浇铸主要工艺参数及保护渣性能对模铸钢锭实物质量的影响

压铸工艺参数分析1.注射压力：注射压力是指在铸造过程中，金属熔液被压入型腔的压力大小。

注射压力的大小对于铸件的排气、充盈、凝固过程以及零部件的尺寸稳定性有着重要的影响。

过高的注射压力会导致铸件内部气泡的形成、表面粗糙度增大等问题，而过低的注射压力则会导致型腔内充盈不充分。

2.注射速度：注射速度是指熔融金属进入模具腔体的速度。

适当的注射速度可以使熔融金属在型腔内充盈均匀，防止铸件出现疏松、夹杂等缺陷。

过高的注射速度会导致金属熔液的剪切力增加，容易产生气泡和金属破碎现象，而过低的注射速度则会导致金属熔液在充盈过程中受到阻力，形成冷障。

3.注射温度：注射温度是指金属熔液注入型腔时的温度。

注射温度的高低会直接影响到铸件的凝固形态和组织结构。

过高的注射温度会导致铸件的表面质量较差，因为金属熔液的冷却速度过快，易产生冷障和贝氏体组织。

而过低的注射温度则会导致金属熔液黏度增大，充盈性变差。

4.金属液温度：金属液温度是指金属熔体在注射之前的温度。

金属液温度的高低会直接影响到铸件的凝固过程和性能。

过高的金属液温度会导致铸件的组织粗大，出现热裂纹等问题。

而过低的金属液温度则会导致铸件的毛细孔增多，降低铸件的密实性。

5.压射机的闭模力：压射机的闭模力是指用于关闭型腔的力大小。

闭模力的大小会直接影响到铸件的尺寸稳定性和机械性能。

过高的闭模力会导致铸件的尺寸过大，形成表面凸起和冷障等问题。

而过低的闭模力则会导致铸件尺寸的不稳定性和机械性能的下降。

6.模具温度：模具温度是指模具在铸造过程中的温度。

模具温度的高低会直接影响到铸件的组织结构和表面质量。

适当的模具温度可以提高铸件的表面光洁度，减少气孔和缩松等问题。

过高的模具温度会导致铸件的热组织粗大，而过低的模具温度则会导致铸件充盈性差。

总结起来，压铸工艺参数对于铸件质量和性能有着直接的影响。

合理的控制和选择工艺参数可以有效地改善铸件的表面质量、减少缺陷率，提高铸件的力学性能和尺寸稳定性。

【连铸保护渣的作用是什么?】(1)绝热保温防止散热；(2)隔开空气，防止空气中的氧进入钢水发生二次氧化，影响钢的质量；(3)吸收溶解从钢水中上浮到钢渣界面的夹杂物，净化钢液；(4)在结晶器壁与凝固壳之间有一层渣膜起润滑作用，减少拉坯阻力，防止凝壳与铜板的粘结；(5)充填坯壳与结晶器之间的气隙，改善结晶器传热。

一种好的保护渣，应能全面发挥上述五个方面作用，以达到提高铸坯表面质量，保证连铸顺行的目的。

【对保护渣熔化模式有何要求?】在连铸过程中加入到结晶器的保护渣，要完成上述五个方面的功能，必须要求保护渣粉有规定的熔化模式，也就是要求在钢水面上形成所谓粉渣层—烧结层一液渣层的所谓三层结构。

添加到结晶器高温钢液(1500℃左右)面上低熔点(1100～1200℃)的渣粉，靠钢液提供热量，在钢液面上形成了一定厚度的液渣覆盖层(约10～l5mm)，钢水向粉渣层传热减慢，在液渣层上的粉渣受热作用，渣粉之间互相烧结在一起形成所谓烧结层(温度在900～600℃)，在烧结层上粉渣接受从钢水传递的热量更少，温度低(<500℃)，故保持为粉状，均匀覆盖在钢水面上，防止了钢水散热，阻止了空气中的氧进入钢水。

在拉坯过程中，由于结晶器上下振动和凝固坯壳向下运动的作用，钢液面的液渣层不断通过钢水与铜壁的界面而挤入坯壳与铜壁之间，在铜壁表面形成一层固体渣膜，而在凝壳表面形成一层液体渣膜，这层液体渣膜在结晶器壁与坯壳表面起润滑作用，就像马达轴转动时加了润滑油一样。

同时，渣膜充填了坯壳与铜壁之间气隙，减少了热阻，改善了结晶的传热。

随着拉坯的进行，钢液面上的液渣不断消耗掉，而烧结层下降到钢液面熔化成液渣层，粉渣层变成烧结层，再往结晶器添加新的渣粉，使其保持为三层结构，如此循环，保护渣粉不断消耗。

