连铸坯质量讲解
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连铸坯质量控制培训课件
连铸坯质量控制培训课件1. 引言连铸坯是金属材料的重要中间产品，在金属加工和制造业中具有重要意义。
为了保证连铸坯的质量，提高生产效率，需要进行严格的质量控制。
本课件将介绍连铸坯质量控制的基本原理和方法，帮助学员全面了解连铸坯质量控制的重要性和具体操作方法。
2. 连铸坯质量控制的重要性连铸坯质量控制对金属材料的加工和制造有着重要的影响。
以下是连铸坯质量控制的重要性的几个方面：2.1 提高材料的机械性能连铸坯的质量直接影响材料的机械性能。
合理控制连铸坯的化学成分和冶炼工艺，可以提高材料的强度、硬度和韧性等机械性能，满足不同应用领域对材料性能的要求。
2.2 降低材料的缺陷率连铸坯的质量控制还能够降低材料的缺陷率。
通过优化连铸装备和操作技术，减少连铸坯中的气孔、夹杂物等缺陷的产生，提高材料的质量和可靠性。
2.3 增加生产效率连铸坯质量的控制还能够提高生产效率。
优质的连铸坯可以减少后续的加工工序，提高生产线的运转效率，降低生产成本。
3. 连铸坯质量控制的基本原理连铸坯质量控制的基本原理包括以下几个方面：3.1 坯料的选择与质量控制合理选择适合连铸工艺要求的坯料对于连铸坯质量的控制至关重要。
坯料的化学成分、净化程度和加热制度等都会直接影响连铸坯的质量。
因此，通过坯料的质量控制，可以保证连铸坯的理化性能符合要求。
连铸操作的控制是保证连铸坯质量的关键环节。
合理控制连铸过程中的操作参数，包括结晶器冷却水量、拉速、浇注流量等，可以减少连铸坯的缺陷，提高连铸坯的尺寸精度和表面质量。
3.3 质量检测方法与设备连铸坯质量的控制还需要依靠科学有效的质量检测方法和设备。
常用的质量检测方法包括化学分析、金相检测、机械性能测试等。
而质量检测设备的选择和使用也直接影响连铸坯质量的控制效果。
4. 连铸坯质量控制的具体操作方法连铸坯质量控制的具体操作方法如下：4.1 坯料质量控制•选择符合连铸工艺要求的坯料，并对坯料进行化学成分、净化程度和加热制度等质量检测。
连铸坯质量及控制方法
连铸坯质量及控制方法1、连铸坯质量的含义是什么？最终产品质量决定于所供给的铸坯质量。
从广义来说，所谓连铸坯质量是指得到合格产品所允许的铸坯缺陷的严重程度。
它的含义是：——铸坯纯净度（夹杂物数量、形态、分布、气体等）。
——铸坯表面缺陷（裂纹、夹渣、气孔等）。
——铸坯内部缺陷（裂纹、偏析、夹杂等）。
铸坯纯净度主要决定于钢水进入结晶器之前处理过程。
也就是说要把钢水搞“干净”些，必须在钢水进入结晶器之前各工序下功夫，如冶炼及合金化过程控制、选择合适的炉外精炼、中间包冶金、保护浇注等。
铸坯的表面缺陷主要决定于钢水在结晶器的凝固过程。
它是与结晶器坯壳形成、结晶器液面波动、浸入式水口设计、保护渣性能有关的。
必须控制影响表面质量各参数在目标值以内，以生产无缺陷铸坯，这是热送和直接扎制的前提。
铸坯的内部缺陷主要决定于在二次冷却区铸坯冷却过程和铸坯支撑系统。
合理的二次冷却水分布、支承辊的对中、防止铸坯鼓肚等是提高铸坯内部质量的前担。
因此，为了获得良好的铸坯质量，可以根据钢种和产品的不同要求，在连铸的不同阶段如钢包、中间包、结晶器和二次冷却区采用不同的工艺技术，对铸坯质量进行有效控制。
2、提高连铸钢种的纯净度有哪些措施？纯净度是指钢中非金属夹杂物的数量、形态和分布。
要根据钢种和产品质量，把钢中夹杂物降到所要求的水平，应从以下五方面着手：——尽可能降低钢中[O]含量；——防止钢水与空气作用；——减少钢水与耐火材料的相互作用；——减少渣子卷入钢水内；——改善钢水流动性促进钢水中夹杂物上浮。
从工艺操作上，应采取以下措施：（1）无渣出钢：转炉采用挡渣球（或挡渣锥），防止钢渣大量下到钢包。
（2）钢包精炼：根据钢种选择合适的精炼方法，以均匀温度、微调成分、降低氧含量、去除气体夹杂物等。
（3）无氧化浇注：钢水经钢包精炼处理后，钢中总氧含量可由130ppm下降到20ppm以下。
