鑄坯表面缺陷成因及對(duì)策(編輯修改稿)
2025-05-29 05:59 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 （ W/cm2/℃ ）63D6： 結(jié)晶器冷卻水槽當(dāng)量直徑， cm；λ 6： 冷卻水導(dǎo)熱系數(shù)， W/cm/℃。 u6： 冷卻水流速， cm/s；ρ 6： 冷卻水密度， g/cm2；μ 6： 冷卻水粘度， g/cm/s；CP6： 冷卻水比熱， J/g/℃ 。如將結(jié)晶器銅板與冷卻水邊界層之間的傳熱看作圓 管內(nèi)強(qiáng)制對(duì)流傳熱， h6可由下式算出：64保護(hù)渣膜與結(jié)晶器壁之間氣隙的熱阻 R4和坯殼熱阻 R2最大，其次是保護(hù)渣膜傳熱熱阻 R3。 由圖中還可以看到，當(dāng)結(jié)晶器冷卻水流速低于7m/min后，結(jié)晶器銅板－冷卻水間的熱阻 R6會(huì)顯著增大。65采取的對(duì)策：防止鑄坯表面縱裂紋的要點(diǎn) :? 坯殼遲緩凝固造成的凹陷伴隨的粗大縱裂紋；? 結(jié)晶器均勻緩冷減少坯殼不均勻性；? 二冷均勻緩冷防止裂紋擴(kuò)展。? 保護(hù)渣均勻流入；? 采用較高凝固溫度、結(jié)晶溫度保護(hù)渣；? 液面波動(dòng)控制；? 適當(dāng)控制拉速；? Mn/S比；? 氣水二冷；? 二冷自動(dòng)控制。6667一、保護(hù)渣對(duì)防止縱裂紋具有的重要作用 保護(hù)渣的作用：? 防止鋼液氧化；? 鋼液表面保溫；? 吸收夾雜物；? 潤(rùn)滑；? 鑄坯與結(jié)晶器之間 均勻傳熱。液態(tài)保護(hù)渣膜： ～ ，在固態(tài)渣膜與鑄坯之間起 潤(rùn)滑作用 。結(jié)晶相保護(hù)渣膜： ～ ，隨結(jié)晶器運(yùn)動(dòng)；玻璃相保護(hù)渣膜： ～ ，開澆渣成分，與結(jié)晶器壁 結(jié)合緊密，隨結(jié)晶器運(yùn)動(dòng)。68保護(hù)渣化學(xué)組成范圍：CaO 25～ 45％ Na2O 1～ 20％ BaO 0～ 10％SiO2 20～ 50％ K2O 0～ 5％ LiO2 0～ 4％Al2O3 0～ 10％ FeO 0～ 6％ B2O3 0～ 10％TiO2 0～ 5％ MgO 0～ 10％ F 4～ 10％C 1～ 25％ MnO 0～ 10％69川崎制鐵 70年代澆鑄中碳鋼使用的保護(hù)渣成分見： 江見俊彥，中戶參，鈴木康治等，鐵と鋼， 60(1974)， 90170川崎制鐵 80年代初年代澆鑄中碳鋼用保護(hù)渣成分、性能見： 櫻谷敏和，江見俊彥，今井卓雄等，鐵と鋼， 67(1981)， 122071粘度粘度是連鑄保護(hù)渣的重要物性參數(shù) ? 粘度高，摩擦力大，保護(hù)渣不易流入坯殼與結(jié)晶 器壁間的間隙。? 粘度低、保護(hù)渣流動(dòng)性好、傳熱速率高。72隨溫度的降低，粘度不再遵從阿累尼烏斯定律時(shí)的溫度為凝固溫度。粘度溫度?＝ A?EXP(E/RT)凝固溫度73? 凝固溫度過(guò)高，降低保護(hù)渣的液體潤(rùn)滑效果，并減少保護(hù)渣的流入量，拉漏的可能性增加；? 另一方面，凝固溫度過(guò)低，坯殼與結(jié)晶器之間液體保護(hù)渣發(fā)達(dá)， 傳熱速率過(guò)強(qiáng)；? 保護(hù)渣的凝固溫度存在一最佳溫度區(qū)間，在此溫度范圍內(nèi)，既能夠保證潤(rùn)滑，又能控制傳熱速率。74不同類鋼適用的保護(hù)渣凝固溫度示意圖75結(jié)晶溫度 ? 結(jié)晶析出會(huì)降低保護(hù)渣的潤(rùn)滑效果，拉漏可能性增加；? 結(jié)晶溫度高可以減弱液體保護(hù)渣的發(fā)達(dá)程度，減緩傳熱；? 固體保護(hù)渣層中結(jié)晶相析出，渣膜中易產(chǎn)生微裂紋和晶界均會(huì)增大傳熱熱阻；? 降低玻璃相輻射傳熱的效果。76不同類保護(hù)渣示差熱 DTA曲線示意圖77熔化溫度和熔化速度 保護(hù)渣熔化溫度和熔化速度對(duì)保護(hù)渣液渣層高度及坯殼與結(jié)晶器壁之間的流入有重要影響。影響保護(hù)渣熔化速率的因素：? 自由碳含量；? 碳顆粒的粒度；? 保護(hù)渣熔化溫度；? 保護(hù)渣原料粒度；? 拉速。Melting Rate ? as % free C ?, rC ?, mp ?, q ?78 ? 粘度 凝固溫度 熔化溫度CaO ? ? ?SiO2 ? ? ?CaO/SiO2 ? ? ?Al2O3 ? ? ? Na2O ? ? ?F ? ? ?Fe2O3 ? ? ?79MnO ? ? ?MgO ? ? ?B2O3 ? ? ?BaO ? ? ?Li2O ? ? ?TiO2 ? ?K2O ? ? ? ? 粘度 凝固溫度 熔化溫度801991 Steelmaking Conference Proceedings, p617 81采用添加 Na2O、 Li2O來(lái)降低保護(hù)渣粘度 82F、 B2O Al2O3對(duì)保護(hù)渣粘度的影響831991 Steelmaking Conference Proceedings, p61784通過(guò) Li2O、 B2O F等調(diào)整凝固溫度85F、 B2O Al2O3對(duì)保護(hù)渣凝固溫度的影響86Li2O、 MgO、 MnO對(duì)保護(hù)渣熔點(diǎn)的影響87Li2O、 MgO、 MnO對(duì)保護(hù)渣熔化時(shí)間的影響88在減少縱裂紋方面對(duì)保護(hù)渣操作的要求：? 鑄坯－結(jié)晶器壁間的均勻流入；? 鑄坯－結(jié)晶器壁間保護(hù)渣膜的合理物性 來(lái)控制傳熱。鑄坯－結(jié)晶器壁間的均勻流入? 保護(hù)渣物性 (粘度、熔化 溫度、熔速 )；? 鋼水表面液渣層高度；? 拉速、振動(dòng)參數(shù)等。89流入不足或流入過(guò)剩，均會(huì)造成坯殼不均勻，引發(fā)縱裂紋產(chǎn)生。流入過(guò)剩引起的縱裂紋 流入不足引起的縱裂紋 90造成流入過(guò)剩的原因：? 保護(hù)渣粘度偏低；? 鋼水表面液渣層過(guò)厚；? 拉速偏低。91造成流入不足的原因：? 保護(hù)渣粘度偏 高；? 鋼水表面液渣 層過(guò)薄；? 拉速偏低；? 鋼水表面供熱 不足。寶鋼澆鑄含碳 ～ ％ 鋼板坯縱裂紋與液渣層關(guān)系 92鋼水表面保護(hù)渣液渣層厚度：式中
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