【如何实现使结晶器保护渣粉形成所谓“三层结构”?】要发挥保护渣5个方面功能，就必须使添加到结晶器渣粉形成“三层结构”。

要形成“三层结构”关键是要控制保护渣粉的熔化速度，也就是说，加入到钢液面的渣粉不要一下子都熔化成液体，而是逐步熔化。

保护浇注(模铸)创建时间：2008-08-02在浇注过程中，采取必要措施，保护钢水免受大气氧化或玷污的技术。

也称无氧化浇注。

是改善钢锭质量、提高钢锭收得率和成材率的一项重要手段。

保护浇注包括注流保护和钢液面保护。

注流保护从盛钢桶水口流向中注管或钢锭模的注流如果直接与大气接触，势必造成钢水的二次氧化及氮、氢等气体含量的增加，从而恶化钢锭质量和降低钢的洁净度。

故需采取适当方法使注流与空气隔绝。

方法注流保护有气幕法、液氮法和密封罩法等多种。

(1)气幕法：在水口附近设环管或透气耐火材料，通以Ar气在注流周围形成气幕．隔绝大气。

(2)液氮法：液氮罐中的液氮经绝热保温管道通入安装在盛钢桶水口周围的分配环中，再经喷出孔围绕注流向下喷出，液氮气化形成气幕保护注流。

(3)密封罩法：在中注管漏斗砖(下注时)或钢锭模(上注时)上设置密封罩，再通过进气管或透气砖向罩内通入Ar气对注流加以保护。

图1即为诸多密封罩法中较典型的一例。

不管哪种注流保护法，密封的越好，防止二次氧化的效果越佳。

上注时，开棒前应通入足够的Ar气(为锭模容积的2～6倍)，完全驱出模内的空气；下注时，只需将中注管内空气驱出。

浇注过程中不断通Ar气，直至浇注完毕。

通气量一般控制在200～400L／mim，可使注流周围气氛中氧的浓度小于0．20％。

由于注流保护耗Ar量较大，操作上又有诸多不便，模铸时采用不多，只有个别厂家在浇注不锈钢等易氧化钢种时应用。

效果用氩气保护注流，对低碳、低锰、高硅、高铝等钢种，能显著减少钢锭中沉积锥处的大型夹杂物，防止酸溶铝减少，并使含氧量和含氮量明显降低。

注流保护方法与不锈钢中全氧量的关系如图2所示。

注流未加任何保护，由于二次氧化使钢中的∑O量由盛钢桶中的85ppm增至钢锭中的1 09ppm(曲线1)，而采用气幕保护(曲线2)和密封罩保护(曲线3)时，钢中全氧量分别降低约4×10-6和6×10-6。

