【正文】 如二冷區(qū)采用電磁攪拌、改進(jìn)浸入式水口的設(shè)計(jì)等。 3). 控制二次冷卻區(qū)鑄坯受力與變形。首要的是擴(kuò)大鑄坯中心等軸晶區(qū)，抑制柱狀晶生長(zhǎng)，可減輕中心偏析和中心疏松。合理的二冷水流分布、支承輥的嚴(yán)格對(duì)中、防止鑄坯鼓肚變形等，是提高內(nèi)部質(zhì)量的關(guān)鍵。結(jié)晶器由注流引起的強(qiáng)制流動(dòng)、浸入式水口的插入深度小于 50mm或大于 170mm（煉鋼廠規(guī)定是 80120mm）都易導(dǎo)致卷渣而形成皮下夾渣。 提高連鑄坯表面質(zhì)量的措施 3). 初生坯殼的均勻性。 2). 結(jié)晶器振動(dòng)。鋼液面波動(dòng)會(huì)引起坯殼生長(zhǎng)的不均勻，渣子也會(huì)被卷入坯殼形成皮下夾渣。連鑄坯的主要表面缺陷有： 深振痕，表面裂紋（縱向裂紋、橫向裂紋、角部縱橫裂紋、網(wǎng)狀裂紋和星狀裂紋），表面夾渣，表面氣孔。此外，選擇具有吸收鋼中Al2O3夾雜能力較強(qiáng)的保護(hù)渣，采用空心塞棒吹氬，以及結(jié)晶器電磁攪拌和結(jié)晶器電磁制動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用也有利于夾雜物的上浮。中間包采用吹氬攪拌，砌筑擋渣墻、壩、過濾器等，可以改善鋼水流動(dòng)狀況，消除中間包鋼水滯留區(qū)；中間包加大容量和加深熔池，可以延長(zhǎng)鋼水在中間包內(nèi)停留時(shí)間，促進(jìn)夾雜物上浮，進(jìn)一步凈化鋼水。 ③ 無氧化保護(hù)澆注。 ② 爐外精煉凈化處理。 提高連鑄坯純凈度的措施 純凈度是指鋼中非金屬夾雜物的數(shù)量、形態(tài)和分布。在連鑄過程中，由于鋼水與耐火材料接觸，鋼液中的元素（錳和鋁等）會(huì)與耐火材料的氧化物發(fā)生作用生成 Al2O3，當(dāng)其未能完全上浮時(shí)就殘留在鑄坯中。在換包期間由于上述原因也常使鋼中夾雜物增多。機(jī)型對(duì)夾雜物的影響主要表現(xiàn)在鑄坯中宏觀夾雜物的分布。必須控制影響表面質(zhì)量各參數(shù)在目標(biāo)值以內(nèi)，以生產(chǎn)無缺陷鑄坯，這是熱送和直接軋制的前提。 四、衡量鑄坯質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 五、連鑄坯的質(zhì)量控制 1. 鑄坯純凈度主要決定于鋼水進(jìn)入結(jié)晶器之前處理過程。鑄坯內(nèi)部質(zhì)量控制，通常通過對(duì)鑄坯內(nèi)部缺陷控制來實(shí)現(xiàn)的。 鑄坯表面缺陷有：鑄坯表面振痕缺陷，表面裂紋（縱向裂紋、橫向裂紋、角部縱橫裂紋、網(wǎng)狀裂紋和星狀裂紋），表面夾雜物（渣），表面氣孔。用硫印試驗(yàn)，可顯示鋼錠、連鑄坯中裂紋、偏析線、低倍結(jié)構(gòu)和夾雜物的分布等。 ? 硫印是用相紙顯示試樣上硫的偏析方法。 根據(jù)檢查目的不同，確定取樣部位。 ? 酸浸實(shí)驗(yàn)是常用來檢查鋼錠、連鑄坯或鋼材內(nèi)部缺陷以評(píng)定質(zhì)量的方法。 ④ 連鑄坯的外觀形狀：是指連鑄坯的幾何尺寸是否符合規(guī)定的要求。從廣義來說，所謂連鑄坯質(zhì)量是指得到合格產(chǎn)品所允許的鑄坯缺陷嚴(yán)重程度。 ② 鋼包全程吹氬操作及鋼包爐出站軟吹氬時(shí)間。 