連鑄坯質(zhì)量控制技術(shù)ppt課件

1、連鑄坯質(zhì)量控制技術(shù).連鑄坯的質(zhì)量目的二. 鋼水的預(yù)備三. 維護(hù)澆注技術(shù)四. 中間包冶金功能.一. 連鑄坯的質(zhì)量目的評(píng)價(jià)連鑄坯質(zhì)量是從以下幾方面： (1)連鑄坯的純真度：是指鋼中夾雜物的含量，形狀和分布。這主要取決于鋼液的原始形狀，即進(jìn)入結(jié)晶器之前鋼液能否“干凈；當(dāng)然鋼液在傳送過(guò)程中還會(huì)被污染。為此應(yīng)選擇適宜的精煉方式，采用全過(guò)程的維護(hù)澆注，盡能夠降低鋼中夾雜物含量。 (2)連鑄坯的外表質(zhì)量；主要是指連鑄坯外表能否存在裂紋、夾渣及皮下氣泡等缺陷。連鑄坯這些外表缺陷主要是鋼液在結(jié)晶器內(nèi)坯殼構(gòu)成生長(zhǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的；與澆注溫度、拉坯速度、維護(hù)渣性能、浸入式水口的設(shè)計(jì)，結(jié)晶器振動(dòng)以及結(jié)晶器液面的穩(wěn)定等要素

2、有關(guān)。因此要嚴(yán)厲控制影響鑄還外表質(zhì)量的各參數(shù)在合理的目的之內(nèi)，以消費(fèi)無(wú)缺陷鑄坯，這也是鑄坯熱送和直接軋制的前提。 (3)連鑄坯的內(nèi)部質(zhì)量：是指連鑄坯能否具有正確的凝固構(gòu)造，以及裂紋、偏析、疏松等缺陷的程度。二冷區(qū)冷卻水的合理分配、支撐系統(tǒng)的嚴(yán)厲對(duì)中是保證鑄坯質(zhì)量的關(guān)鍵。倘假設(shè)采用電磁攪拌技術(shù)還會(huì)進(jìn)一步改善連鑄坯內(nèi)部質(zhì)量。 (4)連鑄坯的外觀外形：是指連鑄坯的外形能否規(guī)矩，尺寸誤差能否符合規(guī)定要求。與結(jié)晶器內(nèi)腔尺寸和外表形狀及冷卻的均勻性有關(guān)。.圖1 鑄坯質(zhì)量控制表示圖. 表1 連鑄坯缺陷分類.1. 連鑄坯的純真度1 夾雜物的危害與模鑄相比，連鑄的工序環(huán)節(jié)多，澆注時(shí)間長(zhǎng)，因此夾雜物的來(lái)源范圍廣，

3、組成也較為復(fù)雜；夾雜物從結(jié)晶器液相穴內(nèi)上浮比較困難，尤其是高拉速的小方坯夾雜物更難于排除。夾雜物的存在破壞了鋼基體的延續(xù)性和致密件。大于50m的大型夾雜物往往伴有裂紋出現(xiàn)，呵斥連鑄坯低倍構(gòu)造不合格，板材分層，并損壞冷軋鋼板的外表等，對(duì)鋼危害很大。夾雜物的大小、形狀和分布對(duì)鋼質(zhì)量的影響也不同，假設(shè)夾雜物細(xì)小，呈球形，彌散分布，對(duì)鋼質(zhì)量的影響比集中存在要小些；當(dāng)夾雜物大，呈偶爾性分布，數(shù)量雖少對(duì)鋼質(zhì)量的危害也較大。 例如：從深沖鋼板沖裂廢品的檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，裂紋處存在著100一300 m不規(guī)那么的CaOA12O3和A12O3的大型夾雜物。鋼的清潔度又是一個(gè)相對(duì)概念，它是根據(jù)產(chǎn)品用途來(lái)確定鑄坯(鋼錠)非

4、金屬夾雜物的程度，以決議合理的消費(fèi)工藝道路和技術(shù)對(duì)策。 例如對(duì)低碳深沖鋼、軸承鋼，高碳冷拔鋼對(duì)鑄坯清潔度提出了更高的要求，對(duì)鋼筋、線材用鋼，主要是保證機(jī)械性能，對(duì)清潔度的要求就不那么苛刻。 鑄坯夾雜物來(lái)源可分為內(nèi)生的和外來(lái)的。. 還有用于包裝的鍍錫板，除了要求較高的冷成型外，對(duì)夾雜物的尺寸和數(shù)量也有相應(yīng)要求。國(guó)外消費(fèi)廠家指出，對(duì)于厚度為0.3mm的薄鋼板，在1m2面積內(nèi)，粒徑小于50 m的夾雜物應(yīng)少于5個(gè)，才干到達(dá)廢品率在0.05以下即深沖2000個(gè)DI罐，平均不到1個(gè)廢品。可見減少連鑄坯夾雜物數(shù)量對(duì)提高深沖薄板鋼質(zhì)量的重要性。 對(duì)于極細(xì)的鋼絲(如直徑為0.100.25mm的輪胎鋼絲)和極薄鋼