同时，注流保护还可以使钢锭中氮含量降低(10～30)×10-6，并使钢锭原始合格率(不清理率)提高约10％～50％。

关于浇铸质量保障措施有哪些浇铸质量保障措施是确保浇铸产品质量的重要步骤。

浇铸是制造业中一种常用的工艺方法，它涉及到将熔化的金属或合金注入到预先制作的模具中，然后冷却和凝固，形成所需的产品。

浇铸质量的好坏直接影响到产品的性能和使用寿命。

本文将从原材料控制、工艺控制、设备控制和质量监测等方面介绍浇铸质量保障措施。

第一，原材料控制1.1 原材料选择选择合适的铸造原材料对保证浇铸质量至关重要。

对于不同的铸造工艺和要求，选用适合的铸造材料，包括金属或合金，有机材料，砂型材料，模具材料等。

例如，对于高温铸造，应选择具有较高耐高温性能的合金材料。

1.2 原材料检验对原材料进行严格的检验，包括化学成分检验、物理性能检验以及杂质检验。

这样可以确保原材料的质量符合要求，并且不会对浇铸产品的质量产生不良影响。

1.3 原材料储存储存原材料要注意避免湿气和杂质的污染。

原材料应储存在干燥和清洁的环境中，避免暴露在非常规的温度和湿度条件下。

此外，应按照要求进行分类和标识，以免发生混淆或材料误用。

第二，工艺控制2.1 模具设计和制造优质的模具设计和制造对浇铸质量起着决定性的影响。

模具应根据产品的形状、尺寸和技术要求进行设计，以确保产品的精度和一致性。

模具材料的选择和加工也应考虑到金属熔化温度、浇注压力和浇注速度等因素，以确保模具的耐用性和稳定性。

2.2 砂型制备在砂型的制备过程中，要严格控制砂料的湿度、砂型的振实度和砂型的硬化时间等参数。

通过合理的砂型制备，可以减少砂芯的缺陷，提高产品的表面质量和尺寸精度。

2.3 浇注工艺控制浇注工艺是浇铸过程中最关键的环节之一。

浇注的过程中需要控制金属液的温度、浇注速度和浇注压力等参数，以确保金属流动的稳定性和浇注完整性。

同时，还要注意防止气泡、夹杂物和凝固缺陷等缺陷的产生。

第三，设备控制3.1 设备维护浇铸设备的正常运行对质量的稳定性至关重要。

设备需要定期检修和保养，避免设备故障和损坏对产品质量的影响。

铸造工艺评定报告1. 引言铸造工艺评定是指通过对铸件质量、工艺参数以及生产工艺进行评估，确定合适的铸造工艺，以保证最终产品的质量和性能。

本报告旨在对某一特定铸造工艺进行评定，并提出改进建议。

2. 工艺参数分析在铸造过程中，工艺参数是影响铸件质量的关键因素之一。

我们将分析以下几个常用的工艺参数：2.1 浇注温度浇注温度对铸件的凝固过程和终态组织有着重要影响。

通过对浇注温度进行试验和分析，我们可以确定最适合的温度范围。

2.2 浇注速度浇注速度直接影响到铸件的充型过程和热传导情况。

通过控制浇注速度，我们可以避免缩孔、夹杂等缺陷的产生。

2.3 浇注时间浇注时间是指从开始浇注到浇注结束的时间间隔。

恰当的浇注时间可以保证铸件内部的气体逸出，减少气孔的形成。

2.4 保持压力保持压力是指在浇注结束后，持续施加压力以保证铸件形状的稳定性。

合适的保持压力可以避免铸件变形和收缩。

3. 铸件质量评估铸件质量是铸造工艺评定的重要指标之一。

我们将对铸件的几个关键质量指标进行评估：3.1 表面质量表面质量直接影响到铸件的外观和表面处理效果。

我们将进行目测和触感的评估，以确定铸件表面的光滑度和质感。

3.2 尺寸精度尺寸精度是指铸件与设计要求尺寸之间的偏差程度。

我们将使用测量工具对铸件的尺寸进行量测，并与设计要求进行对比。

3.3 内部缺陷内部缺陷是指铸件内部可能存在的气孔、夹杂等缺陷。

我们将使用X射线或超声波等无损检测方法对铸件进行检测，以确定内部缺陷情况。

4. 工艺改进建议在对铸造工艺进行评定的基础上，我们提出以下几点工艺改进建议：4.1 调整浇注温度与速度根据实验结果，我们建议适当降低浇注温度，并增加浇注速度，以减少铸件的凝固时间，并避免缩孔和夹杂的产生。

