【文章內(nèi)容簡介】 中裂紋表面被氧化，將使板坯報廢。這種缺陷很少出現(xiàn)，一旦出現(xiàn)危害極大。（ e） 中心星狀裂紋 在方坯斷面中心出現(xiàn)呈放射狀的裂紋為中心星狀裂紋，其形成原因主要是：由于凝固末期液相穴內(nèi)殘余鋼液凝固收縮，而周圍的固體阻礙其收縮產(chǎn)生拉應力，中心鋼液凝固又放出潛熱而加熱周圍的固體而使其膨脹，在兩者綜合作用下，使中心區(qū)受到破壞而導致放射性裂紋。為減少鑄坯內(nèi)部裂紋應采取以下措施： ① 對板坯連鑄機可采用壓縮澆鑄技術(shù)，或者應用多點矯直技術(shù)、連續(xù)矯直技術(shù)均能避免鑄坯內(nèi)部裂紋發(fā)生。 ② 二冷區(qū)夾輥輥距要合適，要準確對弧，支撐輥間隙誤差要符合技術(shù)要求。 ③ 二冷區(qū)冷卻水分配要適當，保持鑄坯表面溫度均勻。 ④ 拉輥的壓下量要合適，最好用液壓控制機構(gòu)。二 . 鋼液的準備為確保連鑄工藝操作和鑄坯質(zhì)量，鋼液應具有合適的溫度、穩(wěn)定的成分，并盡可能降低夾雜物含量，保持鋼液的純凈度和良好的可澆性。1. 溫度的控制（ 1）澆注溫度的確定 澆注溫度是連鑄工藝的基本參數(shù)之一。溫度偏低鋼液發(fā)粘，夾雜物不易上浮，不僅影響鑄坯質(zhì)量，甚至會引起中間罐水口凍結(jié)，被迫中斷澆注。溫度過高，會加劇鋼液的二次氧化和耐火材料的沖刷侵蝕，增加鋼中夾雜物，還會助長鑄坯菱變、鼓肚、裂紋、中心偏析和疏松等多種缺陷的發(fā)生；同時還可能引發(fā)水口失控，或由于坯殼過薄而造成漏鋼事故。因此合適的澆注溫度是澆鑄順行的前提，也是獲得良好鑄坯質(zhì)量的基礎。因此必須控制合適的澆注溫度，爐與爐的溫度要穩(wěn)定，盛鋼桶內(nèi)鋼液的溫度要均勻。所以供給連鑄的鋼液溫度應控制在較窄的范圍內(nèi)。 澆注溫度是指中間罐內(nèi)的鋼液溫度。一般中間罐在開澆 5min、澆注過程、澆注結(jié)束前 5min均應測溫，其所測溫度的平均值為平均澆注溫度。 澆注溫度包括兩部分，一是鋼液的液相線溫度，也叫凝固溫度，二是超出凝固溫度的數(shù)值，即鋼液的過熱度．鋼液液相線溫度與鋼種的化學成分有關(guān)，可通過下列公式計算。鋼液的過熱度是根據(jù)澆注的鋼種、鑄坯的斷面、中間罐容量、罐襯材質(zhì)、烘烤溫度、澆注過程中熱損失情況、澆注時間等諸因素綜合考慮確定的。如高碳鋼、高硅鋼、軸承鋼等鋼種，鋼液流動性好，導熱性較差，凝固時體積收縮較大．若選用較高的過熱度，會促使柱狀晶生長，加重中心偏析和疏松，所以應控制較低的過熱度。對于低碳鋼，尤其是 Al、 Cr、 Ti含量較高的一些鋼種，鋼液發(fā)粘，過熱度相應地高些。鑄坯斷面大，過熱度可取低些。 對于某一鋼種來說，液相線溫度加上合適的過熱度數(shù)值，確定為該鋼種的目標澆注溫度。 （ 2） 澆注溫度的控制 主要是使中間罐澆注溫度在目標溫度范圍之內(nèi)。但實際生產(chǎn)中影響溫度的因素很多，因而鋼液溫度往往偏離目標范圍，所以要加以調(diào)整達到要求，為此應注意以下幾點： (a)穩(wěn)定出鋼溫度，提高終點溫度的命中率。穩(wěn)定出鋼溫度是溫度控制的基礎．也是實現(xiàn)目標澆注溫度的前提。對于轉(zhuǎn)爐入爐的主原料鐵水的成分和溫度，廢鋼及各輔原料的成分與狀況，加入的數(shù)量均應符合技術(shù)要求，并要相對穩(wěn)定，才得以實現(xiàn)靜態(tài)吹煉模型，副槍動態(tài)控制，提高終點溫度控制的命中率。 (b)減少鋼液傳遞過程的溫降。主要是減少盛鋼捅與中間罐內(nèi)襯的吸熱和鋼液表面散熱損失；因此應加快盛鋼桶的周轉(zhuǎn)，實現(xiàn) “紅包 ”受鋼；縮短盛鋼桶等待時間；鋼液面加覆蓋劑，澆注過程加蓋等。 中間罐的內(nèi)襯若是砌磚或是澆注料，或是涂層者均應充分烘烤； (c)應充分發(fā)揮精煉設施的調(diào)節(jié)作用。2. 鋼液成分的控制 鋼液的成分應符合鋼種規(guī)格要求，但符合規(guī)格要求的鋼液不一定完全適合連鑄工藝的要求。因而根據(jù)連鑄工藝的特點及鑄坯質(zhì)量的需要對連鑄用鋼液成分嚴格控制。（ 1） 成分的穩(wěn)定性 連鑄需多爐連澆，因而鋼液成分必須控制在較窄的范圍內(nèi)，以使爐與爐的鋼液成分相對穩(wěn)定，保證鑄坯性能均勻。（ 2） 抗裂紋敏感性 鑄坯是在運動過程中強制冷卻成型，因而鑄坯不僅受熱應力、組織應力和鋼液靜壓力作用，還受拉坯矯直時機械應力的作用。一旦薄弱部位形成應力集中，必然引起鑄坯內(nèi)部和表面的裂紋。所以對鋼中可能引起裂紋的元素要嚴加控制，或者避開成分裂紋敏感區(qū)，或者加入第三元素消除其危害。（ 3） 鋼液的可澆性 指鋼液的流動性。在溫度合適的情況下，也反映了鋼液本身的純凈度。鋼液中夾雜物、氮、氫、氧含量低，會保持良好的流動性，鋼液中有 Ti、 A1等元素時，也會影響流動性。 （ 4） 元素含量的控制 （ a） S、 P成分控制 S和 P作為有害元素，也反映了鋼液的純凈度。 S對鋼的熱裂紋敏感性有突出的影響。鋼中 [P%]＜ ，一般對連鑄過程不會發(fā)生影響；根據(jù)鋼種要求控制含量。 有些鋼種對 S、 P要求極低，如深沖鋼、高壓容器鋼、管線鋼等，要求 [S] ＜％，為此，對進入 LD轉(zhuǎn)爐的鐵水都要進行預脫硫處理。 （ b） C成分控制 C是影響鋼組織性能的基本元素，尤其是需要在熱處理狀態(tài)使用的鋼，其影響就更為突出。為此鋼液含碳量要精確控制。在多爐連澆時，各爐次間鋼液 [C]的差別要小于 ％。 （ c） Si 、 Mn成分控制 Si、 Mn成分不僅影響鋼的性能，還影響著鋼液的可澆性。要求硅、錳含量控制在較窄范圍內(nèi)；爐與爐成分波動要求 [Si]為 177。％、 [Mn]為土 ％，以保證鑄坯成分、性能穩(wěn)定。鋼液經(jīng)過爐外精煉，成分微調(diào)后，能夠?qū)崿F(xiàn)成分的精確控制。（ d）殘留元素的含量殘留元素主要有 Cu、 Sn、 Sb、 As等。對鋼性能影響最大的是 Cu和 Sn，其含量應限制在 ％以下。也可加入第三元素抵消其不良影響，如向鋼液中加 Ni，可以抵消Cu的危害，還要控制鑄坯表面層凝固組織及表面溫度，減輕 Cu的富集，避免表面裂紋的發(fā)生。3. 鋼液純凈度的控制 鋼液的純凈度主要是指鋼中非金屬夾雜物的數(shù)量、形態(tài)、分布。由于夾雜物的存在不僅影響鋼液的可澆性，連鑄操作也難于順行；而且夾雜物還破壞了鋼基體的連續(xù)性、致密性，危害鋼質(zhì)量。 鋼中夾雜物由內(nèi)生夾雜物和外來夾雜物組成。內(nèi)生夾雜物主要是脫氧產(chǎn)物；外來夾雜物包括在澆注過程中鋼液的二次氧化產(chǎn)物，被沖刷的耐火材料，以及卷入的盛鋼桶渣、中間罐渣和結(jié)晶器浮渣等。內(nèi)生夾雜顆粒細小．外來夾雜顆粒粗大。