如钢包→中间包注流不保护或保护不良，则中间包钢水中总氧量又上升到60～100ppm范围，恢复到接近炉外精炼前的水平，使炉外精炼的效果前功尽弃。
连铸连轧生产：连铸坯质量含义
连铸坯的洁净度 是指钢中有害元素的含量及非金属夹杂物的数量、形态、尺
寸、分布状态 主要取决于进入结晶器之前钢液的洁净度以及钢液在传递
过程中被污染的程度。
6.1连铸坯质量含义
连铸坯的表面质量缺陷 是指连铸坯表面是否存在裂纹、夹渣及皮下气泡等缺陷，主
要是式水口的设计、
连续铸钢生产
6.1连铸坯质量控制
6.1连铸坯质量含义 6.2连铸坯的洁净度 6.3连铸坯表面质量 6.4连铸坯内部质量 6.5连铸坯的外观质量
6.1连铸坯质量含义
连铸坯质量是指合格产品所允许的铸坯缺陷程度。 其含义包括连铸坯的洁净度、连铸坯的表面质量、连铸坯内
部质量以及连铸坯外观质量。
结晶器振动以及结晶器液面的稳定因素有关。
6.1连铸坯质量含义
连铸坯的内部质量缺陷 是指连铸坯是否具有正确的凝固结构，以及裂纹、偏析、疏
松等缺陷的程度，主要是由二冷区液相穴钢水的凝固过程所决定 的。
二冷区冷却水的合理分配，连铸结晶器、扇形段等关键设备 的精度控制是保证铸坯质量的关键。采用铸坯压下技术和电磁搅 拌技术会进一步改善连铸坯内部质量。
6.1连铸坯质量含义
连铸坯的外观质量 是指连铸坯的形状是否规矩，尺寸误差是否符合规定要求，
主要包括脱方、鼓肚等。 与连铸设备状态（结晶器内腔尺寸、二冷区辊子的对中等）
和铸坯冷却状态（冷却强度大小、是否均匀）有关。
感谢聆听
寸、分布状态 主要取决于进入结晶器之前钢液的洁净度以及钢液在传递
过程中被污染的程度。
6.1连铸坯质量含义
连铸坯的表面质量缺陷 是指连铸坯表面是否存在裂纹、夹渣及皮下气泡等缺陷，主
要是式水口的设计、
连续铸钢生产
6.1连铸坯质量控制
6.1连铸坯质量含义 6.2连铸坯的洁净度 6.3连铸坯表面质量 6.4连铸坯内部质量 6.5连铸坯的外观质量
6.1连铸坯质量含义
连铸坯质量是指合格产品所允许的铸坯缺陷程度。 其含义包括连铸坯的洁净度、连铸坯的表面质量、连铸坯内
部质量以及连铸坯外观质量。
结晶器振动以及结晶器液面的稳定因素有关。
6.1连铸坯质量含义
连铸坯的内部质量缺陷 是指连铸坯是否具有正确的凝固结构，以及裂纹、偏析、疏
松等缺陷的程度，主要是由二冷区液相穴钢水的凝固过程所决定 的。
二冷区冷却水的合理分配，连铸结晶器、扇形段等关键设备 的精度控制是保证铸坯质量的关键。采用铸坯压下技术和电磁搅 拌技术会进一步改善连铸坯内部质量。
6.1连铸坯质量含义
连铸坯的外观质量 是指连铸坯的形状是否规矩，尺寸误差是否符合规定要求，
主要包括脱方、鼓肚等。 与连铸设备状态（结晶器内腔尺寸、二冷区辊子的对中等）
和铸坯冷却状态（冷却强度大小、是否均匀）有关。
感谢聆听
连铸坯质量
侧固液相界面捕捉，在内弧侧距表
面约10mm处，有一夹杂物集聚带。 大型夹杂物多集中于内弧侧
1/5~1/4厚度处。
直结晶器+2~3m垂直段：注流冲击 是对称的，液相内夹杂物得到上浮， 同时夹杂物分布也比较均匀。见右 图和下页图
1 弧形连铸机 2 直结晶器的弧形连铸机 3 立式连铸机
连铸机机型对大型夹杂物的影响
30 30
CaO- SiO2-Al2O3
Al2O3 ，Al2O3〃SiO2 Al2O3-MnO-CaO，Al2O3
⑵ 如何分析夹杂物对产品质量的影响
应从以下几个方面着手分析： ①夹杂物的形态和组成。塑性夹杂和球形不变形夹杂对钢性能的影响 不同，沿轧制方向伸长的塑性夹杂使钢横向力学性能恶化。MnS夹杂 能变形,FeO和MnO夹杂能稍变形,SiO2 和Al2O3 夹杂不变形。FeS、 FeO熔点低使钢产生热脆，MnS熔点高改善钢的热脆。 ②夹杂物的大小和聚集状态。夹杂物会使钢材产生分层，夹杂物越大， 影响越大。但即使存在着小的夹杂物聚集，也可能使钢材分层。
③ 预防及消除方法： — 结晶器铜板表面最好镀铬或 镀镍，减少铜的渗透； — 适当控制钢中残余元素，如 ω[Cu] ＜0.20%； — 降低钢中硫含量，并控制合 适的[Mn]/[S]比大于40； — 控制钢中Al、N含量，选择合 适的二冷制度。
