连铸坯质量控制零缺陷战略_蔡开科

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连铸坯质量控制

连铸坯质量控制

连铸坯质量控制连铸坯质量控制引言连铸坯质量是决定钢铁产品质量的重要因素之一。

在连铸过程中,通过控制连铸坯的凝固结晶形貌、尺寸尺寸以及内部缺陷等,可以保证最终钢铁产品的质量稳定性。

本文将介绍连铸坯质量控制的基本原则和常用技术手段。

1. 连铸坯凝固结晶形貌控制1.1 凝固路径设计连铸坯的凝固路径设计是影响凝固结晶形貌的关键因素。

凝固路径包括主要凝固温度区间、凝固速度以及凝固过程中应有的温度梯度等要点。

通过科学合理地设计凝固路径,可以控制连铸坯的凝固结晶形貌,提高产品的均匀性和致密性。

1.2 凝固浸没深度控制凝固浸没深度是指连铸坯在铸机中浸没的深度。

凝固浸没深度的调整可以通过调整浇注速度、浇注高度和结晶器深度等因素来实现。

恰当地控制凝固浸没深度可以优化凝固结构,减少坯壳厚度和缩孔等缺陷的发生。

2. 连铸坯尺寸控制2.1 坯型设计连铸坯的尺寸控制需要科学合理地设计坯型。

坯型设计要考虑连铸机的性能和工艺条件,以及产品需要达到的尺寸要求。

有效的坯型设计可以保证连铸坯尺寸的精确控制,减少修磨损失并提高铸坯产量。

2.2 坯型换边控制连铸坯在连铸过程中,由于挤压力和引拉力的作用,容易发生坯型换边的情况。

坯型换边会导致铸轧过程中尺寸控制困难,甚至导致产品尺寸不合格。

通过控制连铸机的工艺参数和优化设备结构,可以有效地控制坯型换边,提高铸坯质量。

3. 连铸坯内部缺陷控制3.1 结晶器设计结晶器是连铸过程中控制坯内部缺陷的关键设备。

结晶器的设计应考虑到坯内部的流动状态,并通过合理的传热和传质方式,控制连铸坯内的气体和夹杂物等缺陷。

合理的结晶器设计可以有效减少坯内部夹杂物和气体等缺陷的产生。

3.2 液相线保护措施液相线是连铸过程中凝固结构变化的关键位置。

液相线的形成过早或过晚都会导致内部缺陷的产生。

通过合理的冷却水设定和轧制工艺,可以保证液相线的稳定形成,有效控制坯内部缺陷。

结论连铸坯质量控制是保证钢铁产品质量稳定的关键环节。

BOF-LF-CC生产特殊钢连铸坯的质量控制-蔡开科

BOF-LF-CC生产特殊钢连铸坯的质量控制-蔡开科
• [O]=10~20ppm 最佳 范围
图7 铸坯针孔与[O]关系
硅镇静钢,不加铝脱氧,钢中酸溶铝[Al]s 几乎为零(<0.002%)。水口堵塞不是 AMln2OO3·而SiO是2S液iO态2夹夹杂杂所(致图。5)为,此应应控生制成Mn/Si: • M可n能/S性i低时形成SiO2夹杂,增加了水口堵塞 • Mn/Si高时生成典型的液态MnO. S容iO易2上(M浮nO 54.1%,SiO2 45.9%),夹杂物
图16 Mn与Si平衡关系
(3)控制Al2O3夹杂形 成
如图17所示,增加[Si]会形成 液态MnO·SiO2夹杂。但对于 高碳Si-K钢,如Si=0.2%则钢 中[Al]s>0.003%,可能有固 态Al2O3析出堵水口。为保持 [Al]s=0.003%水平,则可提 高Si含量以得到液态夹杂。 然而增加[Si]加入SiFe也多, 带入的残余Al也多,成本增 加,也降低了Mn/Si比,促进 了固态SiO2夹杂形成。
有效手段 结语
前言
特殊钢的特点: l 特殊用途。轴承、齿轮、弹簧、硬线、结构件、重轨等
l 中高碳的碳锰钢 l 大部分为棒线材的长材产品(小方坯、大方坯) l 生产流程 : BOF(EAF)—精炼(吹Ar、LF、LF+VD)—
CC。
• 我国采用BOF(EAF)—LF(VD)—CC流程。 下面仅就生产中几个问题进行讨论。
0.66~0.70 193~203 0.01~0.01 1622~1635 7.47~7.54
0.68
198
0.01
1628
7.51
0.29
130
0.04
25
1.89
2. 脱氧:用铝还是不用铝?
用Al脱氧的好处:

