連鑄坯質(zhì)量控制與缺陷控制(編輯修改稿)
2025-03-14 11:29 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 程生產(chǎn)潔凈鋼要控制好四點(diǎn)： 第一：轉(zhuǎn)爐降低終點(diǎn) [O]溶 ，這是產(chǎn)生夾雜物的源頭； 第二：精煉要促使原生的脫氧產(chǎn)物大量上?。? 第三：連鑄要減輕或杜絕鋼水二次氧化，防止生成新的夾雜物； 第四：再污染，澆注過(guò)程要防止經(jīng)爐外精煉的 “干凈 ”鋼水受外來(lái)夾渣再污染。圓坯表面缺陷216。 表面裂紋（縱裂紋、橫裂紋，網(wǎng)狀裂紋）；216。 表面卷渣；216。 圓坯皮下氣孔； 這些缺陷的形成是與方坯、板坯相同，下面重點(diǎn)講圓坯表面縱裂紋。 表面縱裂紋是圓坯常見(jiàn)的缺陷，圓坯縱裂紋的特點(diǎn)：o 坯殼在彎月面下 50~100mm區(qū)域坯殼厚度生長(zhǎng)不均勻 o 坯殼周向在收縮力的作用下，在坯殼的薄弱處產(chǎn)生向圓心的凹陷，嚴(yán)重時(shí)萌生縱裂紋o 凹陷處常伴有保護(hù)渣出現(xiàn)o 圓周上只有一處縱裂紋 所以，彎月面的坯殼均勻生長(zhǎng)，抑制凹陷的產(chǎn)生，是防止縱裂紋產(chǎn)生的關(guān)鍵。（ 1）圓坯表面縱裂紋特征 如圖所示，Φ190mm沿軸向圓坯表面幾十到100mm長(zhǎng)縱裂紋，裂紋深 1~3mm,裂紋處常伴有凹陷（ 2）為什么會(huì)產(chǎn)生縱裂紋 如圖所示，拉速，距離結(jié)晶器彎月面下240mm處圓坯橫斷面照片。圖中產(chǎn)生裂紋處坯殼厚度14mm，是坯殼的薄弱處。坯殼橫截面形貌 由圖可知：包晶鋼高的熱收縮性表現(xiàn)為 Φ330 mm 圓周坯殼生長(zhǎng)不均勻?qū)е驴v裂紋。Φ250mm圓坯低倍照片 由圖可知，結(jié)晶器彎月面區(qū)初生坯殼是極不均勻的，坯殼薄弱處就會(huì)成為裂紋源。橫斷面上熱流分布 右圖為 Φ178mm圓坯 結(jié)晶器彎月面下155mm處橫斷面上熱流分布。 由圖可知，結(jié)晶器圓周方向?qū)С鰺崃鞑痪鶆蚓蜁?huì)導(dǎo)致坯殼生長(zhǎng)不均勻。 圓坯表面縱裂紋來(lái)源于結(jié)晶器彎月面區(qū)凝固坯殼生長(zhǎng)不均勻，在坯殼薄弱點(diǎn)，正處于凝固脆性溫度區(qū)，在外力作用（收縮力、鋼水靜壓力、摩擦力）下超過(guò)鋼的允許強(qiáng)度（1~3N/mm2)和允許應(yīng)變（ ε =%）萌生裂紋，出二冷區(qū)繼續(xù)擴(kuò)展。（ 3）影響縱裂紋形成因素 結(jié)晶器彎月面區(qū)坯殼厚度生長(zhǎng)不均勻性是產(chǎn)生表面縱裂紋根本原因，其影響因素如下： [S]%，縱裂紋增加；A:鋼水成份：Mn/S對(duì)縱裂的影響 Mn/S升高，縱裂紋降低；含碳量對(duì)板坯寬面縱裂紋的影響[C]=~%時(shí)，縱裂紋產(chǎn)生嚴(yán)重 由圖知：低碳鋼比亞包晶鋼摩擦力高約15~20%，因中碳包晶鋼收縮，表現(xiàn)為有較均勻的渣膜改善潤(rùn)滑鋼中碳含量與摩擦力的關(guān)系 Cu+As含量的總量大于 ％時(shí)，縱裂指數(shù)明顯升高 拉速增加，渣膜厚度減少拉速對(duì)縱裂紋的影響 拉速對(duì)渣膜厚度的影響拉速增加，縱裂紋指數(shù)增加B:拉速C:保護(hù)渣液渣層厚度 10mm（薄板坯 6mm），縱裂紋增加。 