4.2 优化浇注时间根据浇注时间的评估结果，我们建议适当延长浇注时间，以保证铸件内部气体的逸出，减少气孔的形成。

4.3 加强保持压力控制根据铸件质量评估的结果，我们建议增加保持压力的施加时间，并加强对保持压力的控制，以减少铸件变形和收缩。

铸造生产工艺参数是指在进行铸造过程中需要控制和调整的一系列参数，以确保产品质量和生产效率。

以下是一些常见的铸造生产工艺参数：
1.浇注温度：指熔融金属或合金从炉中倒入铸型的温度。

合适的浇注温度能够保证流动性、
充填性和凝固性。

2.浇注速度：指铸液从浇口进入铸型的速度。

过高的浇注速度可能引起气孔、缩松等缺陷，
而过低的浇注速度可能导致充填不完全。

3.砂型湿度：指用于制备砂型的砂料中所含水分的含量。

适当的砂型湿度可以提高模型的
强度和表面光滑度。

4.压实压力：指用于压实砂型的压力大小。

正确的压实压力能够增加砂型的密实度和强度，
以提高铸件的表面质量和尺寸精度。

5.凝固时间：指从浇注到铸件完全凝固所需的时间。

准确控制凝固时间可以避免铸件缺陷，
如热裂纹和收缩缺陷。

6.浇注系统设计：包括浇口、冒口、喷杆等组成的铸造系统。

合理的浇注系统设计可以确
保铸液均匀充填铸型，并有助于减少气孔和杂质的产生。

7.砂芯制备参数：对于需要内部空腔的铸件，砂芯的制备是必要的。

砂芯制备参数包括砂
芯的湿度、压实力度和固化时间等。

8.热处理参数：针对某些合金铸件，热处理过程是必要的，如退火、淬火等。

热处理参数
包括温度、保温时间和冷却速率等。

这些参数在铸造生产中相互关联，需要根据具体铸件的形状、材料和工艺要求进行调整和控制，以保证最终产品的质量和性能。

高压铸造工艺参数对铝合金铸件质量的影响高压铸造工艺参数对铝合金铸件质量的影响高压铸造是一种常用的铝合金铸造工艺，它可以通过施加高压来提高铸件的密实度和性能。

以下是高压铸造工艺参数对铝合金铸件质量的影响的步骤思考。

第一步：注射温度注射温度是指铝合金在注射过程中的温度。

注射温度的选择会影响到铸件的凝固过程和热处理的效果。

一般来说，较高的注射温度可以提高铝合金的流动性，但过高的温度可能导致铸件出现热裂纹等缺陷。

因此，选择适当的注射温度对于获得高质量的铝合金铸件至关重要。

第二步：模具温度模具温度是指铸造模具的温度。

模具温度的选择会影响到铸件的凝固速度和凝固过程中的温度梯度。

较高的模具温度可以加快铸件的凝固过程，减少凝固缩孔等缺陷的产生。

然而，过高的模具温度可能会导致铸件的表面粗糙度增加。

因此，需要在保证铸件表面质量的前提下选择适当的模具温度。

第三步：注射速度注射速度是指铝合金在注射过程中的流动速度。

注射速度的选择会影响到铸件的充型性能和缩孔的形成。

较高的注射速度可以提高铸件的充型性能，减少气体吸收和减少缩孔的产生。

然而，过高的注射速度可能会导致铸件表面出现气孔等缺陷。

因此，需要根据具体情况选择适当的注射速度。

第四步：压力持续时间压力持续时间是指在铸造过程中施加高压的时间。

压力持续时间的选择会影响到铸件的密实度和力学性能。

较长的压力持续时间可以提高铸件的密实度，但过长的时间可能会导致铸件出现过度压实等缺陷。

因此，需要平衡铸件的密实度和力学性能，选择适当的压力持续时间。

第五步：冷却时间冷却时间是指铸件冷却至室温所需的时间。

冷却时间的选择会影响到铸件的凝固过程和组织形成。

较长的冷却时间可以提高铸件的凝固性能和力学性能，减少组织缺陷的产生。

然而，过长的冷却时间可能会导致生产效率低下。

因此，需要在保证铸件质量的前提下选择适当的冷却时间。

总结：高压铸造工艺参数对铝合金铸件质量有着重要的影响。

通过合理选择注射温度、模具温度、注射速度、压力持续时间和冷却时间，可以提高铸件的密实度、凝固性能和力学性能，减少铸件缺陷的产生。

连铸板坯热轧工艺参数优化及其对钢材质量的影响连铸板坯热轧工艺参数优化及其对钢材质量的影响随着钢铁行业的快速发展，对高品质、高性能钢材的需求也越来越大。

连铸板坯作为热轧生产的主要原料，其质量直接影响到最终产品的品质。

因此，研究连铸板坯热轧工艺参数优化及其对钢材质量的影响十分重要。

连铸板坯热轧工艺参数优化包括轧制温度、轧制速度、轧制压力等。

轧制温度是指板坯进入轧机时的温度，其选择直接影响到钢材的组织和性能。

一般来说，较高的轧制温度可以降低轧制力和改善塑性变形能力，但同时也容易导致晶粒长大和过度软化。

因此，需要根据不同的钢种和材料要求进行合理选择。

轧制速度是指连铸板坯在轧机中通过的速度，也是影响钢材质量的关键参数。

过快的轧制速度容易导致晶粒细化不足，从而影响板坯的塑性变形能力和抗拉强度。

同时，过快的轧制速度还容易引起表面质量问题，如皱纹等。

因此，在确定轧制速度时需要综合考虑以上因素。

轧制压力是指轧机施加在板坯上的压力，它对钢材的塑性变形和组织的形成也有重要影响。

较大的轧制压力可以提高钢材的强度和韧性，但也容易导致轧件性能不稳定和开裂等问题。

因此，需要根据具体情况选择适当的轧制压力。

连铸板坯热轧工艺参数优化对钢材质量的影响主要体现在以下几个方面。

首先，连铸板坯热轧工艺参数优化可以改善钢材的组织。

通过合理选择轧制温度、速度和压力等参数，可以控制晶粒尺寸和分布，从而提高钢材的显微组织均匀性和一致性。

其次，连铸板坯热轧工艺参数优化可以提高钢材的机械性能。