5、板(如厚度為0.025mm的鍍錫板)中，其所含夾雜物尺寸的要求就可想而知了。此外，夾雜物的尺寸和數(shù)量對(duì)鋼質(zhì)量的影響還與鑄坯的比外表積有關(guān)。普通板坯和方坯單位長(zhǎng)度的外表積(S)與體積(V)之比在0.2一0.8。隨著薄板與薄帶技術(shù)的開展，SV可達(dá)10一50，假設(shè)在鋼中的夾雜物含量一樣情況下，對(duì)薄板薄帶鋼而言，就意味著夾雜物更接近鑄坯外表，對(duì)消費(fèi)薄板材質(zhì)量的危害也越大。所以降低鋼中夾雜物就更為重要了。 將鑄坯軋制成中厚板材或棒材時(shí)，連鑄坯的內(nèi)部缺陷對(duì)鋼質(zhì)量仍存在著潛在的危害性。表2是夾雜物組成、尺寸對(duì)最終產(chǎn)品的影響。.表2 夾雜物組成、尺寸對(duì)最終產(chǎn)品的影響.2 連鑄坯夾雜物的影響要素及控制措施 連鑄

6、機(jī)的機(jī)型對(duì)鑄坯內(nèi)夾雜物的數(shù)量和分布有著重要影響。不同的連鑄機(jī)機(jī)型，其鑄坯內(nèi)夾雜物的分布有很大差別；就弧形結(jié)晶器而言，注流對(duì)坯殼的沖擊是不對(duì)稱的，上浮朗夾雜物容易被內(nèi)弧側(cè)液固界面所捕捉，因此在連鑄坯內(nèi)弧側(cè)距外表約l 0mm處，就構(gòu)成了A12O3夾雜物的聚集。鑄坯夾雜物聚集的機(jī)理闡明，液相穴內(nèi)有利于夾雜物上浮的有效垂直長(zhǎng)度應(yīng)不小于2m，因此要消除弧形連鑄坯內(nèi)夾雜物的聚集，最好建立帶有23m垂直線段的弧形連鑄機(jī)。 連鑄機(jī)的機(jī)型不同，連鑄坯內(nèi)夾雜物的數(shù)量也有明顯的差別。根據(jù)連鑄鋼液示蹤實(shí)驗(yàn)所測(cè)定的數(shù)據(jù)來(lái)看，鑄坯中夾雜物來(lái)源比例是：出鋼過(guò)程鋼液氧化產(chǎn)物占10，脫氧產(chǎn)物占15，熔渣卷入約占5，注流的二次氧

7、化占40左右，耐火資料的沖刷約占20，中間罐渣占10。由此可知，鑄坯中根本上是外來(lái)夾雜物，主要來(lái)自鋼液傳送過(guò)程中的二次氧化。.提高鋼的純真度就應(yīng)在鋼液進(jìn)入結(jié)晶器之前，從各工序著手盡量減少對(duì)鋼液的污染，并最大限制促使夾雜物從鋼液中排除。為此應(yīng)采取以下措施： (a)無(wú)渣出鋼。轉(zhuǎn)爐應(yīng)擋渣出鋼；電爐采用偏心爐底出鋼，阻止鋼渣進(jìn)入盛鋼桶。 (b)根據(jù)鋼種的需求選擇適宜的精煉處置方式，以純真鋼液，改善夾雜物的形狀。 (c )采用無(wú)氧化澆注技術(shù)。經(jīng)過(guò)精煉處置后的鋼液氧含量已降到2010 -6 以下；在盛鋼桶一中間罐一結(jié)晶器均采用維護(hù)澆注；中間罐運(yùn)用雙層渣覆蓋劑，鋼液與空氣隔絕，防止鋼液的二次氧化。 (d)充

8、分發(fā)揚(yáng)中間罐冶金凈化器的作用。采用吹A(chǔ)r攪拌，改善鋼液流動(dòng)情況，消除中間罐死區(qū)；加大中間罐容量和加深熔池深度，延伸鋼液在中間罐停留時(shí)間促進(jìn)夾雜物上浮，進(jìn)一步凈化鋼液。. (e)連鑄系統(tǒng)選用耐火度高，融損小，高質(zhì)量的耐火資料，以減少鋼中外來(lái)夾雜物。 (f)充分發(fā)揚(yáng)結(jié)晶器的鋼液凈化器和鑄坯外表質(zhì)量控制器的作用。選用的浸入式水口應(yīng)有合理的開口外形和角度，控制注流的運(yùn)動(dòng)，促進(jìn)夾雜物的上浮分別；并輔以性能良好的維護(hù)渣，吸收溶解上浮夾雜凈化鋼液。 另外，還可以向結(jié)晶器內(nèi)喂入包芯合金線，實(shí)現(xiàn)結(jié)晶器內(nèi)微合金化，這不僅提高了合金的吸收率，而且能準(zhǔn)確控制鋼液成分，調(diào)整凝固構(gòu)造，改善夾雜物形狀，有利于鋼的質(zhì)量。 (

9、g)采用電磁攪拌技術(shù)，控制注流的運(yùn)動(dòng)。計(jì)算指出，在靜止形狀下，大于1mm的渣粒上浮速度約100一200cms；而注流向下流動(dòng)速度為60120cms；可見結(jié)晶器液相穴內(nèi)注流沖擊區(qū)域夾雜物上浮是有困難的；有部分夾雜物很能夠被凝固的樹枝晶所捕集。實(shí)踐上在鑄坯外表以下1020mm處往往夾雜物含量較高。安裝電磁制動(dòng)器可以抑制注流的運(yùn)動(dòng)，促進(jìn)夾雜物上浮，提高鋼液的純真度。.2連鑄坯外表質(zhì)量 連鑄坯外表質(zhì)量的好壞決議了鑄坯在熱加工之前能否需求精整，也是影響金屬收得率和本錢的重要要素，還是鑄坯熱送和直接軋制的前提條件。 連鑄坯外表缺陷構(gòu)成的緣由較為復(fù)雜，但總體來(lái)講，主要是受結(jié)晶器內(nèi)鋼液凝固所控制。連鑄坯外表缺

