【正文】 動水口設(shè)有兩個開口 , 用卡口連接法使一個口與保護管連接 , 另一個開口備用于吹氧當水口堵塞時 , 可通過此口吹人氧氣燒穿。 ( 4 ) 罩式保護裝置 , 中間罐必須嚴格密封。 3 . 采用液態(tài)氮保護法 中間罐和結(jié)晶器之間的注流保護斷面大于 12 0 x 1 20 m m 的小方坯連注雖可采用伸入式水口進行澆注 , 但由于水口的開口朝下 , 所以注流的射入深度過深 , 使夾雜物不易上浮。為降低注流在結(jié)晶器中的射入深度 , 可往伸入式水口中吹入氫氣。吹氫 方法有二 : 一是經(jīng)由伸入式水口接點處的吹氫箱吹入 , 另一種方法是經(jīng)由中間罐中的塞棒吹入。 斷面小于 120 120mm的小方坯連注 , 由于結(jié)晶器的空腔太小 ,不能采用伸入式水口 , 而只能用惰性氣體保護法。西德蒂森下萊茵公司奧伯豪森廠最近的試驗結(jié)果表明 , 采用液態(tài)氮保護法后 , 不僅改善了鋼的純凈度 , 而且也減少了液面上的渣滴量 , 從而減少了操作工用鐵棍排渣的工作量。 4 . 電磁攪拌技術(shù) 近年來 , 電磁攪拌技術(shù)在連注中也得到了應用和發(fā)展。實踐證明 , 電磁攪拌是提高注坯質(zhì)量的一種行 之有效的方法。人們可以預計 , 這種方法今后將會得到進一步的發(fā)展和完善。連注中的電磁攪拌法主要分為兩類 : 一類是在結(jié)晶器中的攪拌 , 它的作用 , 在于鋼中夾雜物的有利析出和提高注坯表面質(zhì)量。另一類是二次冷卻區(qū)中的攪拌 , 其作用是 : 1 ) 有利于凝固面和內(nèi)部鋼水之間的熱傳導 。 2 ) 迅速消除鋼水過熱 。 3 ) 使注坯中心部的球狀晶區(qū)擴大 , 從而減少中心偏析和疏松。 也就是說 , 二次冷卻區(qū)中的電磁攪拌 , 主要有利于改善注坯的內(nèi)部特性。二次冷卻區(qū)中的電磁攪拌法 , 發(fā)展較為迅速 , 也較為普遍地得到了應用。在日本 和西歐 , 不少鋼廠采用了這種方法。上面僅從四個方面 , 簡單的介紹了小方坯連注工藝的一些發(fā)展情況。其它如結(jié)晶器液面的白動控制、自動加保護渣以及有關(guān)水平式小方坯連注機等 , 就不介紹了。 結(jié)語 與模注相比 , 連注法具有注坯質(zhì)量良好 , 能耗低和鋼的水得率高三大優(yōu)點。這些優(yōu)點是使連注技術(shù)發(fā)展的主要因素。就小方坯連注而言 , 由于其工藝上的困 難 , 在選擇小方坯連注機時 , 人們不能不對工藝問題加以特殊的考慮。事實也正是這樣。從目前的實際情況來看 , 在小方坯連注中 , 人們也確實把精力放在工藝問題上。例如 , 西德蒂森下萊茵公司奧伯豪森廠 , 在新投產(chǎn)的六流小方坯 (150 150mm) 連注機 , 采用了鋼包吹氫、鋼包噴粉 (T N 法 )、在鋼包和中間罐之間用保護管及中間罐與結(jié)晶器之間用液態(tài)氮保護等多項工藝措施。通過上述努力 , 取得了良好的效果。還應該看到 , 小方坯的斷面愈小 , 越難澆注。因此 , 對鋁脫氧鋼和優(yōu)質(zhì)鋼來說 , 小方坯連注的最小斷面應大于 150 150mm,并采用伸人式水口和用保護渣的澆注工藝我國將引進和自行設(shè)計制造一批小方坯連注機 , 其中最小的鑄坯斷面定為 70 x 70 m m左右。為使這批小方坯連注機 , 能夠按著預期的目的投產(chǎn) , 必須對工藝問題給予足夠的重視。在建主機的同時 , 也應該對配套工藝 , 諸如鋼包吹氫等加以考慮。