通过选择适当的轧制参数，可以增加钢材的抗拉强度、屈服强度和延伸率等机械性能指标，从而提高钢材的耐久性和适用性。

最后，连铸板坯热轧工艺参数优化还可以改善钢材的表面质量。

通过控制轧制参数，可以减少皱纹、划痕和银色条纹等表面缺陷，提高钢材的外观质量。

总之，连铸板坯热轧工艺参数优化及其对钢材质量的影响是一个复杂的系统工程，需要综合考虑多个因素。

只有通过合理选择和优化热轧工艺参数，才能得到高品质、高性能的钢材产品。

收稿日期:2008209226基金项目:国家自然科学基金和上海宝钢集团公司联合资助重点项目(50534010)・作者简介:董艳伍(1978-),男,辽宁铁岭人,东北大学讲师,博士;姜周华(1963-),男,浙江萧山人,东北大学教授,博士生导师;李正邦(1934-),男,江苏南京人,钢铁研究总院教授,博士生导师・第30卷第11期2009年11月东北大学学报(自然科学版)Journal of Northeastern University (Natural Science )Vol 130,No.11Nov.　2009电渣重熔工艺参数对钢锭凝固质量的影响董艳伍1,姜周华1,肖志新1,李正邦2(1.东北大学材料与冶金学院,辽宁沈阳　110004; 2.钢铁研究总院冶金工艺研究所,北京　100081)摘 要:应用以前所建立的数学模型,确定了几种渣系重熔冷轧辊用钢的最优工艺,对重熔钢锭的质量进行了分析,研究了工艺制度对重熔钢锭凝固质量的影响・实验表明,通过工艺参数的合理选择,控制重熔过程的局部凝固时间和二次枝晶间距长度,进而控制重熔钢锭的偏析程度的方法是可行的・对于Cr5冷轧辊用钢而言,局部凝固时间越长,对应的二次枝晶间距越长,由于元素偏析所引起的碳化物含量越高・关　键　词:电渣重熔;凝固质量;枝晶间距;局部凝固时间;冷轧辊中图分类号:TG 244 文献标识码:A 文章编号:100523026(2009)1121598204Influence of ESR Process Parameters on Solidif ication Q u alityof R emelting IngotsDON G Y an 2w u 1,J IA N G Zhou 2hua 1,X IA O Zhi 2xi n 1,L I Zheng 2bang 2(1.School of Materials &Metallurgy ,Northeastern University ,Shenyang 110004,China ; 2.Department of Metallurgical Technology ,Central Iron and Steel Research Institute ,Beijing 100081,China.Correspondent :DON G Y an 2wu ,E 2mail :yanwu -dong @ )Abstract :Based on the mathematical model developed previously by the authors for ESR process ,the optimal process technologies were determined for some slag systems to be used in ESR process from which the steel will be provided for cold rolls.Analyzing the quality of remelting ingots ,the influence of technological schedule on the solidification quality of those ingots was investigated.Testing results showed that the reasonable selection of process parameters is actually feasible to control local solidification time and secondary interdendritic spacing and ,further ,control the segregation in remelting ingots.With regard to the steel Cr5for cold rolls ,the longer the local solidification time ,the longer the corresponding secondary interdendritic spacing and the higher the content of carbides due to segregated elements.K ey w ords :ESR ;solidification quality ;interdendritic spacing ;local solidification time ;cold roll 由于电渣重熔钢锭具有组织致密、成分稳定、表面光洁、夹杂物细小且分布均匀、材料性能较高等优点,多年来成为生产某些特殊金属材料的重要手段[1-2],而电渣重熔过程对于凝固过程的控制是材料性能提高的重要途径,也是许多研究者多年来致力于研究的一个重要内容[3-6]・本文在前期所建立数学模型[7]的基础上,应用模型对实验室条件下的小型电渣重熔炉采用不同渣系的工艺制度进行了计算,并应用计算结果在实验室条件下进行了电渣重熔实验,研究了不同工艺制度对凝固质量的影响・1　