由此看來，連鑄鋼水溫度對(duì)于連鑄十分重要，鋼水必須具備穩(wěn)定而合適的溫度，不得過低或過高。 ② 合適的澆注溫度是獲得良好鑄坯質(zhì)量的基礎(chǔ)。因此，連鑄工藝對(duì)脫氧控制的要求在于：除要求把鋼中的氧脫除到盡可能低的程度，同時(shí)盡可能地將脫氧產(chǎn)物從鋼水中去除，以保證良好的鑄坯質(zhì)量外，還要求盡可能把脫氧產(chǎn)物控制為液態(tài)以改善鋼水的流動(dòng)性，保證澆注順利進(jìn)行。由于夾雜物的存在不僅影響鋼水的可澆性，連鑄操作也難以順行；而且夾雜物還破壞了鋼基體的連續(xù)性、致密性，危害鋼的質(zhì)量。這些元素控制不好，會(huì)在連鑄和熱軋是造成表面或內(nèi)部裂紋。磷、硫是影響鋼的裂紋敏感性的重要元素，這主要是磷、硫在結(jié)晶過程中偏析傾向大，使 鋼的晶界脆化，特別是在連鑄坯成型過程中，一方面受到強(qiáng)制冷卻產(chǎn)生的熱應(yīng)力，另一方面又受到拉坯和矯直產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力，從而使磷、硫的有害作用更加突出。硅、錳既能控制脫氧程度，又影響鋼的機(jī)械性能和鋼水的可澆性。其主要控制的原則是： 成分的穩(wěn)定性 。連鑄的工藝特點(diǎn)決定了它對(duì)鋼水質(zhì)量 溫度、成分、脫氧程度和潔凈度等都有極為嚴(yán)格的要求。 。 連鑄坯中柱狀晶區(qū)和等軸晶區(qū)的相對(duì)大小主要決定于澆注溫度。因此鑄坯都要求得到發(fā)達(dá)的等軸晶組織。因此，我們應(yīng)對(duì)柱狀晶區(qū)進(jìn)行嚴(yán)格控制，避免形成發(fā)達(dá)的柱狀晶區(qū)。這是因?yàn)椋?① 在結(jié)晶前沿液體中有適當(dāng)?shù)倪^冷度，這一過冷度很小，使 之不能生成新的晶核，但它有利于靠近液相的某些晶粒長(zhǎng)大。由于晶核數(shù)目很多，故鄰近的晶粒很快彼此相遇，不能繼續(xù)生長(zhǎng)，這樣便在靠近銅壁處形成很細(xì)的薄層等軸晶粒區(qū)。 。二冷水調(diào)節(jié)方面，它的冷卻能力可以在較大范圍內(nèi)變化，壞殼在結(jié)晶器內(nèi)形成以后，控制二冷強(qiáng)度是使整個(gè)鑄坯完全凝固的關(guān)鍵。 通過結(jié)晶器在 1分鐘內(nèi)要散出的熱量、最高時(shí)可占總需要散熱量的 20％左右。鋼水在連鑄機(jī)個(gè)凝固傳熱是在三個(gè)冷卻區(qū)內(nèi)實(shí)現(xiàn)的，即結(jié)晶器 (一次冷卻 )、包括輥?zhàn)永鋮s系統(tǒng)的噴水冷卻區(qū) (二次冷卻 )和向周圍環(huán)境輻射傳熱 (三次冷卻 )三個(gè)區(qū)域 連鑄坯凝固過程的熱平衡 從熱平街來看，鋼水經(jīng)過結(jié)晶器 二冷區(qū) 輻射區(qū)大約有 50％的熱量放出來鑄坯才能完全凝固。前者也叫澆鑄溫度，一般把開始澆注 10min左右經(jīng)均勻混合后在中間包測(cè)得的溫度當(dāng)作澆鑄溫度。因此，要盡可能改善噴霧水滴與鑄坯表面 的熱交換，以提高二次冷卻效率?？梢?，結(jié)晶器帶走的熱量?jī)H 占鋼水完全凝固熱量的 20％左右，所以帶液心的坯先進(jìn)入二次 冷卻裝置接受噴水冷卻，鑄坯才能完全凝固。 ③ 鑄坯在 矯直前盡可能完全凝固。 （ 3)冷卻強(qiáng)度不夠，鑄坯帶液心矯直易產(chǎn)生矯直裂紋 。