⑸ 皮下气泡与气孔
① 缺陷特征：在铸坯皮下存在的直径约1mm,长约10mm,沿柱状晶生 长方向分布的气泡称为皮下气泡。若裸露于铸坯表面的气泡称为表面气 泡；小而密集的小孔叫皮下针孔。
①连铸时钢液凝固速度快，夹杂物集聚长大机会少→尺寸较小，不易从 钢液中上浮。
②连铸过程中多了中间包装臵，钢液与大气、熔渣、耐材接触时间长易
连铸坯质量控制技术
对于极细的钢丝(如直径为0.10—0.25mm的轮胎钢丝)和极薄钢板(如厚 度为0.025mm的镀锡板)中，其所含夹杂物尺寸的要求就可想而知了。 此外，夹杂物的尺寸和数量对钢质量的影响还与铸坯的比表面积有关。 一般板坯和方坯单位长度的表面积(S)与体积(V)之比在0.2一0.8。随着 薄板与薄带技术的发展，S／V可达10一50，若在钢中的夹杂物含量相 同情况下，对薄板薄带钢而言，就意味着夹杂物更接近铸坯表面，对生 产薄板材质量的危害也越大。所以降低钢中夹杂物就更为重要了。
其实早在结晶器内坯壳表面就存在细小裂纹，铸坯进入二冷区后，微小 裂纹继续扩展形成明显裂纹。由于结晶器弯月面区初生坯壳厚度不均匀， 其承受的应力超过了坯壳高温强度，在薄弱处产生应力集中导致纵向裂纹。 坯壳承受的应力包括：
(a)由于坯壳内外，上下存在温度差产生的热应力，
(b)钢水静压力阻碍坯壳凝固收缩产生的应力；
减少横裂纹可从以下儿方面着手：
(a)结晶器采用高额率，小振幅振动；振动频率在200一400次／min，振 幅2—4mm，是减少振痕深度的有效办法。振痕与横裂纹往往是共生的， 减小振痕深度可降低横裂纹的发生。
(b)二冷区采用平稳的弱冷却，矫直时铸坯的表面温度要高于质点沉淀 温度或高于γ →α转变温度，避开低延性区。
(b)选用性能良好的保护渣。在保护渣的特性中粘度对铸坯表面裂纹影响 最大，高粘度保护渣使纵裂纹增加。因而要求控制保护渣的粘度η与熔化 时间t的比值；如浇注含[A1[＞0.02％的铝钢时，保护渣的η /t＜2可以明显 减轻纵裂纹和夹渣的产生。所以根据所浇钢种选用合适的保护渣，保持 液渣层在10mm以上。
将铸坯轧制成中厚板材或棒材时，连铸坯的内部缺陷对钢质量仍存在 着潜在的危害性。表2是夹杂物组成、尺寸对最终产品的影响。
其实早在结晶器内坯壳表面就存在细小裂纹，铸坯进入二冷区后，微小 裂纹继续扩展形成明显裂纹。由于结晶器弯月面区初生坯壳厚度不均匀， 其承受的应力超过了坯壳高温强度，在薄弱处产生应力集中导致纵向裂纹。 坯壳承受的应力包括：
(a)由于坯壳内外，上下存在温度差产生的热应力，
(b)钢水静压力阻碍坯壳凝固收缩产生的应力；
减少横裂纹可从以下儿方面着手：
(a)结晶器采用高额率，小振幅振动；振动频率在200一400次／min，振 幅2—4mm，是减少振痕深度的有效办法。振痕与横裂纹往往是共生的， 减小振痕深度可降低横裂纹的发生。
(b)二冷区采用平稳的弱冷却，矫直时铸坯的表面温度要高于质点沉淀 温度或高于γ →α转变温度，避开低延性区。
(b)选用性能良好的保护渣。在保护渣的特性中粘度对铸坯表面裂纹影响 最大，高粘度保护渣使纵裂纹增加。因而要求控制保护渣的粘度η与熔化 时间t的比值；如浇注含[A1[＞0.02％的铝钢时，保护渣的η /t＜2可以明显 减轻纵裂纹和夹渣的产生。所以根据所浇钢种选用合适的保护渣，保持 液渣层在10mm以上。
将铸坯轧制成中厚板材或棒材时，连铸坯的内部缺陷对钢质量仍存在 着潜在的危害性。表2是夹杂物组成、尺寸对最终产品的影响。
第八章连铸坯的质量控制课件
6
l提高铸坯洁净度的措施： (1)无渣出钢 (2)选择合适的精炼处理方式 (3)采用无氧化浇铸技术 (4)充分发挥中间包冶金净化的作用 (5)选用优质耐火材料 (6)充分发挥结晶器的作用 (7)采用电磁搅拌技术，控制铸流运动 7
三、铸坯表面质量及控制
l控制表面质量的必要性 l表面缺陷的形成 l表面裂纹的主要种类 l液面结壳 l凹坑和重皮
