提高钢的纯净度就应在钢液进入结晶器之前从各工序着手尽 量减少对钢液的污染并最大限度促使夹杂物从钢液中排除。
为此 应采取以下措施 无渣出钢。
转炉应挡渣出钢电炉采用偏心炉底出钢阻止 钢渣进入盛钢桶。
根据钢种的需要选择合适的精炼处理方式以纯净钢液改 善夹杂物的形态。
采用无氧化浇注技术。
经过精炼处理后的钢液氧含量已降到 以下在盛钢桶中间罐结晶器均采用保护浇注中间罐 使用双层渣覆盖剂钢液与空气隔绝避免钢液的二次氧化。
充分发挥中间罐冶金净化器的作用。
采用吹搅拌改善钢 液流动状况消除中间罐死区加大中间罐容量和加深熔池深度 延长钢液在中间罐停留时间促进夹杂物上浮进步净化钢液。
连铸系统选用耐火度高融损小高质量的耐火材料以 减少钢中外来夹杂物。
充分发挥结晶器的钢液净化器和铸坯表面质量控制器的作 用。
选用的浸入式水口应有合理的开口形状和角度控制注流的运 动促进夹杂物的上浮分离并辅以性能良好的保护渣吸收溶解 上浮夹杂净化钢液。
另外还可以向结晶器内喂入包芯合金线实现结晶器内微合唐山科技职业技术学院成毕业设计论文 第页共页 金化这不仅提高了合金的吸收率而且能精确控制钢液成分调 整凝固结构改善夹杂物形态有利于钢的质量。
采用电磁搅拌技术控制注流的运动。
计算指出在静止状 态下大于的渣粒上浮速度约而注流向下流动 速度为可见结晶器液相穴内注流流股冲击区域夹杂物 上浮是有困难的有部分夹杂物很可能被凝固的树枝晶所捕集。
实 际上在铸坯表面以下处往往夹杂物含量较高。
安装电磁制 动器可以抑制注流的运动促进夹杂物上浮提高钢液的纯净度。
唐山科技职业技术学院成毕业设计论文 第页共页 连铸坯的表面质量 连铸坯表面质量的好坏决定了铸坯在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。
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与横裂 纹角部纵裂纹与横裂纹星状裂纹等。
纵向裂纹 纵向裂纹在板坯多出现在宽面的中央部位方坯多发生在棱角 处。
表面纵裂纹直接影响钢材质量。
若铸坯表面存在深度为 长度为的裂纹轧成板材后就会形成的分层缺陷。
严 重的裂纹深度达以上将造成漏钢事故或废品。
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。
坯壳厚度不均匀还会使小方坯发生菱变圆坯表 面产生凹陷这些均是形成纵裂处于铁素体网状区 也正好是初生奥氏体晶界。
晶界处还有或的质点沉淀 因而降低了晶界的结合力诱发了横裂纹的产生。
当奥氏体晶界沉淀唐山科技职业技术学院成毕业设计论文 第页共页 质点粗大呈稀疏分布板坯横裂纹产生的废品减少。
铸坯矫直时 内弧侧受拉应力作用由于振痕缺陷效应而产生应力集中如果正值 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 裂纹时由于受矫直应力的作用以这些细小的裂纹为缺口扩展成横 裂纹若细小龟裂纹处于角部则会形成角部横裂纹。
还有浇注高 碳钢和高磷硫钢时若结晶器润滑不好摩擦力稍有增加也会导致坯 壳产生横裂纹。
减少横裂纹可从以下几方面着手 结晶器采用高频率小振幅振动振动频率在次 振幅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。
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 沉淀温度或高于转变温度避开低延性区。
降低钢中的含量或加入等元素抑制 化物和硫化物在晶界的析出或使化物的质点变相以改善 奥氏体晶粒热延性。
选用性能良好的保护渣保持结晶器液面的稳定。
横裂纹往往沿着铸坯表皮下粗大奥氏体晶界分布因此可通过 二次冷却使铸坯表面层奥氏体晶粒细化降低对裂纹的敏感性从而 减少横裂纹的形成。
星状裂纹 星状裂纹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。
减少铸坯表面星状裂纹的措施唐山科技职业技术学院成毕业设计论文 第页共页 结晶器铜板表面应镀铬或镀镍减少铜的渗透。
精选原料降低等元素的原始含量以控制钢中残余 成分。
降低钢中硫含量并控制有可能消除 星状裂纹。
控制钢中的含量选择合适的二次冷却制度。
表面夹渣 表面夹渣是指在铸坯表皮下镶嵌有大块的渣子因而也 称皮下夹渣。
就其夹渣的组成来看锰硅酸盐系夹杂物的外观颗粒 大而浅系夹杂物细小而深。
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般渣子的熔点高易形成表面夹渣。