模型对工艺制度的计算电渣重熔过程中采用Φ70mm 的自耗电极,自耗电极材料选择目前普遍采用的Cr5系冷轧辊用钢,选用上口Φ130mm ,下口Φ150mm ,高度800mm 的结晶器・由于渣量过少不易控制重熔过程的稳定性,而渣量过大,会增加能耗,在已有经验基础上,本研究过程中渣量采用315kg ・电渣重熔过程是一个非常复杂的过程,其中存在电磁场、流场以及温度场间的耦合作用,金属熔池和渣池的热量传输则主要依赖于钢水和熔渣的循环流动,这种循环流动的动力主要是由于电磁力和浮力引起的・应用从电磁场方程、流体流动方程和对流传热方程出发所建立的数学模型对实验室条件下重熔工艺制度进行了计算分析,模型通过验证,结果是可靠的[8]・具体工艺参数如表1所示・由于采用表1　模型计算的重熔功率Table1　Remelting power calculated according tothe model developed previously渣系功率/kW123L0114.5108.5103.6 L1114.2108.3103.5 L2106.6104.198.4 L3104.4101.896.5不同的渣系进行重熔,而渣系电导率、密度等参数的不同,计算得到的重熔功率都有一定的差别・2　实验研究方法在上述模型计算的基础上,应用模型计算结果在实验室小型电渣炉上进行了试验研究・由于实验室电渣重熔过程中,电压大小不能随时调节,因此采用重熔电压恒定(44V),而用控制重熔电流大小的方法来控制重熔功率,并选择L0,L1, L2和L3四种渣系进行了相关的研究・由于模型计算得到的L0和L1渣系,L2和L3渣系的功率相差不大,因此实际重熔时采用基本相同的工艺制度,L2和L3渣系采用相同的工艺制度,重熔控制电流及枝晶间距情况如表2所示・表2　电渣重熔冷轧辊用钢的工艺参数Table2　ESR parameters for remelting roll steel渣系控制参数段熔化长度3/mm电流33/kA熔速33/h中心L ST3/s中心d3Ⅰ/μm中心d3Ⅱ/μm L01630 2.656.7238146.659.9 2600 2.583.1599192.584.13570 2.485.5665198.587.4L11630 2.640.5236146.259.6 2600 2.568.0596192.284.03570 2.478.9652197.386.8L21735 2.542.7251148.960.4 2700 2.474.1604192.984.43665 2.385.5660198.087.2L31630 2.559.7258150.161.6 2600 2.483.1601192.684.23570 2.385.5671199.087.7 3:计算值;33:实际采用数值或者测量值,LST为局部凝固时间・3　实验结果及分析3.1　重熔钢锭表面质量的分析钢锭的表面质量主要取决于两个方面,一是重熔工艺制度及过程的稳定性,二是所使用渣系的黏度随温度的变化情况・一般来说,长渣系有利于形成良好的表面质量,而实验过程中所用渣系基本都为长渣渣系,均有利于形成良好的表面质量,同时,渣系在一定程度上决定了钢中夹杂物的含量・分析表明,在四种渣系中L0渣系具有最佳的去夹杂物的能力,其次是L2渣系,而L1和L3渣系稍差[8]・由于自耗电极是在实验室采用真空感应炉进行熔炼的,为了尽量模拟大工业生产中自耗电极的氢体积分数水平(2×10-6～3×10-6),在采用感应熔炼过程中,真空感应炉炉内气氛压力控制在200Pa左右,因此自耗电极中氧含量稍高・重熔过程中以吨钢1kg的标准加入铝粒进行脱氧,坚持勤加少加的原则,使脱氧反应不致过于剧烈,这样有利于形成良好的表面质量・各渣系重熔后钢锭的表面质量如图1所示,从图中可以看出, L0钢锭上部出现一些圆环型的渣沟,这主要是由于重熔后期一次性加入的脱氧剂过多造成的,除此以外,其他的各部位都是比较光滑的・L0钢锭上部所出现的渣沟进一步证明,坚持脱氧剂勤加少加的原则是非常必要的・3.2　钢锭的内部质量分析3.2.1　工艺制度对枝晶间距的影响Ballantyne[9]研究指出,电渣重熔钢锭组织决定于局部凝固时间,而不是决定于金属熔池的形状,而长期以来冶金工作者都是试图通过控制金属熔池形状控制铸锭的结晶组织・Ballantyne 认为局部凝固时间与熔化速率之间并不存在线性关系・9951第11期 董艳伍等:电渣重熔工艺参数对钢锭凝固质量的影响图1　电渣钢锭的形貌Fig.1　Appearance of remelting ingots via ESR(a )—L0;(b )—L1;(c )—L2;(d )—L3・Flemings 对金属的凝固理论进行过大量的研究[10],提出局部凝固时间与枝晶间距之间的关系・局部凝固时间是生产中无法测量得到的,而枝晶间距是可以后期测量得到的・本文依据局部凝固时间与枝晶间距的关系,用所建立的模型[6-7],计算出电渣重熔铸锭凝固过程的局部凝固时间,进而计算出铸锭凝固的枝晶间距,以枝晶间距大小作为衡量铸锭的凝固质量的依据之一・由于使用L0和L1渣系的重熔功率相近、L2和L3,因此随后选取了L0和L1中的L1,L2和L3中的L2渣系重熔后的电渣钢锭进行了对比分析・在两个钢锭的中上部边缘、1/2半径和中心处取样,测量二次枝晶间距,由于重熔过程中实际采用的工艺制度的影响,使得实际重熔速度存在较大的差别,因此实测的二次枝晶间距大小与计算数值有些偏差,具体结果如表3所示,枝晶形貌如图2所示・由于L2渣系重熔过程中熔速较高,因此二次枝晶间距较大,相反L1渣系对应的二次枝晶间距较小・表3　