l连铸坯质量控制战略： 铸坯洁净度决定于 钢水进入结晶器之前的各工序；铸坯表面 质量决定于钢水在结晶器的凝固过程；铸 坯内部质量决定于钢水在二冷区的凝固过程。
3
二、铸坯的洁净度
l连铸坯洁净度评价包括： 钢中总氧量； 钢中微观夹杂物量 (＜50μm)； 钢中大颗粒夹杂物量 (＞50μm)。
4
连铸夹杂物形成的显著特征
15
l预防措施： 1 、降低钢水中硫磷含量； 2、适当降低浇铸温度和浇铸速度； 3、控制结晶器的液面波动； 4、检查冷却水； 5 、选择合适黏度的保护渣。
16
3.3.3 表面横向裂纹
l原因：多发生在高碳钢中，当钢坯处于 高温脆性区时对其进行矫直所致。
l影响因素： 1 、结晶器振动不良；
2、辊子偏心；
l
安全放在第一位，防微杜渐。 10月-2310月-2302:21:1002:21:10Octo ber 11, 2023
l
加强自身建设，增强个人的休养。 2023年10月11日2:21 上午10月-2310月-23
l
精益求精，追求卓越，因为相信而伟大。 11 十月 20232:21:10上午02:21:1010月-23
13
3.3.2 表面纵向裂纹
l多发生在板坯宽面中央部位。 l原因：初生坯壳厚度不均匀，在坯壳
l提高铸坯洁净度的措施： (1)无渣出钢 (2)选择合适的精炼处理方式 (3)采用无氧化浇铸技术 (4)充分发挥中间包冶金净化的作用 (5)选用优质耐火材料 (6)充分发挥结晶器的作用 (7)采用电磁搅拌技术，控制铸流运动 7
三、铸坯表面质量及控制
l控制表面质量的必要性 l表面缺陷的形成 l表面裂纹的主要种类 l液面结壳 l凹坑和重皮
l连铸坯质量控制战略： 铸坯洁净度决定于 钢水进入结晶器之前的各工序；铸坯表面 质量决定于钢水在结晶器的凝固过程；铸 坯内部质量决定于钢水在二冷区的凝固过程。
3
二、铸坯的洁净度
l连铸坯洁净度评价包括： 钢中总氧量； 钢中微观夹杂物量 (＜50μm)； 钢中大颗粒夹杂物量 (＞50μm)。
4
连铸夹杂物形成的显著特征
15
l预防措施： 1 、降低钢水中硫磷含量； 2、适当降低浇铸温度和浇铸速度； 3、控制结晶器的液面波动； 4、检查冷却水； 5 、选择合适黏度的保护渣。
16
3.3.3 表面横向裂纹
l原因：多发生在高碳钢中，当钢坯处于 高温脆性区时对其进行矫直所致。
l影响因素： 1 、结晶器振动不良；
2、辊子偏心；
l
安全放在第一位，防微杜渐。 10月-2310月-2302:21:1002:21:10Octo ber 11, 2023
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加强自身建设，增强个人的休养。 2023年10月11日2:21 上午10月-2310月-23
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精益求精，追求卓越，因为相信而伟大。 11 十月 20232:21:10上午02:21:1010月-23
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3.3.2 表面纵向裂纹
l多发生在板坯宽面中央部位。 l原因：初生坯壳厚度不均匀，在坯壳
连铸坯质量解析(共20张PPT)
连铸坯表面缺陷形成的原因较为复杂．但总体来讲，主要是受结晶器内钢液凝固所控制。 横向裂纹多出现在铸坯的内弧侧振痕波谷处，通常是隐蔽看不见的。 (5)连铸系统选用耐高温、融损小、高质量的耐火材料，以减少钢中外来夹杂物
(2)二，冷区如采果用平夹稳杂的热物冷细却，小矫，直呈时铸球坯形的表，面弥温度散要分高于布质，点沉对淀钢温度质或量高的于γ影--α。响比集中存在要小些；当夹杂物大，
Your company slogan
13.5.2 连铸坯表面质量
13.5.2.1 表面裂纹
表面裂纹就其出现的方向和部位，可以分为面部纵裂纹．角部纵裂纹与横裂纹，星状 裂纹等。
纵向裂纹在板坯多出现宽面的中间部位．方坯多出现在棱角处。表面纵裂纹直接影响钢材质量。