否則 , 小方坯連注的正常生產(chǎn)將產(chǎn)生困難。若我們先從斷面大于 100 100mm的小方坯搞起 , 在各種配套條件具備并取得經(jīng)驗后 , 再搞小的 ,似乎比開始就搞工藝難度大的小方坯較為穩(wěn)妥。 重接： 鑄坯褶皺、沖斷或擠壓帶等互相重合，走向一致，并且都不發(fā)生構(gòu)造面貌和構(gòu)造方位的改變。 形成因素：因各種操作故障引起澆 注中斷 , 重新開澆后在鑄坯表面易造成重接缺陷；拉速慢導致鑄坯表面振痕太深 , 形成重接。 夾雜與結(jié)疤 ：鑄坯表面形成斑點、褶皺。 形成因素：結(jié)晶器液面波動劇烈 , 使鋼液面上的保護渣或其它夾雜物卷入鑄坯 , 在鑄坯表面形成夾雜；鋼液在拉漏處溢出 , 被結(jié)晶器冷卻 , 在鑄坯表面形成缺陷；拉速波動過大且頻繁。 劃痕： 鑄坯表面有明顯的劃傷痕跡 形成因素：二冷段機架足輥上有廢鋼 , 造成鑄坯表面劃痕；拉矯輥不平或二次冷卻不均勻 , 造成鑄坯跑偏 , 鑄坯與拉矯機架接觸劃傷鑄坯表面。 振痕 :鑄坯表 面上形成周期性的沿整個周邊橫紋模樣的痕跡 。 形成因素：振痕是結(jié)晶器振動的必然結(jié)果 , 難以完全消除 , 結(jié)晶器液面波動越大 , 振痕越深； 拉速越慢 , 振動頻率越低 , 振痕越深； 鋼種凝固特性對振痕有很大的影響 . 收縮敏感型鋼振痕深 , 裂紋敏感型鋼振痕跡。 偏析： 振動痕跡的底部、表面、中心有明顯的合金元素富集（含碳元素） 形成因素： 鑄坯內(nèi)部雜質(zhì)元素的偏析程度是由鋼種的化學成份和冷卻速度決定的 . 一般情況下 , 主要取決于冷卻速度 . 在冷卻速度適當?shù)那闆r下 , 鋼種的含 碳量越高 , 偏析越嚴重； 從連鑄的角度分析 , 鑄坯內(nèi)部偏析主要受二次冷卻強度的影響 . 二次冷卻強度越大 , 鑄坯內(nèi)部雜質(zhì)元素偏析越嚴重 皮下氣泡： 鑄坯表皮下沿柱狀晶方向生長的孔洞。 形成因素： 澆注過程中氫浸入鋼水；鋼水包和中間包烘烤不徹底 , 水汽進入鋼水； 鋼水中氫和氧含量高 , 當鋼中的 H2 以及 C 與 O 反應生成的 CO 壓力大于大氣壓和鋼水靜壓力時形成氣泡；保護渣受潮或結(jié)晶器滲水 , 水份進入鑄坯內(nèi)部 成份不勻 ：鑄坯在鏡像檢測下表現(xiàn)出的個晶相成分不均勻分布。 形成因素： 鋼水 吹氬攪拌時間不夠 , 頂吹氬時吹氬槍插入的深度不夠 , 底吹氬時底吹壓力不夠 , 從而造成鋼水成份不勻； 所加調(diào)整鋼水溫度的廢鋼與所澆鋼水不是同一鋼種；鋼水混澆或倒?jié)玻缓辖鹆霞尤霑r間過晚或追加料補吹氬不及時。 內(nèi)部夾雜 ：鋼坯內(nèi)部存在非金屬雜物（如氧化鐵皮）。 形成因素：鋼水純凈度差 , 鋼液中雜質(zhì)元素和非金屬氧化物含量高；鋼水澆注過程中對鋼流的保護不好 , 鋼水二次氧化嚴重；結(jié)晶器鋼液面波動嚴重 , 造成夾雜物卷入鑄坯內(nèi)部；正常澆鋼時 , 中間包液面過低 , 夾雜物上浮時間短 , 導致夾雜物隨鋼流進入鑄坯內(nèi)部 ；保護渣性能不良 , 結(jié)晶器鋼液上的溶渣層太薄 , 熔渣吸收夾雜物的能力差。 中心疏松和穿晶： 在鑄坯剖面上可看到不同程度的分散小空隙和晶粒貫穿整個鑄坯 。 形成因素： 中心疏松和穿晶是由鋼種的凝固特性決定的 , 含碳量越高 , 越易在中心處出現(xiàn)疏松和穿晶；二次冷卻過強 . 鑄坯二次冷卻強度越大 , 越易在中心處出現(xiàn)疏松和穿晶；拉速過快 . 拉速越快 , 液芯越長 , 鋼水的補縮能力越易出現(xiàn)疏松和穿晶。 