二次枝晶间距测定结果Table 3　Re sults of secondary interdendritic spacingμm 渣系边缘1/2半径中心L158.876.684.6L261.885.289.2图2　枝晶形貌Fig.2　Appearance of interdendritic研究发现[7-8],电渣重熔过程中熔速越高,渣池的温度越高,则对应的金属熔池深度越大,两相区宽度越大,两相区的温度梯度越小,从而使得铸锭凝固的局部凝固时间增大,最终导致枝晶间距的增大・3.2.2　枝晶间距与钢中碳化物的关系由于铸锭的凝固组织取决于局部凝固时间,而枝晶间距与局部凝固时间存在着定量的关系,因而枝晶间距的大小在一定程度上体现着钢锭的凝固质量・对于Cr5系冷轧辊用钢来说,铸锭的枝晶间距越小,元素的偏析程度就越低,从而由于偏析所引起的碳化物含量就越低・在上述实验基础上,对各样品中的碳化物质量分数采用CARL ・ZEISS Axio ImagerA1m 型金相显微镜进行了分析,表4是分析得到的结果,从表4　碳化物相质量分数分析及尺寸分布Table 4　Analysis of content of carbide s and their size distribution 渣系位　置碳化物个数mm -2质量分数%碳当量直径百分比/%0<D ≤5μm 5D ≤10μm D >10μm D max /μm边缘11.00.03977.822.20 2.26L11/2半径8.60.06081.416.3 2.310.68中心19.90.15667.627.0 5.415.85边缘16.70.05982.516.70.8 4.27L21/2半径25.80.10175.920.5 3.619.64中心38.10.18768.823.28.028.44061东北大学学报(自然科学版) 第30卷结果中可以明显地看出,由于L2渣系重熔时实际采用的功率较模型计算稍大,因而对应的钢锭的二次枝晶间距较大,析出的碳化物含量较高,同时所析出的碳化物尺寸也有所增大・而L1渣系重熔时功率与模型计算结果相近,熔速控制较好,因而二次枝晶间距较小,所析出的碳化物含量也较低・图3是两种渣系重熔后钢中碳化物总量的变化,从中可以明显看出,由于枝晶间距的不同,L2渣系重熔后的钢中碳化物含量远高于L1渣系重熔后的钢中碳化物含量・碳化物含量的增高,尤其是大颗粒碳化物的增多在后期的热处理过程中不容易吸收和溶解,不利于得到高均匀性的组织,影响轧辊的抗事故能力・图3　钢中碳化物含量变化Fig.3　Change in carbide content in ingot在电渣重熔冷轧辊用钢时,钢中碳化物含量越高,说明偏析越严重,越不利于最终产品质量的提高・从以上的分析结果可以看出,通过控制工艺参数的方法控制二次枝晶间距,进而控制电渣钢锭的凝固偏析程度的方法是可行的・通过合理地控制工艺制度,就可以尽量降低铸锭凝固的二次枝晶间距,从而减少由于元素偏析所析出的碳化物,尤其是可以尽量避免大颗粒的碳化物的析出,这对于后期的热处理过程,以及最终的产品质量都是非常有益的・4　结 语综上所述,电渣重熔用渣系的选择对于控制钢的表面质量是非常重要的,应优选黏度随温度变化平缓的长渣渣系・对于Cr5冷轧辊用钢而言,二次枝晶间距越长,即铸锭凝固的局部凝固时间越长,由于元素偏析所析出的碳化物含量越高,颗粒度越大・采用合理的电渣重熔工艺制度,控制铸锭中心的局部凝固时间,进而控制二次枝晶间距长度,可以有效地控制凝固过程中所析出的碳化物含量,这对于控制最终产品质量是非常重要的・参考文献:[1]李正邦・电渣熔铸[M ]・北京:国防工业出版社,1979:17-24・(Li Zheng 2bang.Electroslag casing [M ].Beijing :National Defense Industry Press ,1979:17-24.)[2]姜周华・电渣冶金的物理化学及传输现象[M ]・沈阳:东北大学出版社,2000:8-15・(Jiang Zhou 2hua.Physical chemistry and transmissionphenomena during electroslag metallurgy [M ].Shenyang :Northeastern University Press ,2000:8-15.)[3]K ou S D ,Poirier D R ,Flemings M C.Macrosegregation in rotated remelted ingots[J ].Met T rans ,1978,12(9B ):711-719.[4]Ridder S D ,Reyes F C ,Chakravorty S ,et al .Steady state segregation and heat flow in ESR[J ].Met T rans B ,1978,9(9):415-425.[5]Cefalu S A 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董艳伍等:电渣重熔工艺参数对钢锭凝固质量的影响。