由于收縮使坯殼向里彎曲，造成 坯殼表面與結(jié)晶器壁間出現(xiàn)縫隙，而引起熱流減少繼而使坯殼 的生長(zhǎng)減緩，使坯殼厚度生長(zhǎng)不均勻。觀察漏鋼坯 殼得出，凝固殼最薄，坯殼內(nèi)表面有折皺，外表面粗糙甚至有凹 陷。 過熱度對(duì)鑄坯低倍結(jié)構(gòu)有重要影響。 用保護(hù)渣進(jìn)行潤(rùn)滑時(shí)．保護(hù)渣在結(jié)晶器鋼液面上形成液渣層，由于結(jié)晶器振動(dòng)，液渣從彎月四滲漏到坯殼與銅壁之間氣隙處，形成均勻渣膜，起潤(rùn)滑作用。凸形結(jié)晶器頂部四壁為凸形，向下逐漸變成平面。 影響結(jié)晶器傳熱的因素 ⑷ 結(jié)晶器材質(zhì) 一般結(jié)晶器熱面使用溫度為 200一 300℃ ，特殊情況時(shí)，最 高處可 J達(dá) 500℃ 。 影響結(jié)晶器傳熱的因素 結(jié)晶器的冷卻強(qiáng)度并不是越大越好，如果結(jié)晶器冷卻強(qiáng)度超過一般推薦范圍時(shí)，結(jié)晶器冷卻強(qiáng)度就是一個(gè)必須考慮的因素了。 拉速對(duì)結(jié)晶器熱流的影響 ⑵ 結(jié)晶器冷卻強(qiáng)度 圖 凝固坯殼形成示意圖 結(jié)晶器銅壁溫度靠冷卻水調(diào)節(jié)，銅壁壘溫度過高銅開始行再結(jié)晶使硬度和強(qiáng)度降低，要求結(jié)晶器具有一定的冷卻強(qiáng)度和合適的進(jìn)出水溫度、冷卻均勻。 ③ 由于鑄壞表面溫度較高，相對(duì)減少了坯殼的收縮。 ⑶ 銅壁與水之間的傳熱 結(jié)晶器與冷卻水界面?zhèn)鳠峥赡苡腥N情況： ① 強(qiáng)制對(duì)流區(qū)：傳熱良好 ② 核態(tài)沸騰區(qū)：當(dāng)銅壁溫度夜 125— 130℃ 時(shí)，水開始在表 面蒸發(fā)，水中凝聚有氣泡。 4 結(jié)晶器傳熱與凝固 圖 1 凝固氣隙的形成 結(jié)晶器的傳熱機(jī)構(gòu) 主要是講述結(jié)晶器是如何將熱量傳給冷卻水的？ ⑴ 結(jié)晶器中心液體 經(jīng)水口流入結(jié)晶器的鋼流．會(huì)引起鋼液在結(jié)晶器內(nèi)做對(duì) 流運(yùn)動(dòng)，這種對(duì)流運(yùn)動(dòng)把液體鋼的過熱傳給已凝固的鋼殼。已凝固的坯殼開始收縮，企圖離開結(jié)晶器的內(nèi)壁，但這時(shí)坯殼尚薄，在鋼水的靜壓力下仍緊貼于內(nèi)壁，由于冷卻的不斷進(jìn)行，坯殼進(jìn)一步加厚，到其強(qiáng)度、剛度能承受鋼水靜壓力時(shí)，坯殼開始脫離結(jié)晶器內(nèi)壁，從而形成氣隙。（適當(dāng)降低注溫與注速） ⑥ 降低鋼液中硫、磷含量。 ② 合適的鑄坯斷面。 ③ 溶質(zhì)元素在固體金屬中的擴(kuò)散速度。 ?中心偏析影響因素 ? 主要影響因素： ① 冷卻速度。因此合金元素在固相鋼中分配的濃度要小，而在液相鋼（母液）中分配的濃度要大，所以在鋼的結(jié)晶過程中，于結(jié)晶前沿會(huì)有溶質(zhì)大量析出并積聚，固相中溶質(zhì)濃度就低于原始濃度，這種現(xiàn)象即所謂選分結(jié)晶。另外通過人地加入異質(zhì)晶核的辦法來增加晶核數(shù)量也可以得到細(xì)晶粒組織。鋼液是合金，其內(nèi)部懸浮著許多高熔點(diǎn)的因態(tài)質(zhì)點(diǎn)，可能成為自然的核心，即異質(zhì)形核。