连铸坯质量控制-蔡开科

连铸坯质量控制-蔡开科
连 铸 坯 质 量 控 制
北 京 科 技 大 学 冶 金 学 院
连 铸 坯 质 量 控 制
北京科技大学冶金学院 蔡开科
2019/2/16
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连 铸 坯 质 量 控 制
北 京 科 技 大 学 冶 金 学 院


2019/2/16
• 连铸坯质量概念 • 连铸坯洁净度 • 连铸坯裂纹控制 • 连铸坯内部缺陷控制 • 连铸坯形状缺陷控制 • 结论
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连 铸 坯 质 量 控 制
北 京 科 技 大 学 冶 金 学 院
图2-3(b)金相观察铸坯厚度方向上夹杂物的分布
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连 铸 坯 质 量 控 制
北 京 科 技 大 学 冶 金 学 院
2.2.4铸坯表层下Ar气泡+Al2O3夹杂(图2-4)。 • 连铸坯中夹杂物分布,导致轧制产品形成不同缺 陷。
• 转炉吹炼终点: [O] 夹 → 0 , [O] 溶 =600 ~ 900ppm,此时T[O]= [O]溶 • 钢包脱氧合金化: [O] 溶 很低, T[O]=[O]

• 用LECO仪分析的氧为T[O]量,T[O]越高, 说明钢中氧化物夹杂就越多。如AL-K钢, 钢中酸溶铝[Al]s=0.02~0.05%,由AL- O 平衡图可知, [O] 溶 =3 ~ 7ppm. 如连铸坯 中测定T[O]=20ppm,除去[O]溶外,氧化物 夹杂中的氧[O]夹为13~17ppm,说明钢中 5
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轮胎钢芯线 滚珠 管线 钢轨
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连 铸 坯 质 量 控 制
北 京 科 技 大 学 冶 金 学 院
表 2 产品缺陷与夹杂物关系 钢种 DI 罐用镀锡 板 ERW 管材 镀锡板 深冲深拉用 冷轧钢板 UO 管材 UOE 管 (厚钢板)

炼钢-精炼-连铸钢中夹杂物控制蔡开科

炼钢-精炼-连铸钢中夹杂物控制蔡开科
用户要求生产目标薄板di30非常薄较高抗拉强度40m防止碳化物氮化物的析出汽车轮箍防止勾形裂纹100m汽车轮盘极好的穿孔性能20m门窗框架防止冲压时产生裂纹20m护板防止酸浸颜色不同防止加工时产生裂纹管材无缝管防止因氢产生的裂纹全部为球形夹杂轴承滚动接触寿命长抗疲劳钢丝高抗拉强度防止冲压时断裂to10ppm弹簧高强度疲劳寿命长减少非塑性夹杂注
图 3.1 转炉冶炼终点 C-O 关系图 Ⅰ区: [C][O]=0.0027
炉龄<2500 炉 Ⅱ区: [C][O]=0.0031~0.0037
炉龄>2500 炉 处理好溅渣护炉高炉龄与复吹关系,也就是高炉龄与产品质量的矛盾,尤其 是深冲冷轧薄板质量。 (2) 终点温度
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终点氧含量(ppm)
1800 1600 1400
炼钢-精炼-连铸钢中夹杂物控制
蔡开科 孙彦辉 倪有金 北京科技大学
冶金与生态工程学院 2008 年 9 月
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目录
1 前言 2 洁净钢概念 3 转炉终点氧活度的控制 4 脱氧和夹杂物的控制 5 浇注过程中的二次氧化产物的控制 6 连铸坯中的夹杂物 7 炼钢生产过程中夹杂物控制对策 8 结语
2
1前 言
T[O]<20ppm 单个 D<13μm 链状 D<200μm
防薄板表面线状缺 陷
防飞边裂纹 防止图象浸蚀
防冷拔断裂 增加疲劳寿命
酸气腐蚀
断裂
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备注:D 指夹杂物直径
钢中夹杂物对钢质量的影响:
钢的清洁度与产品制造和使用过程中所出现的众多缺陷密切相关,一些厂家 对某些高纯度钢种发生缺陷所作的调查如表 4 所示,可以看出钢中的夹杂物尤其 是大颗粒夹杂物是引起产品缺陷的主要原因。
钢包脱氧合金化后: T[O] = [O]溶+[O]夹 对于 Al-K 钢: [Al]S=0.02-0.05%,[O]溶=4-8ppm(图 4.2),如在连铸坯中测定 T[O]=20ppm, 则说明除[O]溶外,氧化物夹杂[O]夹为 12-18ppm,这说明钢中很干净了。