保护渣浇注时夹渣的根本原因是由于结晶器液面不稳定所致。
因此水口出孔的形状尺寸的变化插入深度吹气量的多少 塞棒失控以及拉速突然变化等均会引起结晶器液面的波动严重时导 致夹渣就其夹渣的内容来看有未熔的粉状保护渣也有上浮未来 得及被液渣吸收的夹杂物还有吸收溶解了的过量高熔点 等。
皮下夹渣深度小于铸坯在加热过程中可以消除皮下夹杂 深度在时热加工前铸坯必须进行表面精整。
为消除铸坯表 面夹渣应该采取的措施为 要尽量减小结晶器液面波动最好控制在小于保持液面稳 定 浸入式水口插入深度应控制在的最佳位置 浸入式水口出孔的倾角要选择得当以出口流股不致搅动弯月唐山科技职业技术学院成毕业设计论文 第页共页 面渣层为原则 间罐塞棒的吹气量要控制合适防止气泡上浮时对钢渣 界面强烈搅动和翻动 选用性能良好的保护渣并且原始含量应小于 同时控制定厚度的液渣层。
皮下气泡与气孔 在铸坯表皮以下直径约长度在左右沿柱状晶生长 方向分布的气泡称为皮下气泡这些气泡若裸露于铸坯表面称其为表 面气泡小而密集的小孔叫皮下气孔也叫皮下针孔在加热炉内铸 坯皮下气泡表面被氧化轧制过程不能焊合产品形成裂纹若埋藏 较深的气泡也会使轧后产品形成细小裂纹钢液中氧氢含量高也 是形成气泡的原因。
为此要采取以下措施 强化脱氧如钢中溶解可以消除气泡 的生成。
凡是入炉的切材料与钢液直接触所有耐火材料如盛钢桶 中间罐等及保护渣覆盖剂等必须干燥以减少氢的来源。
如不锈钢 中含氢量大于铸坯的皮下气泡数量骤然大增。
采用全程保护浇注若用油作润滑剂时应控制合适的给油量。
选用合适的精炼方式降低钢中气体含量。
中间罐塞棒的吹气量不要过大控制合适。
唐山科技职业技术学院成 毕业设计论文 题目连铸坯的质量控制 专业名称炼钢 班级冶金 学生姓名宋磊 学号 指导教师王秋菊 日期年月 唐山科技职业技术学院成毕业设计论文 目录 摘要 连铸坯纯净度与产品质量 纯净度与质量的关系 提高纯净度的措施 连铸坯的表面质量 表面裂纹 表面夹渣 皮下气泡与气孔 连铸坯内部质量 中心偏析 中心疏松 内部裂纹 连铸坯的外观形状 鼓肚变形 菱形变形 圆铸坯变形 结论 参考文献 致谢 唐山科技职业技术学院成毕业设计论文 第页共页 摘要 连铸坯质量决定着最终产品的质量。
从广义来说所谓连铸坯质 量是得到合格产品所允许的连铸坯缺陷的严重程度连铸坯存在的 缺陷在允许范围以内叫合格产品。
连铸坯质量是从以下几个方面 进行评价的 连铸坯的纯净度指钢中夹杂物的含量形态和分布。
连铸坯的表面质量主要是指连铸坯表面是否存在裂纹夹 渣及皮下气泡等缺陷。
连铸坯这些表面缺陷主要是钢液在结晶器内 坯壳形成生长过程中产生的与浇注温度拉坯速度保护渣性能 浸入式水口的设计结晶式的内腔形状水缝均匀情况结晶器振 动以及结晶器液面的稳定因素有关。
连铸坯的内部质量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程度。
二冷区冷却水的合理分配支 撑系统的严格对中是保证铸坯质量的关键。
连铸坯的外观形状是指连铸坯的几何尺寸是否符合规定的 要求。
与结晶器内腔尺寸和表面状态及冷却的均匀程度有关。
本文从以上四个方面对实际生产中连铸坯的质量控制采取的措 施进行说明。
关键词连铸坯质量控制唐山科技职业技术学院成毕业设计论文 第页共页 连铸坯纯净度度与产品质量 纯净度与质量的关系 纯净度是指钢中非金属夹杂物的数量形态和分布。
与模铸相 比连铸的工序环节多浇注时间长因而夹杂物的来源范围广 组成也较为复杂夹杂物从结晶器液相穴内上浮比较困难尤其是 高拉速的小方坯夹杂物更难于排除。
夹杂物的存在破坏了钢基体的 连续性和致密性。
大于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。
例如从深冲钢板冲裂废品的检验中发现裂纹处存在着 不规则的和的大型夹杂物。
再如由于连铸坯皮下有夹杂物的存在轧成的汽车薄板 表面出现黑线缺陷导致薄板表面涂层不良。
还有用于包装的镀锡板除要求高的冷成型性能外对夹杂物 的尺寸和数量也有相应要求。
国外生产厂家指出对于厚度为 的薄钢板在面积内粒径小于的夹杂物应少于个才 能达到废品率在以下即深冲个罐平不到个废品。
可见减少连铸坯夹杂物数量对提高深冲薄板钢质量的重要性。
对于极细的钢丝如直径为的轮胎钢丝和极薄 钢板如厚度为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。
般板坯和方坯单位长度的表面积与体积唐山科技职业技术学院成毕业设计论文 第页共页 之比在。
随着薄板与薄带技术的发展可达
连铸坯的质量控制