10、陷如圖55所示。 圖2 連鑄坯外表缺陷表示圖1一角部橫裂紋；2一角部縱向裂紋；3一外表橫向裂紋；4一寬面縱裂紋； 5一星狀裂紋；6一振動(dòng)痕跡；7一氣孔；8大型夾雜物.1外表裂紋 外表裂紋就其出現(xiàn)的方向和部位，可以分為面部縱裂紋與橫裂紋；角部縱裂紋與橫裂紋；星狀裂紋等。A 縱向裂紋 縱向裂紋在板坯多出如今寬面的中央部位，方坯多發(fā)生在棱角處。外表縱裂紋直接影響鋼材質(zhì)量。假設(shè)鑄坯外表存在深度為2.5mm，長(zhǎng)度為300mm的裂紋，軋成板材后就會(huì)構(gòu)成1125mm的分層缺陷。嚴(yán)重的裂紋深度達(dá)10mm以上，將呵斥廢品。 其實(shí)早在結(jié)晶器內(nèi)坯殼外表就存在細(xì)小裂紋，鑄坯進(jìn)入二冷區(qū)后，微小裂紋繼續(xù)擴(kuò)展構(gòu)成明顯裂紋。

11、由于結(jié)晶器彎月面區(qū)初生坯殼厚度不均勻，其接受的應(yīng)力超越了坯殼高溫強(qiáng)度，在薄弱處產(chǎn)生應(yīng)力集中導(dǎo)致縱向裂紋。坯殼接受的應(yīng)力包括： (a)由于坯殼內(nèi)外，上下存在溫度差產(chǎn)生的熱應(yīng)力， (b)鋼水靜壓力妨礙坯殼凝固收縮產(chǎn)生的應(yīng)力； (c)坯完與結(jié)晶器壁不均勻接觸而產(chǎn)生的摩擦力。 以上這些應(yīng)力的總和超越了鋼的高溫強(qiáng)度，致使鑄坯薄弱部位產(chǎn)生裂紋。.影響坯殼生長(zhǎng)不均勻的緣由很多，但關(guān)鍵是結(jié)晶器彎月面區(qū)初生坯殼生長(zhǎng)的均勻性，為此應(yīng)采用以下措施： (a)結(jié)晶器采用合理的倒錐度。坯殼外表與器壁接觸良好，冷卻均勻，可以防止產(chǎn)生裂紋和發(fā)生拉漏。有的研討闡明，結(jié)晶器倒錐度的很小變化，就會(huì)引起坯殼上構(gòu)成0.5mm或更大的裂

12、紋開口。因此要根據(jù)鋼種來(lái)確定結(jié)晶器的倒錐度，而且還要經(jīng)常檢查結(jié)晶器，堅(jiān)持正常的倒錐度。 (b)選用性能良好的維護(hù)渣。在維護(hù)渣的特性中粘度對(duì)鑄坯外表裂紋影響最大，高粘度維護(hù)渣使縱裂紋添加。因此要求控制維護(hù)渣的粘度與熔化時(shí)間t的比值；如澆注含A10.02的鋁鋼時(shí)，維護(hù)渣的 /t2可以明顯減輕縱裂紋和夾渣的產(chǎn)生。所以根據(jù)所澆鋼種選用適宜的維護(hù)渣，堅(jiān)持液渣層在10mm以上。(c)浸入式水口的出口傾角和插入深度要適宜，安裝要對(duì)中，以減輕注流對(duì)鑄坯坯殼的沖刷，使其生長(zhǎng)均勻，可防止縱裂紋的產(chǎn)生。 (d)根據(jù)所澆鋼種確定合理的澆注溫度及拉坯速度。假假設(shè)鋼水的過(guò)熱度升高10，結(jié)晶器內(nèi)由于高溫鋼木的流動(dòng)就會(huì)使凝固

13、坯殼被熔融2mm。對(duì)于線收縮量大，導(dǎo)熱性能差的鋼種，除了控制適宜的澆注溫度和拉坯速度外，還要留意均勻冷卻。 .(e)堅(jiān)持結(jié)晶器液面穩(wěn)定。結(jié)晶器液面動(dòng)搖區(qū)間應(yīng)該控制在土5mm以內(nèi)。( f)鋼的化學(xué)成分應(yīng)控制在適宜的范圍。隨Sn、Zn、C u、Pb、As、B等元素的含量添加，熱裂紋也有添加的趨勢(shì)。(g)采用熱頂結(jié)晶器。即在彎月面區(qū)75mm銅板內(nèi)，鑲?cè)雽?dǎo)熱性差的資料，如不銹鋼等；使結(jié)晶器此處的熱流密度減小50一70，延緩坯殼的收縮，減輕鑄坯外表的凹陷，從而減少了裂紋發(fā)生幾率。 角部縱裂紋經(jīng)常發(fā)生在鑄坯角部10一15mm處，有的發(fā)生在棱角上，板坯的寬面與窄面交界棱角附近部位，由于角部是二維傳熱，因此結(jié)

