张立通1,李 强2,段云波2(1 内蒙古包钢钢联股份有限公司技术中心,内蒙古包头 041010;2 内蒙古包钢钢联股份有限稀土钢板材厂,内蒙古包头 014010)摘 要:文章对铸坯角裂缺陷进行了研究,分析了铸坯产生角裂缺陷的工艺、操作因素和设备原因,通过提高钢水质量、调整结晶器冷却水量和二冷水量以及提高在线设备性能、倒角结晶器等一系列改进措施,改善了作用于凝固坯壳上的热应力和机械应力不均现象,减少了铸坯角部裂纹发生率,提高了连铸板坯质量。
关键词:连铸;角部裂纹;结晶器;二冷中图分类号:TF771 2 文献标识码:B 文章编号:1009-5438(2019)03-0022-03CausesandSolutionsforCornerCrackDefectofContinuousCastingSheetBilletZhangLi-tong1,LiQiang2,DuanYun-bo2(1.TechnicalCenterofInnerMongoliaBaotouSteelUnionCo.,Ltd.,Baotou014010,InnerMongoliaAutonomousRegion,China;2.RareEarthSteelPlatePlantofInnerMongoliaBaotouSteelUnionCo.,Ltd.,Baotou014010,InnerMongoliaAutonomousRegion,China) Abstract:Inthepaper,itisinvestigatedthecornercrackdefectofcontinuouscastingsheetbillet,analyzeditscausesfromtheprocess,operationsanddevices.Theuneventhermalstressandmechanicalstressonsolidifiedslabshellareim provedthroughsuchaseriesofimprovementmeasuresasimprovingthequalityofmoltensteel,adjustingthecoolingwaterandsecondarycoolingwaterconsumptionofcrystallizeraswellasimprovingtheon-lineequipmentperformanceandcham feredcrystallizersothatitsoccurrencerateisreducedandthequalityofcontinuouscastingsheetbilletisimproved. Keywords:continuouscasting;cornercrack;crystallizer;secondarycooling 包钢稀土钢板材厂两台双流板坯连铸机1650mm连铸机、2150mm连铸机分别于2013年10月19日、2014年4月28日热负荷试车。
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) (4)2.2表面横裂纹(AA02) (6)2.3星状裂纹(AA03) (7)2.4角部横裂纹(AA04) (8)2.5角部纵裂纹(AA05) (10)2.6气孔(AA06) (11)2.7结疤(AA07) (12)2.8表面夹渣(AA08) (13)2.9划伤(AA09) (14)2.10接痕(AA13) (15)2.11鼓肚(AA11) (16)2.12脱方(AA10) (17)2.13弯曲(AA12) (18)2.14凹陷(AA14) (19)2.15镰刀弯(AA15) (20)2.16锥形(AA16) (21)2.17中心线裂纹(AA17) (22)2.18中心疏松(AA18) (23)2.19三角区裂纹(AA19) (25)2.20中心偏析(AA20) (27)2.21中间裂纹(AA21) (28)2.1表面纵向裂纹(AA01)图2-1-11、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。