液渣層厚度對(duì)縱裂紋的影響(a)常規(guī)板坯 (b)薄板坯 由圖知： B渣和 C渣平均摩擦指數(shù)基本相同，但 C渣波動(dòng)大，這與渣子堿度和粘度有關(guān)。 B和 C渣同樣速度加入， C渣由于較低粘度，消耗較快，摩擦力波動(dòng)大。 保護(hù)渣性能對(duì)結(jié)晶器摩擦力的影響 為什么摩擦力波動(dòng)呢？由圖可知：o 加入渣粉時(shí)刻摩擦力出現(xiàn)峰值o 只要加入渣后，摩擦力就急劇降低 這說(shuō)明液渣是不斷消耗的，液渣厚度減少，滲漏到坯殼與銅壁間渣膜減少，當(dāng)加入新渣，潤(rùn)滑恢復(fù)，摩擦力降低，這種摩擦力突變不穩(wěn)定狀態(tài)，可能是促進(jìn)坯殼應(yīng)力發(fā)展，坯殼產(chǎn)生缺陷。 所以，在加保護(hù)渣時(shí)應(yīng)該每次量少、勤加D:結(jié)晶器液面波動(dòng)u 液面波動(dòng) 177。5mm，縱裂紋最少，圖（ a）； u 液面波動(dòng)對(duì)縱裂紋影響如圖（ b）。 圖 (a)結(jié)晶器液面波動(dòng)幅度對(duì)縱裂紋的影響 圖 (b )液面波動(dòng)幅度對(duì)縱裂紋的影響 252。結(jié)晶器液面波動(dòng)在 177。5mm范圍內(nèi)內(nèi)時(shí)，板坯縱裂明顯減少；而液面波動(dòng)大于177。10mm時(shí)，板坯縱裂明顯增加 252。鋼液面波動(dòng)如果控制在 177。3mm范圍內(nèi)，就能減少縱裂紋的發(fā)生 E:結(jié)晶器熱流和冷卻如圖所示， 901000 mm板坯結(jié)晶器彎月面以下 45mm熱流與縱裂紋指數(shù)關(guān)系。 ◆ 低碳鋼（ %C），結(jié)晶器熱流 60Cal/cm2s（） , 縱裂紋增加；◆ 中碳鋼（ %C），結(jié)晶器熱流 41Cal/cm2s (),縱裂紋增加。鑄坯熱流對(duì)縱裂指數(shù)的影響 結(jié)晶器弱冷，有利于減少縱裂紋。某廠板坯結(jié)晶器水量減少（由 100%降至 87%），二冷強(qiáng)度由 100%降至 80%，縱裂指數(shù)由 。 結(jié)晶器弱冷對(duì)小縱裂紋的影響 Φ178mm圓坯結(jié)晶器水量由 90m3/h減到72 m3/h，進(jìn)出水溫度差由 ℃ 升高到 ℃ ，熱流下降 ，表面縱裂紋有減輕，同時(shí)進(jìn)水溫度＞ 35 ℃ 為宜。Φ175~220mm圓坯結(jié)晶器冷卻水量96m3/h，結(jié)晶器進(jìn)出水溫度差由 6℃ 升高到 8 ℃ 縱裂紋減輕 。F:結(jié)晶器的錐度 某廠圓坯Φ115mm~200mm，結(jié)晶器由單一錐度（ ~%/m） → 多錐度，圓坯變形和縱裂紋消失。 曼納斯曼圓坯連鑄機(jī)： Φ175mm~220mm 錐度 1%/m， 大直徑圓坯 錐度為 %/m，縱裂紋減輕 . 結(jié)晶器錐度和鋼成分對(duì)縱裂的影響（斷面尺寸240x240mm,拉速 ） G:結(jié)晶器銅管與水套對(duì)中，水縫均勻，有利于結(jié)晶器內(nèi)坯殼的均勻生長(zhǎng)，一般控制水流速在 7~12m/s，水縫寬度 ~4mm為宜 H:結(jié)晶器鋼液流動(dòng) 水口對(duì)中，防止產(chǎn)生偏流；水口材質(zhì)浸蝕，造成偏流。 水口插入深度合適 浸入深度大于 120mm時(shí)，縱裂加重 J:出結(jié)晶器下口的冷卻和二冷強(qiáng)度 足輥和零段二冷水過(guò)強(qiáng)，板坯寬面縱裂加劇，如水流密度由
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