连铸坯表面裂纹形成及防止(蔡开科)

连铸坯表面裂纹形成及防止(蔡开科)

图2-17 结晶器锥度和钢成分对皮下内裂的影响 (断面尺寸240x240mm,拉速0.7m/min)
2 铸坯表面纵裂纹
(7) 结晶器振动
振痕浅,无角部纵裂纹; 振痕深,角部纵裂纹增加; 负滑脱时间值增大,板坯表面纵裂升高;=0.2~0.3s,纵裂降低。 (8) 结晶器钢液流动 水口对中,防止产生偏流;水口材质浸蚀,出口流股不对称,造 成偏流。 水口插入深度合适
图2-8 结晶器液面波动对纵裂纹的影响
图2-9 液面控制方式对纵裂纹的影响
2 铸坯表面纵裂纹
(5) 结晶器热流和冷却
如图2-10所示,90×1000mm 板坯结晶器弯月面以下45mm热流 与纵裂纹指数关系。 ◆低碳钢(0.05%C),结晶器热 流>60Cal/cm2· s(2.1MW/ M2), 纵裂纹增加; ◆中碳钢(0.11%C),结晶器热 流>41Cal/cm2· s(1.7MW/M2),纵裂 纹增加。
3 铸坯(1) 钢成分 C=0.10~0.15%,坯壳厚度不均 匀性强,振痕深,表面易产生凹陷 或横裂纹;生产实践表明,C= 0.15~0.18%或0.15~0.20%时, 振痕浅了,铸坯边部横裂减少; 降低钢中[N],防止氮化物沉淀; (2) 结晶器振动特点 振痕深度增加,横裂纹增加(图 3-4); 振动频率f增加,振痕变浅,横裂纹 减少(图3-5); 负滑脱时间增加,振痕深度增加 (图3-6),方坯tN=0.12~0.15s, 板坯tN=0.20s。
2 铸坯表面纵裂纹
(2) 结晶器钢水流动的合理性
液面波动±3~±5mm

浸入式水口对中,防止偏流 合理的浸入式水口设计(合适的出口直径,倾角) 合适的水口插入深度
(3) 结晶器振动

连铸坯质量控制

连铸坯质量控制

连铸坯质量控制连铸坯质量控制1. 引言2. 连铸坯质量特点连铸坯的质量特点主要包括以下几个方面:2.1 凝固结构连铸坯是通过冷却凝固过程形成的,其凝固过程直接影响到坯体的凝固结构。

凝固结构的好坏会对后续的加工以及材料性能产生重要影响。

2.2 化学成分均匀性连铸坯的化学成分均匀性是其质量的重要指标之一。

成分不均匀容易导致后续钢材性能不稳定,从而影响到产品的质量。

2.3 表面缺陷由于连铸坯制造过程中的一些不可避免的因素,气体夹杂、氧化皮等,会在坯体表面形成一些缺陷。

这些表面缺陷会对后续产品的外观质量产生负面影响。

2.4 尺寸偏差连铸坯的尺寸偏差是指坯体的实际尺寸与标准尺寸之间的差异。

尺寸偏差会影响到钢材的加工工艺和成形质量。

3. 连铸坯质量控制因素及措施连铸坯质量的影响因素众多,包括原料质量、连铸工艺参数、设备状况等。

针对这些影响因素,可以采取以下控制措施来提高连铸坯的质量:3.1 原料质量控制通过严格控制原料的化学成分和物理性能,确保连铸坯的化学成分均匀性和机械性能达到要求。