14、晶器角部鋼水凝固速度較其他部位要快，初生坯殼收縮較早，構(gòu)成了角部不均勻氣隙，熱阻添加，影響坯殼生長(zhǎng)，其薄弱處接受不住應(yīng)力作用而構(gòu)成角部縱裂紋。 角部縱裂紋產(chǎn)生關(guān)鍵在結(jié)晶器。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)指出，倘假設(shè)將結(jié)晶器窄面銅板內(nèi)壁縱向加工成凹面，呈弧線狀，這樣在結(jié)晶器12高度上，角部坯殼被強(qiáng)迫與結(jié)晶器壁接觸由此熱流添加了70，坯殼生長(zhǎng)均勻，因此防止了鑄坯凹陷和角部縱裂紋。.B 橫向裂紋橫向裂紋多出如今連鑄坯的內(nèi)弧側(cè)振痕波谷處，通常是隱蔽看不見的，經(jīng)金相檢查指出，裂紋深7mm，寬0.2mm，處于鐵素體網(wǎng)狀區(qū)，也正好是初生奧氏體晶界。晶界處還有A1N或Nb(cN)的質(zhì)點(diǎn)沉淀，因此降低了晶界的結(jié)合力，誘發(fā)了橫裂紋的產(chǎn)

15、生。當(dāng)奧氏體晶界沉淀質(zhì)點(diǎn)粗大，呈稀疏分布，板坯橫裂紋產(chǎn)生的廢品減少。鑄坯矯直時(shí)，內(nèi)弧側(cè)受拉應(yīng)力作用，由于振痕缺陷效應(yīng)而產(chǎn)生應(yīng)力集中假設(shè)正值700一900脆化溫度區(qū)，促成了振痕波谷處橫裂紋的生成。當(dāng)鑄坯外表有星狀龜裂紋時(shí)，由于受矯直應(yīng)力的作用，以這些細(xì)小的裂紋為缺口擴(kuò)展成橫裂紋；假設(shè)細(xì)小龜裂紋處于角部，那么會(huì)構(gòu)成角部橫裂紋。還有，澆注高碳鋼和高磷硫鋼時(shí)，假設(shè)結(jié)晶器光滑不好，摩擦力稍有添加也會(huì)導(dǎo)致坯殼產(chǎn)生橫裂紋。.減少橫裂紋可從以下兒方面著手：(a)結(jié)晶器采用高額率，小振幅振動(dòng)；振動(dòng)頻率在200一400次min，振幅24mm，是減少振痕深度的有效方法。振痕與橫裂紋往往是共生的，減小振痕深度可降低橫

16、裂紋的發(fā)生。 (b)二冷區(qū)采用平穩(wěn)的弱冷卻，矯直時(shí)鑄坯的外表溫度要高于質(zhì)點(diǎn)沉淀溫度或高于 轉(zhuǎn)變溫度，避開低延性區(qū)。 (c)降低鋼中S、O、N的含量，或參與Ti、Ca等元素，抑制CN化物相硫化物在晶界的析出，或使CN化物的質(zhì)點(diǎn)變相，以改善奧氏體晶粒熱延性。 (d)選用性能良好的維護(hù)渣；堅(jiān)持結(jié)晶器液面的穩(wěn)定。 (e)橫裂紋往往沿著鑄坯表皮下粗大奧氏體晶界分布，因此可經(jīng)過(guò)二次冷卻使鑄坯外表層奧氏體晶檢細(xì)化，降低對(duì)裂紋的敏感性，從而減少橫裂紋的構(gòu)成。.C 星狀裂紋，也叫網(wǎng)狀裂紋 星狀裂紋普通發(fā)生在晶間的細(xì)小裂紋，呈星狀或呈網(wǎng)狀。通常是隱藏在氧化鐵皮之下難于發(fā)現(xiàn)，經(jīng)酸洗或噴丸后才出如今鑄坯外表。主要是由

17、于銅向鑄坯外表層晶界的浸透，或者有A1N，BN或硫化物在晶界沉淀，這都降低了晶界的強(qiáng)度，引起晶界的脆化，從而導(dǎo)致裂紋的構(gòu)成。減少鑄坯外表星狀裂紋的措施： (a)結(jié)晶器銅板外表應(yīng)鍍鉻或鍍鎳，減少銅的浸透。 (b)精選原料，降低Cu、Sn等元素的原始含量，以控制鋼中剩余成分為Cu0.20。 (c)降低鋼中合硫量，并控制MnS40，有能夠消除星狀裂紋。 (d)控制鋼中的A1、N含量；選擇適宜的二次冷卻制度。. D 外表夾渣 外表夾渣是指在鑄坯表皮下210mm鑲嵌有大塊的渣子，因此也稱皮下夾渣。就其夾渣的組成來(lái)看，錳一硅酸鹽系夾雜物的外觀顆粒大而淺；A12O3系夾雜物細(xì)小而深。假設(shè)不去除，會(huì)呵斥廢品外