菱變： 鑄坯斷面上兩對角度大于或小于 90176。 形成因素：結(jié)晶器各面或角冷卻不均勻；結(jié) 晶器磨損嚴重 , 倒錐度過小； 鑄機二次冷卻不均勻； 拉坯速度與鋼水過熱度不匹配 , 拉速過快。 鼓肚 ：鑄坯表面凝殼收到鋼液靜壓力的作用而鼓脹成凸面的現(xiàn)象。 形成因素：結(jié)晶器下口足輥安裝不精確 , 對鑄坯支撐不良；結(jié)晶器磨損嚴重 , 倒錐度過??；結(jié)晶器下口二次冷卻強度不夠。 壓扁： 鑄坯的斷面型狀不方，明顯發(fā)扁。 形成因素：二次冷卻水量太小 , 鑄坯矯直溫度過高；拉速過快 , 鑄坯帶液芯矯直； 拉矯機矯直壓力過高。 表面縱裂紋 : 沿拉坯方向，鑄坯表面中心位置附近 產(chǎn)生裂紋，裂紋長101500mm，寬 ，深 5mm。 角部縱裂紋： 沿拉坯方向，在距鑄坯角部（棱邊） 015mm 處產(chǎn)生裂紋。 表面橫裂紋： 生成于鑄坯表面的橫向裂紋。 角部橫裂紋 ：生成于鑄坯角部的細小橫向裂紋。 星狀裂紋 ：鑄坯經(jīng)酸洗后表面裂紋分布無方向性，型狀呈網(wǎng)狀。 表面夾渣： 鑲嵌于鑄坯表面或皮下的渣疤。 表面折疊 ：振痕外凸，鑄坯表面有橫向的折疊痕跡。 劃痕： 在澆注方向上，鑄坯表面出現(xiàn)連續(xù)或半連續(xù)的溝槽狀機械損傷。 拖方 ：鑄坯截面上兩對角線長度不想等。 鼓肚 ：鑄坯表面凝殼收到鋼 液靜壓力的作用而鼓脹成凸面的現(xiàn)象。 彎曲： 鑄坯橫向不平直。 切割不良： 鑄坯端面切割不平整，切斜嚴重或表面出現(xiàn)明顯的切割溝槽。 重接： 鑄坯褶皺、沖斷或擠壓帶等互相重合，走向一致，并且都不發(fā)生構(gòu)造面貌和構(gòu)造方位的改變。 縮孔 ：在鑄坯橫斷面中心位置出現(xiàn)直徑大于 3mm 的孔洞。 中心偏析 ：振動痕跡的底部、表面、中心有明顯的合金元素富集（含碳元素） 中心疏松 ：在酸浸低倍試樣上的中心部表現(xiàn)出的暗點和孔洞。 非金屬夾雜 ：鋼坯內(nèi)存在非金屬雜物（如氧化鐵皮）。 中間裂紋 ：發(fā)生在鑄 坯的柱狀晶區(qū)，并沿柱狀晶擴展。 中心裂紋 ：在中心無等軸晶區(qū)時，裂紋穿過中心。 邊部裂紋： 產(chǎn)生在外弧測側(cè)的邊部裂紋。 連鑄技術(shù)的新進展 連鑄坯熱送熱裝技術(shù) 1968 年美國麥克勞斯鋼公司將連鑄板坯裝入感應加熱爐 ,從而邁出了熱裝技術(shù)的第一步。 70 年代初期 ,由于石油危機的沖擊 ,日本鋼鐵工業(yè)面臨嚴重的能源問題 ,日本鋼鐵界以此為契機 ,開始研究和應用連鑄坯熱送熱裝工藝 ,1973 年日本鋼管公司鶴見廠首先實現(xiàn)連鑄坯熱裝軋制工藝 (CC— HCR)。1981 年 6 月新日鐵土 界廠研究成功并在生產(chǎn)中實 現(xiàn)了近程 (連鑄機終點和軋機始點之間距離為130m)連鑄 — 直接軋制工藝 (CC— DR)。1987 年 6 月新日鐵八幡廠在生產(chǎn)中實現(xiàn)了遠程 CC— DR工藝 (連鑄機終點和軋機始點之間距離為 620m)。日本在該項技術(shù)上的成功 ,促進了世界各國對該項技術(shù)的研究和應用。經(jīng)過 80年代世界各國鋼鐵界的努力 ,連鑄坯熱裝和直接軋制工藝正日趨完善。 (1)熱裝軋制 HCR(Hot Charge Rolling) 將經(jīng)過 (或不經(jīng)過 )表面處理的熱板坯在大約 400～ 700℃裝入加熱爐。 (2)直接熱裝軋制 DHCR(Direct Hot Charge Rolling) 按照和連鑄同一序號 ,將經(jīng)過 (或不經(jīng)過 )表面處理的熱板坯在大約 700～1000℃裝入加熱爐。 (3)直接軋制 DR(Direct Rolling) 將與連鑄同一序號的熱板坯不經(jīng)加熱爐在約 1100℃條件下直接軋制。 與傳統(tǒng)冷裝爐 CCR(Cold Charge Rolling)比較 ,連鑄坯熱裝和直接軋制能產(chǎn)生多方面的技術(shù)經(jīng)濟效果。 這些技術(shù)經(jīng)濟效益歸納起來如下。 (1)降低加熱爐燃耗 一 般來說 ,連鑄坯熱裝溫度每提高 100℃ ,加熱爐燃耗可降低 5%～ 6%,加熱爐燃耗與連鑄坯熱裝溫度及熱裝比的關(guān)系如圖 1 所示。 (2)提高加熱爐產(chǎn)量 連鑄坯熱裝溫度每提高 100℃ ,加熱爐產(chǎn)量可以增加 10%～ 15%。 (3)減少鋼坯氧化燒損 連鑄坯裝爐溫度的提高 ,使在爐加熱時間大幅縮短 ,鋼坯氧化燒損相應減少。一般冷裝爐鋼坯燒損為 %～ 2%,有的甚至達 %以上 ,熱裝爐條件下 ,氧化燒損可降至 %～ %,這對提高成材率是有利的。 (4)其它方面效益 除了上述三方面效益外 ,連鑄坯熱裝技術(shù)還可產(chǎn)生 縮短生產(chǎn)周期、減少倉庫面積、降低運輸費用等方面的效益。 迄今 ,世界各國采用連鑄坯熱送熱裝 (CC— HCR 和 CC— DHCR)或直接軋制 (CC— DR)技術(shù)的企業(yè)很多 ,雖然各企業(yè)采用的技術(shù)措施有所不同 ,但是這些技術(shù)措施大致可以歸納為無缺陷鋼坯生產(chǎn)技術(shù)、高溫坯生產(chǎn)技術(shù) (溫度保證技術(shù) )、連鑄和軋制過程中的在線調(diào)寬技術(shù)、生產(chǎn)管理計算機系統(tǒng)四個方面 ,它們構(gòu)成了實現(xiàn) CC— HCR、 CC— DHCR 和 CC— DR 工藝的基本條件。采用 CC— HCR、 CC— DHCR、 CC— DR工藝的主要目的是 節(jié)能 ,對于 CC— HCR、 CC— DHCR 工藝 ,要求盡可能提高連鑄坯的裝爐溫度 。對于 CC— DR 工藝 ,則要求盡可能不加熱就能滿足熱軋要求的溫度。連鑄坯在各種不同工藝下的溫度變化情況如圖 5 所示 ,保證連鑄坯具有一定的溫度是實現(xiàn)連鑄坯熱送熱裝工藝的先決條件。作者分析了各企業(yè)連鑄坯熱送熱裝工藝采用的各種“熱技術(shù)” ,認為這些技術(shù)大致可分為兩大類 ,即“通用高溫坯生產(chǎn)技術(shù)”和“溫度均勻性保證技術(shù)”。 通用高溫坯生產(chǎn)技術(shù)所謂“通用高溫坯生產(chǎn)技術(shù)” ,是指對 CC— HCR、 CC—DHCR、 CC— DR 工 藝都適應的技術(shù) ,這些技術(shù)包括 : (1)高速澆鑄技術(shù) 通過采用一些技術(shù)措施 ,提高鑄速有利于提高鋼坯溫度 ,這一技術(shù)對于 CC—DR 工藝尤其重要。日新吳廠最大鑄速達到 。在住友金屬公司鹿島廠 ,270mm厚的低碳鋼板坯的鑄速為 ,中碳鋼的鑄速為 。日本鋼管福山廠最高鑄速達到 ()m/min,80%的板坯是以 鑄。 (2)二次弱冷卻技術(shù)和凝固末點控制技術(shù) 通過采用降低二冷區(qū)的噴水密度或氣霧冷卻的方法 ,均有助于提高連鑄坯的溫度 ,最好是將凝 固末點控制在連鑄機的尾端。新日鐵八幡廠通過采用弱冷卻利用凝固潛熱 ,使連鑄坯的中心和邊角部溫度提高