3.2 连铸工艺参数控制连铸工艺参数的合理设置对坯体的凝固结构和表面质量具有决定性影响。

需要通过优化连铸工艺参数,如冷却水流量、浇注速度等,来控制连铸坯的质量。

3.3 设备维护与改进连铸设备的状态对连铸坯质量也有重要影响。

定期进行设备维护和检修,及时处理设备故障,可以保证设备处于良好状态,进而提高连铸坯的质量。

3.4 检测手段与技术利用先进的检测手段和技术,如超声波检测、磁力检测等,可以对连铸坯进行质量检测,及时发现问题并采取相应措施。

4.连铸坯质量控制是钢铁生产中至关重要的环节。

通过对连铸坯质量特点的分析和影响因素的控制,可以采取相应的措施来提高连铸坯的质量。

这不仅对于保证下游产品质量,还对于提高工业生产效益和降低资源消耗具有重要意义。

开展连铸坯质量控制工作是必不可少的。

连铸钢水质量纯净度控制ppm战略(蔡开科)

连铸钢水质量纯净度控制ppm战略(蔡开科)

C
鱼雷罐+喷CaC2
D 铁水罐喷石灰+Mg粉
E
铁水罐CaC2+Mg粉
F 铁水罐喷石灰+Mg粉
G
KR法
H
铁水罐喷镁粉
I
铁水罐喂包芯镁线
脱硫后 [S]/ppm
15 11 15 10.5 10 30 10 20 30
铁水罐 [S]/ppm
22 21 25 10.5 10 30 10 30 30
回硫 ppm
≤900;
70年代
≤800;
80年代
≤600;
90年代
≤100;
2000年后 ≤50。
纯净度是个相对概念,钢中的有害杂质元素降到什么样的 水平决定于钢种和产品的用途。
本文简要评述钢中五大有害元素在炼钢-精炼-连铸过程中 的去除及达到水平。
1. 钢中硫
1.1 钢中硫含量的要求

硫的主要危害:钢中[S]>0.015%时,连铸
碱度一定,渣中(FeO)太高, LP反而下降 ,渣稀会冲刷炉衬。
因此,在BOF渣R=3.0,(FeO)=20%, LP可 达150。
(2)较低的熔池温度
钢中[P]和渣中(MgO)含量的关系
(3)熔池搅拌动力学
在BOF中,LP仅为70~90,在顶底复吹转 炉,增加了熔池搅拌动能,加速了钢水与乳 化渣滴之间脱P反应,故LP比顶吹提高了 35~40%。
对于生产超低硫钢(<30ppm),二次精炼脱硫方法有
出钢渣洗脱硫 钢包渣/金搅拌脱硫 喷石灰粉脱硫 真空室脱硫等 喂钙线脱硫
其[S]含量演变如表所示。
S<30ppm钢水脱硫
工艺 [S]开,ppm [S]终,ppm 脱硫率,% [N]终,ppm

连铸坯质量的控制

连铸坯质量的控制

连铸坯的质量控制系统专业:班级:姓名:XXX目录1连铸坯纯净度与产品质量 (1)1.1纯净度与质量的关系 (1)1。

2提高纯净度的措施 (2)2连铸坯质量............................................................ 错误!未定义书签。