18、表缺陷，添加制品的廢品率。夾渣的導(dǎo)熱性低于鋼，致使夾渣處坯殼生長(zhǎng)緩慢，凝固殼薄弱，往往是拉漏的原因，普通渣子的熔點(diǎn)高易構(gòu)成外表夾渣， 敞開澆注時(shí)，由于二次氧化，結(jié)晶器液面有浮渣。浮渣的熔點(diǎn)、流動(dòng)性，與鋼液的浸潤(rùn)性都與浮渣的組成有直接關(guān)系。可以參與可以軟化和吸收浮渣的資料，改善浮渣的流動(dòng)性以減少鑄坯的外表夾渣。在用維護(hù)渣澆注時(shí)，夾渣的根本緣由是由于結(jié)晶器液面不穩(wěn)定所致。因此水口出孔的外形、尺寸的變化、插入深度、吹A(chǔ)r氣量的多少、塞棒失控以及拉速忽然變化等均會(huì)引起結(jié)晶器被面的動(dòng)搖，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致夾渣；就其夾渣的內(nèi)容來(lái)看，有未熔的粉狀維護(hù)渣，也有上浮未來(lái)得及被液渣吸收的A12O3夾雜物，還有吸收溶解了的

19、過(guò)量高熔點(diǎn)A12O3等。.皮下夾渣深度小于2mm鑄坯在加熱過(guò)程中可以消除夾雜深度在25mm時(shí)，熱加工前鑄坯必需進(jìn)展外表桔整c除鑄坯外表夾渣，應(yīng)該采取的措施為：(a)要盡量減小結(jié)晶器被面動(dòng)搖，最好控制在小于5mm堅(jiān)持液面穩(wěn)定；(b)浸入式水口插入深度應(yīng)控制在(125土25)mm的最正確位置； (c)浸入式水口出孔的傾角要選擇得當(dāng)，以出口流股不致攪動(dòng)彎月面渣層為原那么； (d)中間距塞棒的吹A(chǔ)r氣量要控制適宜，防止氣泡上浮時(shí)，對(duì)鋼渣界面劇烈攪動(dòng)和翻動(dòng)； (e)選用性能良好的維護(hù)渣，并且A12O3原始含量應(yīng)小于10，同時(shí)控制一定厚度的液渣層。. E 皮下氣泡與氣孔 在鑄坯表皮以下，直徑約lmm，長(zhǎng)度

20、在10mm左右，沿柱狀晶生長(zhǎng)方向分布的氣泡稱為皮下氣泡；這些氣泡假設(shè)裸露于鑄坯外表稱其為外表氣泡；小而密集的小孔叫皮下氣孔，也叫皮下針孔；在加熱爐內(nèi)鑄坯皮下氣泡外表被氧化，軋制過(guò)程不能焊合，產(chǎn)品構(gòu)成裂紋；假設(shè)埋藏較深的氣泡，也會(huì)使軋后產(chǎn)品構(gòu)成細(xì)小裂紋；鋼液中氧、氫含量高也是構(gòu)成氣泡的緣由。為此要采取以下措施： (a)強(qiáng)化脫氧，如鋼中溶解的A10.008可以消除CO氣泡的生成。 (b)凡是入爐的一切資料。與鋼液直接觸一切耐火資料，如盛鋼桶、中間罐等及維護(hù)渣，覆蓋劑等必需枯燥，以減少氫的來(lái)源。如不銹鋼中含氫量大于610-6，鑄坯的皮下氣泡數(shù)量驟然大增。 (c)采用全程維護(hù)澆注，假設(shè)用油作光滑劑時(shí)應(yīng)

21、控制適宜的給油量。 (d)選用適宜的精煉方式降低鋼中氣體含量。 (e)中間罐塞棒的吹A(chǔ)r氣量不要過(guò)大，控制適宜。.3連鑄坯內(nèi)部質(zhì)量 鑄坯的內(nèi)部質(zhì)量是指鑄坯能否具有正確的凝固構(gòu)造、偏析程度、內(nèi)部裂紋、夾雜物含量及分布情況等。凝固構(gòu)造是鑄坯的低倍組織，即鋼液凝固過(guò)程中所構(gòu)成的等軸晶和柱狀晶的比例。鑄坯的內(nèi)部質(zhì)量與二冷區(qū)的冷卻及支撐系統(tǒng)是親密相關(guān)的。 A 中心偏析 鋼液在凝固過(guò)程中，由于溶質(zhì)元素在固液相中的再分配構(gòu)成了鑄坯化學(xué)成分的不均勻性，中心部位C、P、S含量明顯高于其他部位，這就是中心偏析。中心偏析往往與中心疏松和縮孔相伴存在的，從而惡化了鋼的力學(xué)性能，降低了鋼的韌性和耐蝕性嚴(yán)重的影響產(chǎn)質(zhì)量量

22、。 中心偏析是由于鑄還凝固末期，尚未凝固富集偏析元素的鋼液流動(dòng)呵斥的。鑄坯的柱狀晶比較興隆，凝固過(guò)程常有“搭橋發(fā)生。方坯的凝固末端液相穴窄尖，“搭橋后鋼液補(bǔ)縮受阻，構(gòu)成“小鋼錠構(gòu)造。因此周期性，延續(xù)地出現(xiàn)了縮孔與偏析。板坯的凝固末端液相穴寬平，雖然有柱狀晶“搭橋，鋼液仍能進(jìn)展補(bǔ)充； 當(dāng)板坯發(fā)生鼓肚變形時(shí)，也會(huì)引起液相穴內(nèi)富集溶質(zhì)元素的鋼液流動(dòng)，從而構(gòu)成中心偏析。因此富集溶質(zhì)元素的母液流動(dòng)是加劇中心偏析的重要緣由。.為減小連鑄坯的中心偏析，可采取以下措施： (a)降低鋼中易偏析元素P、S 的含量。應(yīng)采用鐵水預(yù)處置工藝，或盛鋼桶脫硫，將S量降到0.01以下。 (b)控制低過(guò)熱度的澆注，減小柱狀晶帶