若铸坯表面存在深度为，长度为300mm的裂纹，轧成板材后就会形成1125mm的分 层缺陷。严重的裂纹深度达10mm以上，将造成漏钢事故或废品。
(从4)表选1。用3—性大5能所于良列好5数的0据保μ可m 护以渣看的；出大，富型集夹溶杂质元物素往的母往液伴流动有是裂加剧纹中出心偏现析．的造重要成原连因。铸坯低倍结构不合格，板材分层，并
2 连铸坯表面质量 (4)选用性能良好的保护渣；
中2 间连包损铸使坏坯用表冷双面层轧质渣量钢覆盖板剂的，隔表绝面空气等，，避免对钢钢液的危二害次很氧化大。。夹杂物的大小形态和分布对钢质量的影响也不同
来看，锰-硅盐系夹杂物的外观颗粒大而浅，Al2O3系夹杂物细小而深。若不清除，会造成成品表面缺陷
，增加制品的废品率。夹渣的导热性低于钢，致使夹渣处坯壳生长缓慢，凝固壳薄弱，往往是拉漏的起因， 一般渣子的熔点高易形成表面夹渣。
敞开浇铸时，由于二次氧化．结晶器表面有浮渣。浮渣的熔点和流动性以及钢液的浸润性均与浮渣的组成
(2)二，冷区如采果用平夹稳杂的热物冷细却，小矫，直呈时铸球坯形的表，面弥温度散要分高于布质，点沉对淀钢温度质或量高的于γ影--α。响比集中存在要小些；当夹杂物大，
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13.5.2 连铸坯表面质量
13.5.2.1 表面裂纹
表面裂纹就其出现的方向和部位，可以分为面部纵裂纹．角部纵裂纹与横裂纹，星状 裂纹等。
纵向裂纹在板坯多出现宽面的中间部位．方坯多出现在棱角处。表面纵裂纹直接影响钢材质量。
若铸坯表面存在深度为，长度为300mm的裂纹，轧成板材后就会形成1125mm的分 层缺陷。严重的裂纹深度达10mm以上，将造成漏钢事故或废品。
(从4)表选1。用3—性大5能所于良列好5数的0据保μ可m 护以渣看的；出大，富型集夹溶杂质元物素往的母往液伴流动有是裂加剧纹中出心偏现析．的造重要成原连因。铸坯低倍结构不合格，板材分层，并
2 连铸坯表面质量 (4)选用性能良好的保护渣；
中2 间连包损铸使坏坯用表冷双面层轧质渣量钢覆盖板剂的，隔表绝面空气等，，避免对钢钢液的危二害次很氧化大。。夹杂物的大小形态和分布对钢质量的影响也不同
来看，锰-硅盐系夹杂物的外观颗粒大而浅，Al2O3系夹杂物细小而深。若不清除，会造成成品表面缺陷
，增加制品的废品率。夹渣的导热性低于钢，致使夹渣处坯壳生长缓慢，凝固壳薄弱，往往是拉漏的起因， 一般渣子的熔点高易形成表面夹渣。
敞开浇铸时，由于二次氧化．结晶器表面有浮渣。浮渣的熔点和流动性以及钢液的浸润性均与浮渣的组成
铸坯质量分析PPT课件
探索与展望
未来，随着大数据技术的不断发展和 应用深化，铸造企业可以进一步探索 利用大数据技术对铸坯质量进行预测 和预警，实现更加精准的质量控制和 管理。同时，可以结合人工智能等先 进技术，构建智能化的铸造生产系统 ，提高生产效率和产品质量的同时降 低生产成本。
谢谢聆听
铸坯质量分析ppt课 件
目录
• 铸坯质量概述 • 铸坯质量检测方法 • 铸坯质量常见问题及原因分析 • 铸坯质量改进措施 • 铸坯质量评估与预测 • 铸坯质量案例分析
01
铸坯质量概述
铸坯质量的定义与重要性
定义
铸坯质量是指连铸坯满足后续加工要求所具备的各种性能的总和，包括化学成 分、物理性能、表面质量、内部质量等方面。
04 铸坯质量改进措施
优化铸造工艺
改进铸造工艺参数
通过调整铸造温度、浇注速度、冷却速率等工艺 参数，优化铸造过程，减少铸坯缺陷。
采用先进铸造技术
应用低压铸造、真空铸造、消失模铸造等先进铸 造技术，提高铸坯的致密性和表面质量。
加强工艺控制
建立完善的工艺控制体系，对铸造过程进行全面 监控，确保工艺参数的稳定性和准确性。
重要性
铸坯质量直接影响后续加工产品的质量和性能，是钢铁企业赢得市场竞争的关 键因素之一。提高铸坯质量有助于降低生产成本、提高产品附加值和市场竞争 力。
铸坯质量的标准与分类
标准
铸坯质量标准通常包括国家标准、行 业标准和企业标准等，涉及化学成分 、力学性能、表面质量、内部缺陷等 多个方面。
分类