2.1 连铸坯的几何形状质量 (3)2。

1.1 铸坯形状缺陷类型 (4)2。

1。

2 铸坯形状缺陷产生原因及防止措施 (4)2.1.3 铸坯鼓肚 (4)2.1.4 铸坯菱变 (4)2。

1。

5 铸坯变成梯形坯 (5)2.2 连铸坯表面质量 (5)2。

2。

1 连铸坯表面振痕 (5)2。

2。

2 振痕形成机理 (5)2。

2.3 振痕对铸坯质量的影响 (6)2。

2。

4 影响振痕深度的因素 (6)2.2.5 减少振痕深度的措施 (7)2。

2.6 铸坯表面裂纹 (7)2。

2。

7 表面纵裂纹 (8)2。

2.8 铸坯角部纵裂纹 (11)2。

2。

9 表面横裂纹 (12)2。

2.10 角部横裂纹 (14)2.2。

11 铸坯表面星状和网状裂纹 (15)2。

2.12 铸坯表面夹渣(杂) (16)2.2。

13 铸坯气孔和气泡 (17)2。

2.14 铸坯表面凹陷 (17)2。

2.15 铸坯表面增碳和偏析 (18)2。

2.16 重皮和重结及结疤 (19)2.3 连铸坯内部质量 (19)2。

3。

1 铸坯内部裂纹 (19)2。

3.2 皮下裂纹 (20)2.3.3 中间裂纹 (20)2.3.4 矫直裂纹 (21)2。

3。

5 压下裂纹 (22)2.3。

6 断面裂纹-——-中心线裂纹 (22)2。

3。

7三角区裂纹 (24)2。

3.8角部附近的裂纹 (25)2.3。

9白点及发纹 (25)2。

3。

10铸坯中心偏析、疏松和缩孔 (25)2.3。

11铸坯内部夹渣(杂) (26)3连铸坯星状缺陷 (27)3.1 鼓肚变形 (27)3。

2 菱形变形 (28)3.3 圆铸坯变形 (28)致谢 (29)摘要连铸坯质量决定着最终产品的质量。

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2011年9月 连 铸 增刊288连铸坯质量控制零缺陷战略蔡开科1, 孙彦辉1, 韩传基2(1. 北京科技大学冶金与生态工程学院,北京 100083; 2. 中冶连铸北京冶金技术研究院,北京 100081) 摘 要:为满足用户对产品质量越来越严格要求,生产价格便宜高质量产品是人们追求目标。

而轧制产品质量是与连铸坯缺陷紧密相联系的。

本文系统地分析了在连铸过程中铸坯的表面缺陷、内部缺陷以及铸坯夹杂物产生的原因,提出了防止铸坯缺陷产生应采取的措施,进一步提高铸坯质量。

关键词:连铸坯;质量控制The “Zero Defect” Philosophy of Controlling Strand Qualityfor Steel Continuous CastingCAI Kai-ke 1, SUN Yan-hui 1, HAN Chuan-ji 2(1. School of Metallurgical and Ecological Engineering, University of Science and Technology Beijing ,Beijing100083,China ;2. Zhongye Research Institute Beijing ,Beijing100081,China)Abstract:With growing demands of steel quality, steel users expects as defect-free a product as possible to permit safe and reliable service, and more economic advantage. It is implicitly expected that all quality of rolling steel product such as bar, wire (rod), hot and cold strip can with a high probability be associated with the defects of strand during continuous casting. This paper briefly summarizes the formation of surface and interior defects and non-metallic inclusions of strand during continuous casting process of steel. The main technological measures to reach the aim of “Zero defect ” for casting strand are examined as well.Key words: continuous casting strand; quality controlling为满足用户对产品质量越来越严格要求,生产价格便宜高质量产品是人们追求目标。

而轧制产品质量是与连铸坯缺陷紧密相联系的。

连铸坯缺陷的存在是决定于生产流程原料、工艺、设备、控制、管理、检验等。

所谓产品缺陷原则上可分为:1) 可见的缺陷,在轧制板、管、带材上有可见或可探测到缺陷,如裂纹、夹杂、起皮等直接会影响成材率和成本;2) 检验标准所容许的残存缺陷,在制造过程中不可能完全消除,把残存在钢中的缺陷危害性减到最小;3) 隐藏的不可避免且不易检测的缺陷,如钢中夹杂物是不可能完全消除的,是影响产品质量的潜在危险。