23、的寬度，從而到達(dá)控制鑄坯的凝固構(gòu)造。 (c)采用電磁攪拌技術(shù)，消除柱狀晶“搭橋，增大中心等軸晶區(qū)寬度，以減輕或消除中心偏祈，改善鑄坯質(zhì)量。 (d)防止鑄坯發(fā)生鼓肚變形，為此二冷區(qū)夾輥要嚴(yán)厲對(duì)??；寬板坯的夾輥?zhàn)詈貌捎枚喙?jié)輥，防止夾輥?zhàn)冃巍?(e)在鑄坯的凝固末端采用輕壓廠技術(shù)，來(lái)補(bǔ)償鑄坯最后凝固的收縮，從而抑制剩余鋼水的流動(dòng)，減輕或消除中心偏析。 (f)在鑄坯的凝固末端設(shè)置強(qiáng)迫冷卻區(qū)。可以防止鼓肚，添加中心等軸晶區(qū)，中心偏析大為減輕，效果不亞于輕壓下技術(shù)。強(qiáng)迫冷卻區(qū)長(zhǎng)度與供水量可根據(jù)澆注需求進(jìn)展調(diào)理。. B 中心疏松 在鑄坯的斷面上分布有細(xì)微的孔隙，這些孔隙稱為疏松。分散分布于整個(gè)斷面的孔隙稱為

24、普通疏松，在樹枝晶問(wèn)的小孔隙稱為枝晶疏松；鑄坯中心線部位的疏松即中心疏松。普通疏松和枝晶疏松在軋制過(guò)程中均能焊合；惟有中心疏松伴有明顯的偏析，軋制后，完全不能焊合。如不銹鋼其斷面緊縮比雖達(dá)1：16，依然不能消除中心疏松缺陷；假設(shè)中心琉松和中心偏橋嚴(yán)重時(shí)，還會(huì)導(dǎo)致中心線裂紋；在方坯上還會(huì)產(chǎn)生中心星狀裂紋。中心疏松還影響著鑄坯的致密度。 根據(jù)鋼種的需求控制適宜的過(guò)熱度和拉還速度；二冷區(qū)采用弱冷卻制度和電磁攪拌技術(shù)，可以促進(jìn)枝狀晶向等抽晶轉(zhuǎn)化，是減少中心疏松和改善鑄坯致密度的有效措施，從而提高鑄坯質(zhì)量。.C 內(nèi)部裂紋 鑄坯從皮以下中心出現(xiàn)的裂紋都是內(nèi)部裂紋，由于是在凝固過(guò)程中產(chǎn)生的裂紋，也叫凝固裂紋

25、。從結(jié)晶器下口拉出帶液心的鑄坯，在彎曲、矯直和夾輥的壓力作用下，于凝固前沿薄弱的固液界面上沿一次樹枝晶或等軸晶界裂開，富集溶質(zhì)元素的母液流入縫隙中，因此這種裂紋往往伴有偏析線，也稱其為“偏析條紋。在熱加工過(guò)程中“偏析條紋是不能消除的，在最終產(chǎn)品上必然留下條狀缺陷，影響鋼的力學(xué)性能，尤其是對(duì)橫向性能危害最大。a 皮下裂紋 普通在距鑄坯外表20mm以內(nèi)，與外表相垂直的細(xì)小裂紋，都稱其為皮下裂紋。裂紋大部接近角部，也有在菱變后沿?cái)嗝鎸?duì)角線走向構(gòu)成的。主要是由于鑄坯外表層溫度反復(fù)變化導(dǎo)致相變，沿兩相組織的交界面擴(kuò)展而構(gòu)成的裂紋。b 矯直裂紋 帶液心的鑄坯進(jìn)入矯直區(qū)，鑄坯的內(nèi)弧外表受張應(yīng)力作用，矯直變形

26、率超越了凝固前沿固液界而的臨界允許值，從晶間裂開，構(gòu)成裂紋。.c 壓下裂紋 壓下裂紋是與拉輥壓下方向相平行的一種中心裂紋。力過(guò)大時(shí)，既使鑄坯完全凝固也有能夠構(gòu)成裂紋。d 中心裂紋 在板坯橫斷面中心線上出現(xiàn)的裂紋，并伴有P、S元素的正偏析，也稱其斷面裂紋。在加熱過(guò)程中裂紋外表被氧化，將使板坯報(bào)廢。這種缺陷很少出現(xiàn)，一旦出現(xiàn)危害極大。e 中心星狀裂紋 在方坯斷面中心出現(xiàn)呈放射狀的裂紋為中心星狀裂紋，其構(gòu)成緣由主要是：由于凝固末期液相穴內(nèi)剩余鋼液凝固收縮，而周圍的固體妨礙其收縮產(chǎn)生拉應(yīng)力，中心鋼液凝固又放出潛熱而加熱周圍的固體而使其膨脹，在兩者綜協(xié)作用下，使中心區(qū)遭到破壞而導(dǎo)致放射性裂紋。為減少鑄坯

