連鑄坯質(zhì)量控制與缺陷控制-wenkub.com
2025-02-22 11:29 本頁面
【正文】 在優(yōu)化工藝（拉速、過熱度、比水量）的基礎(chǔ)上，采用電磁攪拌是改善圓坯內(nèi)部質(zhì)量的有效辦法。 圓坯從表面 → 中心鋼中夾雜物增加，鋼管內(nèi)表面缺陷加重。防止圓坯內(nèi)裂紋措施：① 合適的二冷強度。（ a）板坯（ b）方坯 （ c）圓坯 o 圓坯中間裂紋 位于表面和中心之間，沿著柱狀晶交界面擴展。凝固率： fe=。（ 2）采用 MEMS和高效率的凝固末端 FEMS，增加中心等軸晶區(qū)，消除中心縮松。中心缺陷形成理論：（１） “凝固橋 ”理論（ Miniingot）如圖所示，凝固橋的形成：o 液相穴區(qū)域柱狀晶不均勻生長；o 某些局部區(qū)兩邊柱狀晶 “搭橋 ”；o 橋下面鋼水凝固得不到上面鋼水均勻的補充形成疏松；o 凝固收縮把周圍枝晶富集溶質(zhì)母液抽吸到中心，形成中心偏析；o 高過熱度、高拉速、高二冷強度有利于凝固橋形成。由圖可知：① 不用 EMS，由澆注溫度冷卻到液相溫度 TL需14min；② 用 SEMS由澆注溫度冷卻到液相線溫度 TL需10min；③ 用 MEMS由澆注溫度冷卻到液相線溫度 TL需1min，即到結(jié)晶器出口過熱度就消失了。 由圖可知，采用電磁攪拌（ＥＭＳ）是促進柱狀晶向等軸晶過渡的有效辦法。為降低結(jié)晶器鋼水的過熱度，采用辦法：3）熱交換水口： 比利時ＣＲＭ開發(fā)２２０ X２２０ｍｍ方坯，拉速１ .４～１ .６ｍ /ｍｉｎ，中包鋼水過熱度１５～２５ ℃ ，經(jīng)熱交換水口，鋼水過熱度為１～７ ℃ 。 改善鑄坯結(jié)構(gòu)關(guān)鍵是抑制柱狀晶生長，促進等軸晶生長，其辦法包括：（ 1） 控制鋼水過熱度 由圖可知：過熱度大于10℃ 鑄坯等軸晶率20%,從理論上講，結(jié)晶器鋼水零過熱度凝固，鑄坯等軸晶達到 60%以上。1 0 0方向柱狀晶生長 o 單方向傳熱。 結(jié)晶器彎月面溫度梯度（ G）和凝固速度（ R）非常大，故冷卻速度非?？欤?00℃ /s）。拉速）＝ ～ Pao 結(jié)晶器初始坯殼均勻生長 熱頂結(jié)晶器 (彎月面區(qū)熱流減少 50~60％ ) 波浪結(jié)晶器 (彎月面區(qū)熱流減少 17~25％ ) 結(jié)晶器弱冷 合適結(jié)晶器錐度（ 4）防止表面縱裂紋措施o 結(jié)晶器鋼水流動的合理性 液面波動 177。 曼納斯曼圓坯連鑄機： 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縱裂的影響（斷面尺寸240x240mm,拉速 ） G:結(jié)晶器銅管與水套對中，水縫均勻，有利于結(jié)晶器內(nèi)坯殼的均勻生長，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 水口對中，防止產(chǎn)生偏流；水口材質(zhì)浸蝕，造成偏流。某廠板坯結(jié)晶器水量減少（由 100%降至 87%），二冷強度由 100%降至 80%，縱裂指數(shù)由 。 ◆ 低碳鋼（ %C），結(jié)晶器熱流 60Cal/cm25mm范圍內(nèi)內(nèi)時，板坯縱裂明顯減少；而液面波動大于177。 所以，在加保護渣時應(yīng)該每次量少、勤加D:結(jié)晶器液面波動u 液面波動 177。（ 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對縱裂的影響 Mn/S升高，縱裂紋降低；含碳量對板坯寬面縱裂紋的影響[C]=~%時，縱裂紋產(chǎn)生嚴重 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滑鋼中碳含量與摩擦力的關(guān)系 Cu+As含量的總量大于 ％時，縱裂指數(shù)明顯升高 拉速增加，渣膜厚度減少拉速對縱裂紋的影響 拉速對渣膜厚度的影響拉速增加，縱裂紋指數(shù)增加B:拉速C:保護渣液渣層厚度 10mm（薄板坯 6mm），縱裂紋增加。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，坯殼薄弱處就會成為裂紋源。 表面縱裂紋是圓坯常見的缺陷，圓坯縱裂紋的特點：o 坯殼在彎月面下 50~100mm區(qū)域坯殼厚度生長不均勻 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，嚴重時萌生縱裂紋o 凹陷處常伴有保護渣出現(xiàn)o 圓周上只有一處縱裂紋 所以，彎月面的坯殼均勻生長，抑制凹陷的產(chǎn)生，是防止縱裂紋產(chǎn)生的關(guān)鍵。圓坯表面缺陷216。(2)防止?jié)沧⑦^程下渣? 出鋼擋渣操作；? 鋼包 → 中間包下渣（如 AMEPA系統(tǒng)下渣探測器）；? 中間包 → 結(jié)晶器下渣如中間包恒重操作、中間包液位高度監(jiān)測報警、人工測量中包液面高度等；? 提高鋼包自開率和鋼包長水口操作水平。(10kg)1連澆 坯 /正常坯MI/個 .mm2連澆 坯 /正常坯甲 2301300 IF 23/21 23/18 (ppm)乙 701350 SPHD 53/34 (個/mm2)丙 2501050 硅 鋼 59/52 丁 150150 45 (個/mm2)注： MA大型夾雜物； MI微觀夾雜物尾坯廠名 鑄 坯尺寸/mm鋼 種 [N]/ppm尾坯 /正常坯T[O]/ppm尾坯 /正常坯MA/mg長水口 +破渣器插入鋼水下開澆，坯子長 5m即可做鍍 Sn板。粗略計算指出鑄坯中夾雜物各自貢獻：外來夾雜物 (下渣 +卷渣 )： 41%二次氧化： 39%脫氧產(chǎn)物： 20%防止?jié)沧⑦^程下渣、卷渣和二次氧化物是生產(chǎn)潔凈鋼的關(guān)鍵操作?？諝庵械难蹩稍丛床粩喙?給鋼 水 進 行氧化可把合金元素消耗
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