对于第1)种缺陷应尽量避免,对第2)、3)种缺陷应力求保持在允许的检验标准以内。

钢铁生产流程中实行生产零缺陷产品,这是一个系统工程,它决定于钢的制造、初炼、精炼、钢的凝固铸造(连铸)和钢的热加工(轧制)。

从炼钢生产流程来看,生产零缺陷连铸坯,不仅为轧钢提供轧制高品质的成品(板、棒、管……),而且实现炼钢生产流程连续化和热装、热送和直接轧制的前提条件。

本文简要评述连铸坯缺陷形成及其防止措施。

1 连铸坯质量概论炼钢-精炼-连铸工艺流程生产的连铸坯(方坯、板坯、圆坯、异形坯等)作为半成品供给轧钢,轧制成不同规格板材和长材产品以满足国民经济各部门的需求。

只有提供高质量的连铸坯,才能轧制出高品质的产品。

所谓高质量的连铸坯包含以下几个方面:1) 铸坯的洁净度:主要是钢中夹杂物类型、DOI:10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.2011.s1.034形貌、尺寸和分布。

2) 铸坯表面缺陷:主要是指铸坯表面纵裂纹、横裂纹、网状裂纹、夹渣、气泡等。

缺陷严重者会造成废品,甚至会遗传到轧制产品。

3) 铸坯内部缺陷:主要是指铸坯内部裂纹,中心疏松、缩孔、偏析等。

缺陷严重者会影响轧制产品的力学性能和使用性能。

图1 连铸坯缺陷控制策略如图1所示,从生产工艺流程来看,铸坯洁净度水平主要决定于钢水进入结晶器以前各工序。

铸坯表面缺陷主要决定于钢水在结晶器凝固过程。

铸坯内部缺陷主要决定于带液芯铸坯在二冷区扇形段的凝固过程。

2 连铸坯非金属夹杂物2.1 连铸坯夹杂物与产品缺陷高品质钢对连铸坯洁净度基本要求:钢中夹杂物数量要少,钢中总氧要低,有的甚至要求<10ppm;钢中夹杂物尺寸要细小,尤其是大于50μm 夹杂物要少;夹杂物类型要求塑性夹杂;在钢中夹杂物呈弥散分布而避免成链状串簇状分布。

连铸坯夹杂物对产品缺陷影响如表1。

2.2 连铸坯夹杂物来源铸坯中夹杂物主要来源有:1) 内生夹杂物:主要是脱氧产物其特点是:溶解[O]增加,脱氧产物增多;夹杂物尺寸细小,一般是小于5μm钢包精炼搅拌大部分夹杂物上浮到渣相(>80%)钢水温度降低有新的夹杂物析出(<5μm)连铸坯常见的内生夹杂物:铝镇静钢(Al-K):Al2O3,CaO·Al2O3·SiO2硅镇静钢(Si-K):MnO·SiO2,MnO·SiO2·Al2O3钙处理Al-K钢:铝酸钙(xCaO·yAl2O3)表1 夹杂物对产品缺陷影响钢种产品缺陷引起缺陷夹杂物尺寸缺陷部位夹杂物镀锡板凸缘 60μm、150μm CaO-Al2O3ERW管材 UT、US缺陷 150μm、220μm Ca O·Al2O3,Al2O3镀锡板分层 400μm、500μm Ca O·Al2O3·SiO2深冲钢板冲压裂纹 250μm、 400μm Al2O3,CaO·Al2O3,CaO·SiO2,Al2O3·Na2O UBE管材裂纹 200μm、 220μm Al2O3,CaO·Al2O3易拉罐飞边裂纹>50μm CaO·Al2O3,Al2O3滚珠钢疲劳裂纹>15μm Al2O3,CaO·Al2O3钢轨断裂单个15μm,链状200μm Al2O3,CaO·Al2O3·SiO2钢帘线拔断 15~20μm Al2O3,CaO·Al2O3·SiO2钛处理Al-K钢:Al2O3,TiO2,TiN镁处理Al-K钢:铝酸镁(MgO·Al2O3)除氧化物夹杂外,还有CaS和MnS夹杂及以CaO·Al2O3为核心外围包有MnS(CaS)的双相复合夹杂物等。