27、內(nèi)部裂紋應(yīng)采取以下措施： 對(duì)板坯連鑄機(jī)可采用緊縮澆鑄技術(shù)，或者運(yùn)用多點(diǎn)矯直技術(shù)、延續(xù)矯直技術(shù)均能防止鑄坯內(nèi)部裂紋發(fā)生。 二冷區(qū)夾輥輥距要適宜，要準(zhǔn)確對(duì)弧，支撐輥間隙誤差要符合技術(shù)要求。 二冷區(qū)冷卻水分配要適當(dāng)，堅(jiān)持鑄坯外表溫度均勻。 拉輥的壓下量要適宜，最好用液壓控制機(jī)構(gòu)。.二. 鋼液的預(yù)備為確保連鑄工藝操作和鑄坯質(zhì)量，鋼液應(yīng)具有適宜的溫度、穩(wěn)定的成分，并盡能夠降低夾雜物含量，堅(jiān)持鋼液的純真度和良好的可澆性。1. 溫度的控制1澆注溫度確實(shí)定 澆注溫度是連鑄工藝的根本參數(shù)之一。溫度偏低鋼液發(fā)粘，夾雜物不易上浮，不僅影響鑄坯質(zhì)量，甚至?xí)鹬虚g罐水口凍結(jié)，被迫中斷澆注。溫度過(guò)高，會(huì)加劇鋼液的二次氧

28、化和耐火資料的沖刷侵蝕，添加鋼中夾雜物，還會(huì)助長(zhǎng)鑄坯菱變、鼓肚、裂紋、中心偏析和疏松等多種缺陷的發(fā)生；同時(shí)還能夠引發(fā)水口失控，或由于坯殼過(guò)薄而呵斥漏鋼事故。因此適宜的澆注溫度是澆鑄順行的前提，也是獲得良好鑄坯質(zhì)量的根底。因此必需控制適宜的澆注溫度，爐與爐的溫度要穩(wěn)定，盛鋼桶內(nèi)鋼液的溫度要均勻。所以供應(yīng)連鑄的鋼液溫度應(yīng)控制在較窄的范圍內(nèi)。 澆注溫度是指中間罐內(nèi)的鋼液溫度。普通中間罐在開澆5min、澆注過(guò)程、澆注終了前5min均應(yīng)測(cè)溫，其所測(cè)溫度的平均值為平均澆注溫度。 澆注溫度包括兩部分，一是鋼液的液相線溫度，也叫凝固溫度，二是超出凝固溫度的數(shù)值，即鋼液的過(guò)熱度.鋼液液相線溫度與鋼種的化學(xué)成分有

29、關(guān)，可經(jīng)過(guò)以下公式計(jì)算。鋼液的過(guò)熱度是根據(jù)澆注的鋼種、鑄坯的斷面、中間罐容量、罐襯材質(zhì)、烘烤溫度、澆注過(guò)程中熱損失情況、澆注時(shí)間等諸要素綜合思索確定的。如高碳鋼、高硅鋼、軸承鋼等鋼種，鋼液流動(dòng)性好，導(dǎo)熱性較差，凝固時(shí)體積收縮較大假設(shè)選用較高的過(guò)熱度，會(huì)促使柱狀晶生長(zhǎng)，加重中心偏析和疏松，所以應(yīng)控制較低的過(guò)熱度。對(duì)于低碳鋼，尤其是Al、Cr、Ti含量較高的一些鋼種，鋼液發(fā)粘，過(guò)熱度相應(yīng)地高些。鑄坯斷面大，過(guò)熱度可取低些。 對(duì)于某一鋼種來(lái)說(shuō)，液相線溫度加上適宜的過(guò)熱度數(shù)值，確定為該鋼種的目的澆注溫度。. 2 澆注溫度的控制 主要是使中間罐澆注溫度在目的溫度范圍之內(nèi)。但實(shí)踐消費(fèi)中影響溫度的要素很多，

30、因此鋼液溫度往往偏離目的范圍，所以要加以調(diào)整到達(dá)要求，為此應(yīng)留意以下幾點(diǎn)： (a)穩(wěn)定出鋼溫度，提高終點(diǎn)溫度的命中率。穩(wěn)定出鋼溫度是溫度控制的根底也是實(shí)現(xiàn)目的澆注溫度的前提。對(duì)于轉(zhuǎn)爐入爐的主原料鐵水的成分和溫度，廢鋼及各輔原料的成分與情況，參與的數(shù)量均應(yīng)符合技術(shù)要求，并要相對(duì)穩(wěn)定，才得以實(shí)現(xiàn)靜態(tài)吹煉模型，副槍動(dòng)態(tài)控制，提高終點(diǎn)溫度控制的命中率。 (b)減少鋼液傳送過(guò)程的溫降。主要是減少盛鋼捅與中間罐內(nèi)襯的吸熱和鋼液外表散熱損失；因此應(yīng)加快盛鋼桶的周轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)“紅包受鋼；縮短盛鋼桶等待時(shí)間；鋼液面加覆蓋劑，澆注過(guò)程加蓋等。 中間罐的內(nèi)襯假設(shè)是砌磚或是澆注料，或是涂層者均應(yīng)充分烘烤； (c)應(yīng)充分發(fā)