根据连铸坯的用途和加工要求，可将 其分为普通碳素钢铸坯、合金钢铸坯 、不锈钢铸坯等。不同种类的铸坯在 质量标准上存在差异。
原因分析
经过调查，发现该厂在原料选用、熔炼工艺、浇注温度等方面存 在不足，导致铸坯质量不稳定。
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● 从深冲钢板冲裂废品的检验中发现，裂纹处存在着
100-300微米不规则的CaO-Al2O3和Al2O3的大型夹杂物。
● 厚度为0.3mm的薄钢板,在1m2面积内，粒径小于50微
米的夹杂物应少于5个，才能达到废品率在0.05%以下，
即深冲2000个DI罐,平均不到1个废品。
● 对于极细的钢丝（如直径为0.10-0.25mm的轮胎钢丝
预防表面横裂纹的措施
◆ 结晶器采用高频率，小振幅振动 ◆ 二冷区采用平稳热冷却，控制矫直铸坯温度 ◆ 降低钢中S、O、N的含量，加入Ti、Zr、Ca ◆ 选用性能良好的保护渣 ◆ 保持结晶器液面稳定 ◆ 通过二次冷却使铸坯表面层奥氏体晶粒细化
星状裂纹一般发生在晶间的细小裂纹，呈星状
或呈网状。通常是隐藏在氧化铁皮之下难于发现，经酸洗 或喷丸后才出现在铸坯表面。主要是由于铜向铸坯表面层 晶界的渗透，或者有AlN,BN或硫化物在晶界沉淀，这都降 低了晶界的强度,引起晶界的脆化,从而导致裂纹的形成。
提高钢纯净度的措施
◆ 无渣出钢 ◆ 选择合适的精炼处理方式 ◆ 采用无氧化浇注技术 ◆ 充分发挥中间罐冶金净化器的作用 ◆ 选用优质耐火材料 ◆ 充分发挥结晶器的作用 ◆ 采用电磁搅拌技术，控制注流运动
连铸热加工 之前是否需要精整，也是影响金属收得率和成本 的重要因素，还是铸坯热送和直接轧制的前提条 件。
MnO-SiO2- Al2O3
UOE管 冷轧薄板 轮胎钢丝 弹簧钢丝
超声波探伤缺陷 冲压缺陷 冷拔断裂 冷拔断裂
200
Al2O3群；CaO·Al2O3
250
CaO-SiO2-Al2O3
30
Al2O3；Al2O3·SiO2
30 Al2O3-MnO-CaO；Al2O3
◆ 连铸坯夹杂物
连铸机的机型对铸坯内夹杂物的数量和分布 有着重要影响。弧形铸机,上浮的夹杂物容易被内 弧侧液固界面所捕捉，在连铸坯内弧侧距表面约 10mm处就形成了Al2O3夹杂物的聚集, 大型夹杂 物也多集中于连铸坯内弧内侧厚度的1/5-1/4的 部位。铸坯夹杂物聚集机理表明：液相穴内有利 于夹杂物上浮的有效垂直长度应不小于2m，因此 最好带有2-3m垂直长度的弧形连铸机。
其实早在结晶器内坯壳表面就存在细小裂纹，铸坯进 入二冷区后，微小裂纹继续扩展形成明显裂纹。由于结晶 器弯月面区初生坯壳厚度不均匀，其承受的应力超过了坯 壳高温强度，在薄弱处产生应力集中致使纵向裂纹。
坯壳承受的应力包括：坯壳内外，上下存在温度差产生 的热应力；钢水静压力阻碍坯壳凝固收缩产生的应力； 坯
连铸坯表面缺陷形成的原因较为复杂，但总体 来讲，主要是受结晶器内钢液凝固所控制。
◆ 表面裂纹
表面裂纹就其出现的方向和部位，可以分 为面部纵裂纹；角部纵裂纹与横裂纹；星状裂 纹等。
纵向裂纹在板坯多出现宽面的中间部位，方坯 多出现在棱角处。表面纵裂纹直接影响钢材质 量 。 若 铸 坯 表 面 存 在 深 度 为 2.5mm, 长 度 为 300mm 的 裂 纹 ， 轧 成 板 材 后 就 会 形 成 1125mm 的 分 层 缺 陷 。 严 重 的 裂 纹 深 度 达 10mm以上，将造成漏钢事故或废品。
连铸坯质量控制
内容提要
◆ 连铸坯的质量评价 ◆ 连铸坯的纯净度及控制 ◆ 连铸坯表面质量及控制 ◆ 连铸坯内部质量及控制 ◆ 连铸坯形状缺陷及控制
连铸坯的质量评价
评价连铸坯质量是从以下几方面：
◆ 连铸坯的纯净度 ◆ 连铸坯的表面质量 ◆ 连铸坯的内部质量 ◆ 连铸坯的外观性质
连铸坯的纯净度
◆ 连铸坯纯净度与产品质量
预防表面星状裂纹的措施
◆结晶器铜板表面应镀铬或镀镍 ◆精选原料,降低Cu、Sn等元素的原始含量 ◆降低钢中含硫量，并控制w(Mn)/w(S)>40 ◆控制钢中Al、N的含量 ◆选择合适的二次冷却制度