2) 外来夹杂物:钢水与环境(空气、包衬、炉渣、水口等)作用下的二次氧化产物,其特点:夹杂物粒径大(>50μm)甚至几百μm组成复杂的氧化物系来源广泛289在铸坯中成偶然性分布对产品质量危害最大连铸过程中防止钢水再污染和二次氧化,减少外来的大颗粒夹杂物是提高铸坯洁净度重要任务。

2.3 连铸坯夹杂物分布特征从中间包流入结晶器钢水沿液相穴长度逐渐凝固成铸坯。

连铸坯内夹杂物分布特点:铸坯厚度1/4处有夹杂物集聚图2 铸坯内夹杂物分布如图2所示,在铸坯厚度1/4处夹杂物峰值最高,这是因为弧形连铸机内弧面有一捕捉面,捕获液相穴内上浮夹杂物。

浸入式水口插入越深,捕捉面积越大。

铸坯厚度1/4处夹杂物集聚这是弧形连铸机的缺点,为此改进措施:加大弧形半径R,减小捕捉面,但加大投资;采用精炼减少钢水中的夹杂物;采用带有2.5~3m直立段所谓立弯式铸机,避免夹杂物集聚。

此类铸机有了很大的发展。

2) 铸坯表层2~20mm夹杂物集聚图3表示铸坯表层2mm和10mm夹杂物较高,这是与结晶器SEN的流场运动有关。

3) 铸坯中偶然性分布夹杂物图4为铸坯在线硫印夹杂物统计的结果。

对立弯式铸机在板坯厚度1/4处不应有夹杂物集聚现象,板坯夹杂物组成分析表明主要是含Al2O3大颗粒夹杂,与SEN水口堵塞物成分相近。

说明浇注过程中冲棒操作把堵塞物冲入液相穴所致。

铸坯中夹杂物示踪试验表明(示踪元素分别是:钢包渣中加入Ce2O,中间包渣中加入SrO,钢包衬中加入La2O3,中间包衬耐材中加入ZrO2,结晶器渣为Na2O和K2O),有70%夹杂物都含有示踪元素。

也就是说,铸坯中夹杂物主要来源于非稳态浇注时钢包下渣、中间包和结晶器卷渣。

因此,从钢包→中间包→结晶器过程中防止二次氧化和下渣卷渣是生产洁净钢非常重要的操作。

4) 铸坯中Ar气泡+夹杂物铸坯中Ar气泡形貌如图5。

Ar气泡+夹杂物会引起冷轧薄板表面条痕状或起皮缺陷。

2.4 减少连铸坯夹杂物措施连铸坯中夹杂物来源主要是:脱氧产物(20%)浇注过程二次氧化产物(30%)非稳态浇注的下渣卷渣所形成的外来夹杂物(50%)因此炼钢-精炼-连铸生产流程中夹杂物控制技术主要集中在以下方面:1) 降低转炉终点溶解氧含量,这是产生夹杂物的源头。

2) 控制脱氧产物生成,促进钢水中原生夹杂物的去除(精炼、搅拌等)。

3) 防止浇注过程钢水二次氧化以免产生新的夹杂物(保护浇注、碱性包衬等);4) 防止非稳态浇注对钢水的再污染,杜绝外来夹杂物形成。

5) 在钢水传递过程中(钢包→中间包→结晶器)控制钢水流动形态促进夹杂物去除,进一步净化钢水(中间包冶金、电磁搅拌、流动控制技术等)。

3 连铸坯裂纹连铸坯裂纹包括表面裂纹(纵裂纹、横裂纹、网状裂纹)和内部裂纹(角裂、中间裂纹和中心线裂纹)。

铸坯裂纹的形成是一个复杂冶金、物理过程。

是传热、传质、凝固和应力的相互作用结果。

带液芯的高温铸坯在连铸机运行过程中,各种力作用于高温坯壳产生变形,超过了钢的允许强度和应变是产生裂纹的外因,钢对裂纹敏感性是产生裂纹的内因,而连铸机热工作状态和工艺操作是产生裂纹的条件。

带液芯的高温铸坯在连铸机运行过程中是否产生裂纹(图6)主要决定于:1) 凝固壳所承受的外力作用;2) 钢高温力学性能;3) 铸坯凝固冶金行为;4) 铸机热工作状态。

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