為了確保最終產(chǎn)品質(zhì)量，要盡量降低鋼中非金屬夾雜物的含量。 （ 1） 對脫氧的控制 （ a） Si， Mn脫氧 對于硅鎮(zhèn)靜鋼的主要脫氧利為 Si和 A1，出鋼過程加入 Fe—Si 、 Fe—Mn 或 Mn—Si 合金進行脫氧合金化；還要加入適量的 A1終脫氧。當[Mn]／ [Si] 低于 3時，生成固態(tài)脫氧產(chǎn)物，鋼液發(fā)粘；只有 [Mn]／ [Si]大于 3時，才能形成液態(tài)脫氧產(chǎn)物，有利于夾雜物上浮。因此在保證鋼成分條件下，應將 [Mn]／ [Si]控制在 3—6 范圍。既可減少鋼中夾雜物，又能改善鋼液的流動性。 （ b） Al脫氧 A1是強脫氧劑，在 l 600℃ 時，與 [Al]=50106相平衡鋼中含氧量僅為2310 6 ，所以一般鋼中都加適量的 Al作為終脫氧劑。鋼中 [A1]＞ %時，其脫氧產(chǎn)物全部為 A12O3，呈群簇狀夾雜物，難干排除，還容易堵塞水口。倘若鋁鎮(zhèn)靜鋼中的 [A1]為 ％一 ％，中間罐水口直徑必須在50一 70mm，才不被堵塞。為此使用 AlSi合金或 BaAlSi合金代替 A1脫氧，或者噴吹 CaSi合金粉，或者喂入 CaSi包芯線，控制鋼中含鋁量，改變夾雜物形態(tài)，減少純 A12O3的生成，改善鋼液的可澆性。但是必須注意控制合適的隊 [Ca]／ [A1]值，當 ＜ [Ca]／ [A1]＜ ~，生成 A12O3脫氧產(chǎn)物，鋼液發(fā)粘，水口易結(jié)瘤堵塞；當 [Ca]／ [A1] ＞ ~時，生成的產(chǎn)物中 A12O3所占的比例大．從而改善鋼液流動性，可完全避免水口堵塞。 （ 2） 少渣或無渣出鋼 少渣或無渣出鋼是改善鋼液質(zhì)量，提高和穩(wěn)定合金收得率的有效措施。 (1)由于鐵水預脫 S處理， LD轉(zhuǎn)爐冶煉就可能采取少渣冶煉工藝；出鋼擋渣操作；減少鋼板的回 P、 S，改善了鋼質(zhì)量。 (2)電弧爐多采用高功率或超高功率的氧化精煉，偏心爐底出鋼，完全避免氧化渣進入盛鋼誦，有利于提高精煉效果和鋼質(zhì)量。（ 3）吹 Ar攪拌 盛鋼桶吹 Ar可以均勻成分、溫度外，還有利氣體的排除和非金屬夾雜物上浮。由于出鋼擋渣操作，盛鋼桶中渣層薄，渣中氧化鐵含量低，吹 Ar攪拌效果明顯。 150t盛鋼桶最佳吹 Ar時間為 6~10mm；對脫氧良好的電爐鋼液 (渣中 (FeO)＜ ％ )吹 Ar后，可獲得硫、氧、非金屬夾雜物都很低的鋼液。三 . 保護澆注技術(shù) 精煉后成分溫度都合格的潔凈鋼液，從盛鋼捅到中間罐，再注入結(jié)晶器的傳遞過程中，與空氣、耐火材料、熔渣相接觸，仍發(fā)生著物理化學作用．鋼液二次氧化又被重新污染，使精煉效果前功盡棄。為此鋼液在各傳遞階段．均應嚴格加以控制，減少重新污染，以保證鋼液的純凈度。對于鋼液傳遞過程的嚴格控制就是采用全過程的保護澆注。1. 盛鋼桶到中間罐注流保護 敞開澆注時，鋼液從盛鋼桶水口流出，在具有一定速度注流的周圓形成一個負壓區(qū)．將四周的空氣卷入中間罐熔池，造成鋼液的二次氧化。在盛鋼桶安裝長水口，又叫保護套管，并在中間罐液面加雙層渣覆蓋劑。這樣就可以使液面與空氣完全隔絕，又能保溫，還可防止空氣的吸收，連接處可用 Ar氣密封。長水口下部插入中間罐液面以下 100mm左右。 B 氣體保護 采用 Ar氣將注流與空氣隔絕，避免了二次氧化。但必須注意保護氣氛中 O2＜ ％．保護才能有效。2