冶炼钢锭浇铸工艺冶炼钢锭是一种重要的工艺过程，用于将原料转化为高强度、耐用的钢材。

本文将介绍冶炼钢锭的浇铸工艺，包括工艺流程、设备和材料的选择，以及注意事项等方面。

一、工艺流程冶炼钢锭的浇铸工艺一般包括以下几个步骤：1. 原料准备：根据需要冶炼的钢种选择合适的原料，通常包括铁矿石、废钢、合金等。

原料需经过粉碎、筛分等处理，以保证均匀混合。

2. 熔炼炉装料：将准备好的原料按照一定比例装入熔炼炉中。

常见的熔炼炉有电炉、转炉、氧气顶吹炉等。

3. 加热熔化：通过电能、燃料或氧气等方式对熔炼炉进行加热，使原料完全熔化。

熔炼过程中需要控制温度、炉内气氛等参数，以保证冶炼效果。

4. 炉内调质：在熔炼过程中，可以添加合适的合金元素和脱氧剂等，以调整钢液的成分和性能。

5. 钢液浇注：将熔化好的钢液从熔炼炉中流出，倒入浇铸模具中。

浇注时需要控制流速、温度等参数，以保证钢液充分填充模具，并获得均匀的凝固结构。

6. 凝固冷却：钢液在模具中逐渐冷却凝固，形成钢锭。

冷却过程中需要控制冷却速度，以避免产生缺陷。

7. 处理后工艺：冷却后的钢锭需要进行去毛边、修整等处理，以达到规定的尺寸和形状要求。

8. 检验和质量控制：对冶炼钢锭进行化学成分分析、机械性能测试等，确保产品质量符合标准要求。

二、设备和材料选择冶炼钢锭的设备选择主要考虑生产规模、钢种要求和经济效益等因素。

常见的设备有电炉、转炉、氧气顶吹炉等。

对于大型钢厂，通常采用转炉或氧气顶吹炉进行冶炼；而小型钢厂则多采用电炉进行冶炼。

材料选择方面，要根据冶炼钢锭的要求选择合适的原料。

铁矿石作为最主要的原料，应选择高品位、低硫低磷的铁矿石。

废钢可以作为回收利用的原料，但需要经过分类、清洁等处理。

合金则根据冶炼需要选择合适的合金元素。

三、注意事项1. 安全操作：冶炼钢锭的过程涉及高温、高压等危险因素，操作人员必须佩戴防护设备，并按照操作规程进行操作。

2. 温度控制：钢液的浇注温度、冷却速度等参数对钢锭的质量具有重要影响，需要进行严格控制。

影响合金钢铸件质量的因素合金钢铸件由于其硬度高、耐磨性好等特点，被广泛应用于工业、机械制造等领域。

但是，合金钢铸件的质量受到多种因素影响，下面我们来一一了解：1. 原材料质量铸造过程中使用的原材料质量是直接影响合金钢铸件质量的关键因素之一。

低品质原材料会导致铸件中夹杂物增多，脆裂度增加，进而降低合金钢铸件的强度和耐腐蚀性；而优质原材料则能够提高铸件的品质。

2. 铸造工艺铸造工艺包括模型制作、粘结剂、熔炼、浇注和冷却等环节。

其中，模型制作、粘结剂和铸型的质量直接关系到铸件的精度和表面质量。

熔炼和浇注环节则会对铸件材质的均匀性、内部金相组织、表面缺陷等产生影响。

在冷却环节，过慢或过快的冷却速度都会对铸件质量产生负面影响。

3. 温度控制铸造过程中的温度控制是至关重要的，因为温度控制直接影响合金钢铸件的性能特点。

温度控制应考虑到铸件的外形尺寸，壁厚以及材料类型等因素，以充分保证铸件的质量。

同时，温度控制过程需要严格监控，并根据反馈及时做出调整，避免出现较大温度波动。

4. 金属液流动金属液流动也是影响合金钢铸件质量的因素之一。

金属液的流动状态会决定铸件内部的金相组织和性能。

当金属液的流速过大或过小时，会造成铸件内部组织不均匀，形成夹杂物、气孔等缺陷，影响铸件整体质量。

因此，金属液的流速应该适当，流动状态应该稳定。

5. 设备状态铸造设备的状态和工作状态也会对合金钢铸件的质量产生影响。

设备的老化、磨损、失调等都会在铸造过程中出现问题，影响到铸件的精度和表面状态。

因此，设备的维修和保养工作是必不可少的，必须要定期对设备进行检查和维护。

6. 操作人员素质操作人员的素质是影响合金钢铸件质量的另一个重要因素。

铸造工艺需要经验、技能和技巧，而操作人员的素质直接影响到铸造质量的稳定性和一致性。

操作人员需要具有严谨的思维和正确的操作方法，才能放心地处理铸造过程，并避免出现不必要的错误和事故。

综上所述，合金钢铸件质量的好坏受多方面因素的影响。

特钢厂模铸用保护渣蔡燮鳌缪新德吴小林Shielding Powered Slag for Ingot Mold Castingat Special Steel WorksCai Xieao, Miao Xinde and Wu Xiaolin(Jiangyin Xingcheng Iron and Steel Co Ltd, Jiangyin 214432)60年代前期，国内各特钢厂都采用焦油木框、石蜡草圈等保护浇铸，钢锭表面质量差，尤其是低倍皮下气泡、翻皮、夹杂等缺陷一直困扰着钢锭质量的提高。

60年代中期探索用固体粉状保护渣，用石墨尾矿做基料加萤石和固体水玻璃，高碳型“721”石墨渣就是当时普遍采用的混合型保护渣。

使用后钢锭表面质量较过去有很大提高。

20多年来，特别是1981年冶金部特钢第2届铸锭会后，经各厂、科研单位和大专院校的共同开发研究，目前已开发出各种不同类型的模铸保护渣，基本满足了生产的需要，同时也大大缩短了与国外在这一方面的差距。

1 保护渣基料的选择和使用原则1.1 保护渣基料的选择为保证保护渣的稳定性，基料的选择十分重要。

由于模铸条件的要求，保护渣应具有低碱度、高粘度，其熔点在1 100～1 250 ℃。

基料的主要化学成分为：SiO2 30%～60%；Al2O35%～20%；CaO 10%～30%。

目前国内普遍采用的保护渣基料有高炉水渣、电厂灰、石墨尾矿、水泥熟料、硅灰石、蛭石、珍珠岩等。

据有关研究单位指出水泥熟料和硅灰石较好，但价格较高。

煤资源较稳定且未经收集漂珠的电厂粉煤灰，再适当配加其它基料、熔剂和碳质材料亦能获得价廉质量较好的保护渣，如周庄炼钢保材厂生产的ZF-12复合渣就是一例，性能稳定，含碳量低，钢锭表面质量好，头部增碳和帽头切损少。

1.2 保护渣常用的熔剂在SiO2-Al2O3-CaO三元系相图中基础成分熔点高，且各厂钢种、锭型和浇铸工艺不同，因此必须在基础成分上添加适量的熔剂来调整熔点和粘度。