）和极薄钢板（如厚度为0.025mm的镀锡板）中，其所 含夹杂物的尺寸就可想而知了。夹杂物的尺寸和数量对钢
质量的影响还与铸坯表面积有关。
夹杂物组成、尺寸对最终产品的影响
产品
缺陷类型 夹杂物尺寸 组 成
深冲镀锡板
凸缘裂纹
50
CaO·Al2O3
电阻焊管 超声波探伤缺陷 150
CaO·Al2O3；Al2O3群
●连铸机的机型不同，连铸坯内夹杂物的数量也有明显的差 异。如按1Kg铸坯重计算铸坯夹杂物的数量： 立式铸机： 0.04mg/kg； 立弯式铸机：0.46mg/kg； 弧形铸机： 1.75mg/kg； 水平铸机： 1.35mg/kg。
●根据示踪试验所测定的数据，铸坯中夹杂物来源比例为： 出钢过程钢液氧化产物占10%； 脱氧产物占15%； 熔渣卷入约占15%； 注流的二次氧化占40%左右； 耐火材料的冲刷约占20%； 中间罐渣占10%。
壳与结晶器壁不均匀接触而产生的摩擦力。这些应力的 总和超过了钢的高温强度，致使铸坯薄弱部位产 生裂纹。
预防表面纵裂纹的措施
◆ 结晶器采用合理的倒锥度 ◆ 选用性能良好的保护渣 ◆ 浸入式水口的出口倾角和插入深度要合适 ◆ 确定合理的浇注温度及拉坯速度 ◆ 保持结晶器液面稳定 ◆ 钢的化学成分应控制在合适的范围 ◆ 采用热顶结晶器
横向裂纹多出现铸坯的内弧侧振痕波谷处。
经金相检查指出,裂纹深7mm,宽0.2mm，处于铁 素体网状区，也正好是初生奥氏体晶界。晶界处还 有AlN或Nb(CN)的质点沉淀，因而降低了晶界的 结合力,诱发了横裂纹的产生。铸坯矫直，内弧侧 受拉应力作用，振痕缺陷效应产生应力集中，如果 正值700-900℃脆化温度区，促成了振痕波谷处横 裂纹的生成。当铸坯表面有星状龟裂纹时，受矫直 应力作用，细小裂纹扩展成横裂纹；若细小龟裂纹 处于角部，则形成角部横裂纹。
夹杂物的存在破坏了钢基体的连续性和致密性。 大于50微米的大型夹杂物往往伴有裂纹出现，造成连 铸坯低倍结构不合格，板材分层，并损坏冷轧钢板的表
面等，对钢危害很大。
夹杂物的大小、形态和分布对钢质量的影响也不同， 如果夹杂物细小，呈球形，弥散分布，对钢质量的影响比 集中存在要小些；当夹杂物大，呈偶然性分布，数量虽少 对钢质量的危害也较大。
100-300微米不规则的CaO-Al2O3和Al2O3的大型夹杂物。
● 厚度为0.3mm的薄钢板,在1m2面积内，粒径小于50微
米的夹杂物应少于5个，才能达到废品率在0.05%以下，
即深冲2000个DI罐,平均不到1个废品。
● 对于极细的钢丝（如直径为0.10-0.25mm的轮胎钢丝
预防表面横裂纹的措施
◆ 结晶器采用高频率，小振幅振动 ◆ 二冷区采用平稳热冷却，控制矫直铸坯温度 ◆ 降低钢中S、O、N的含量，加入Ti、Zr、Ca ◆ 选用性能良好的保护渣 ◆ 保持结晶器液面稳定 ◆ 通过二次冷却使铸坯表面层奥氏体晶粒细化
星状裂纹一般发生在晶间的细小裂纹，呈星状
或呈网状。通常是隐藏在氧化铁皮之下难于发现，经酸洗 或喷丸后才出现在铸坯表面。主要是由于铜向铸坯表面层 晶界的渗透，或者有AlN,BN或硫化物在晶界沉淀，这都降 低了晶界的强度,引起晶界的脆化,从而导致裂纹的形成。
提高钢纯净度的措施
◆ 无渣出钢 ◆ 选择合适的精炼处理方式 ◆ 采用无氧化浇注技术 ◆ 充分发挥中间罐冶金净化器的作用 ◆ 选用优质耐火材料 ◆ 充分发挥结晶器的作用 ◆ 采用电磁搅拌技术，控制注流运动
连铸热加工 之前是否需要精整，也是影响金属收得率和成本 的重要因素，还是铸坯热送和直接轧制的前提条 件。
MnO-SiO2- Al2O3
UOE管 冷轧薄板 轮胎钢丝 弹簧钢丝
超声波探伤缺陷 冲压缺陷 冷拔断裂 冷拔断裂
200
Al2O3群；CaO·Al2O3
250
CaO-SiO2-Al2O3
30
Al2O3；Al2O3·SiO2
30 Al2O3-MnO-CaO；Al2O3
◆ 连铸坯夹杂物
连铸机的机型对铸坯内夹杂物的数量和分布 有着重要影响。弧形铸机,上浮的夹杂物容易被内 弧侧液固界面所捕捉，在连铸坯内弧侧距表面约 10mm处就形成了Al2O3夹杂物的聚集, 大型夹杂 物也多集中于连铸坯内弧内侧厚度的1/5-1/4的 部位。铸坯夹杂物聚集机理表明：液相穴内有利 于夹杂物上浮的有效垂直长度应不小于2m，因此 最好带有2-3m垂直长度的弧形连铸机。
其实早在结晶器内坯壳表面就存在细小裂纹，铸坯进 入二冷区后，微小裂纹继续扩展形成明显裂纹。由于结晶 器弯月面区初生坯壳厚度不均匀，其承受的应力超过了坯 壳高温强度，在薄弱处产生应力集中致使纵向裂纹。
坯壳承受的应力包括：坯壳内外，上下存在温度差产生 的热应力；钢水静压力阻碍坯壳凝固收缩产生的应力； 坯
连铸坯表面缺陷形成的原因较为复杂，但总体 来讲，主要是受结晶器内钢液凝固所控制。
◆ 表面裂纹
表面裂纹就其出现的方向和部位，可以分 为面部纵裂纹；角部纵裂纹与横裂纹；星状裂 纹等。
纵向裂纹在板坯多出现宽面的中间部位，方坯 多出现在棱角处。表面纵裂纹直接影响钢材质 量 。 若 铸 坯 表 面 存 在 深 度 为 2.5mm, 长 度 为 300mm 的 裂 纹 ， 轧 成 板 材 后 就 会 形 成 1125mm 的 分 层 缺 陷 。 严 重 的 裂 纹 深 度 达 10mm以上，将造成漏钢事故或废品。
连铸坯质量控制
内容提要
◆ 连铸坯的质量评价 ◆ 连铸坯的纯净度及控制 ◆ 连铸坯表面质量及控制 ◆ 连铸坯内部质量及控制 ◆ 连铸坯形状缺陷及控制
连铸坯的质量评价
评价连铸坯质量是从以下几方面：
◆ 连铸坯的纯净度 ◆ 连铸坯的表面质量 ◆ 连铸坯的内部质量 ◆ 连铸坯的外观性质
连铸坯的纯净度
◆ 连铸坯纯净度与产品质量
预防表面星状裂纹的措施
◆结晶器铜板表面应镀铬或镀镍 ◆精选原料,降低Cu、Sn等元素的原始含量 ◆降低钢中含硫量，并控制w(Mn)/w(S)>40 ◆控制钢中Al、N的含量 ◆选择合适的二次冷却制度
）和极薄钢板（如厚度为0.025mm的镀锡板）中，其所 含夹杂物的尺寸就可想而知了。夹杂物的尺寸和数量对钢
质量的影响还与铸坯表面积有关。
夹杂物组成、尺寸对最终产品的影响
产品
缺陷类型 夹杂物尺寸 组 成
深冲镀锡板
凸缘裂纹
50
CaO·Al2O3
电阻焊管 超声波探伤缺陷 150
CaO·Al2O3；Al2O3群
●连铸机的机型不同，连铸坯内夹杂物的数量也有明显的差 异。如按1Kg铸坯重计算铸坯夹杂物的数量： 立式铸机： 0.04mg/kg； 立弯式铸机：0.46mg/kg； 弧形铸机： 1.75mg/kg； 水平铸机： 1.35mg/kg。
●根据示踪试验所测定的数据，铸坯中夹杂物来源比例为： 出钢过程钢液氧化产物占10%； 脱氧产物占15%； 熔渣卷入约占15%； 注流的二次氧化占40%左右； 耐火材料的冲刷约占20%； 中间罐渣占10%。
壳与结晶器壁不均匀接触而产生的摩擦力。这些应力的 总和超过了钢的高温强度，致使铸坯薄弱部位产 生裂纹。
预防表面纵裂纹的措施
◆ 结晶器采用合理的倒锥度 ◆ 选用性能良好的保护渣 ◆ 浸入式水口的出口倾角和插入深度要合适 ◆ 确定合理的浇注温度及拉坯速度 ◆ 保持结晶器液面稳定 ◆ 钢的化学成分应控制在合适的范围 ◆ 采用热顶结晶器
横向裂纹多出现铸坯的内弧侧振痕波谷处。
经金相检查指出,裂纹深7mm,宽0.2mm，处于铁 素体网状区，也正好是初生奥氏体晶界。晶界处还 有AlN或Nb(CN)的质点沉淀，因而降低了晶界的 结合力,诱发了横裂纹的产生。铸坯矫直，内弧侧 受拉应力作用，振痕缺陷效应产生应力集中，如果 正值700-900℃脆化温度区，促成了振痕波谷处横 裂纹的生成。当铸坯表面有星状龟裂纹时，受矫直 应力作用，细小裂纹扩展成横裂纹；若细小龟裂纹 处于角部，则形成角部横裂纹。
夹杂物的存在破坏了钢基体的连续性和致密性。 大于50微米的大型夹杂物往往伴有裂纹出现，造成连 铸坯低倍结构不合格，板材分层，并损坏冷轧钢板的表
面等，对钢危害很大。
夹杂物的大小、形态和分布对钢质量的影响也不同， 如果夹杂物细小，呈球形，弥散分布，对钢质量的影响比 集中存在要小些；当夹杂物大，呈偶然性分布，数量虽少 对钢质量的危害也较大。