31、揚(yáng)精煉設(shè)備的調(diào)理作用。.2. 鋼液成分的控制 鋼液的成分應(yīng)符合鋼種規(guī)格要求，但符合規(guī)格要求的鋼液不一定完全適宜連鑄工藝的要求。因此根據(jù)連鑄工藝的特點(diǎn)及鑄坯質(zhì)量的需求對(duì)連鑄用鋼液成分嚴(yán)厲控制。1 成分的穩(wěn)定性 連鑄需多爐連澆，因此鋼液成分必需控制在較窄的范圍內(nèi)，以使?fàn)t與爐的鋼液成分相對(duì)穩(wěn)定，保證鑄坯性能均勻。2 抗裂紋敏感性 鑄坯是在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中強(qiáng)迫冷卻成型，因此鑄坯不僅受熱應(yīng)力、組織應(yīng)力和鋼液靜壓力作用，還受拉坯矯直時(shí)機(jī)械應(yīng)力的作用。一旦薄弱部位構(gòu)成應(yīng)力集中，必然引起鑄坯內(nèi)部和外表的裂紋。所以對(duì)鋼中能夠引起裂紋的元素要嚴(yán)加控制，或者避開成分裂紋敏感區(qū)，或者參與第三元素消除其危害。3 鋼液的可澆性

32、 指鋼液的流動(dòng)性。在溫度適宜的情況下，也反映了鋼液本身的純真度。鋼液中夾雜物、氮、氫、氧含量低，會(huì)堅(jiān)持良好的流動(dòng)性，鋼液中有Ti、A1等元素時(shí)，也會(huì)影響流動(dòng)性。 .4 元素含量的控制 aS、P成分控制 S和P作為有害元素，也反映了鋼液的純真度。S對(duì)鋼的熱裂紋敏感性有突出的影響。鋼中P%0.030時(shí)，普通對(duì)連鑄過(guò)程不會(huì)發(fā)生影響；根據(jù)鋼種要求控制含量。 有些鋼種對(duì)S、P要求極低，如深沖鋼、高壓容器鋼、管線鋼等，要求 S 0.005，為此，對(duì)進(jìn)入LD轉(zhuǎn)爐的鐵水都要進(jìn)展預(yù)脫硫處置。 bC成分控制 C是影響鋼組織性能的根本元素，尤其是需求在熱處置形狀運(yùn)用的鋼，其影響就更為突出。為此鋼液含碳量要準(zhǔn)確控制。

33、在多爐連澆時(shí)，各爐次間鋼液C的差別要小于0.02。 cSi 、Mn成分控制 Si、Mn成分不僅影響鋼的性能，還影響著鋼液的可澆性。要求硅、錳含量控制在較窄范圍內(nèi)；爐與爐成分動(dòng)搖要求Si為0.05、Mn為土0.10，以保證鑄坯成分、性能穩(wěn)定。鋼液經(jīng)過(guò)爐外精煉，成分微調(diào)后，可以實(shí)現(xiàn)成分的準(zhǔn)確控制。d殘留元素的含量殘留元素主要有Cu、Sn、Sb、As等。對(duì)鋼性能影響最大的是Cu和Sn，其含量應(yīng)限制在0.20以下。也可參與第三元素抵消其不良影響，如向鋼液中加Ni，可以抵消Cu的危害，還要控制鑄坯外表層凝固組織及外表溫度，減輕Cu的富集，防止外表裂紋的發(fā)生。.3. 鋼液純真度的控制 鋼液的純真度主要是指

34、鋼中非金屬夾雜物的數(shù)量、形狀、分布。由于夾雜物的存在不僅影響鋼液的可澆性，連鑄操作也難于順行；而且夾雜物還破壞了鋼基體的延續(xù)性、致密性，危害鋼質(zhì)量。 鋼中夾雜物由內(nèi)生夾雜物和外來(lái)夾雜物組成。內(nèi)生夾雜物主要是脫氧產(chǎn)物；外來(lái)夾雜物包括在澆注過(guò)程中鋼液的二次氧化產(chǎn)物，被沖刷的耐火資料，以及卷入的盛鋼桶渣、中間罐渣和結(jié)晶器浮渣等。內(nèi)生夾雜顆粒細(xì)小外來(lái)夾雜顆粒粗大。為了確保最終產(chǎn)質(zhì)量量，要盡量降低鋼中非金屬夾雜物的含量。 1 對(duì)脫氧的控制 aSi，Mn脫氧 對(duì)于硅鎮(zhèn)靜鋼的主要脫氧利為Si和A1，出鋼過(guò)程參與FeSi、FeMn或MnSi合金進(jìn)展脫氧合金化；還要參與適量的A1終脫氧。當(dāng)MnSi 低于3時(shí)，生

35、成固態(tài)脫氧產(chǎn)物，鋼液發(fā)粘；只需MnSi大于3時(shí)，才干構(gòu)成液態(tài)脫氧產(chǎn)物，有利于夾雜物上浮。因此在保證鋼成分條件下，應(yīng)將MnSi控制在36范圍。既可減少鋼中夾雜物，又能改善鋼液的流動(dòng)性。. b Al脫氧 A1是強(qiáng)脫氧劑，在l 600時(shí)，與Al=5010-6相平衡鋼中含氧量?jī)H為2310 -6 ，所以普通鋼中都加適量的Al作為終脫氧劑。鋼中A10.006%時(shí)，其脫氧產(chǎn)物全部為A12O3，呈群簇狀?yuàn)A雜物，難干排除，還容易堵塞水口。倘假設(shè)鋁鎮(zhèn)靜鋼中的A1為0.02一0.05，中間罐水口直徑必需在50一70mm，才不被堵塞。為此運(yùn)用Al-Si合金或Ba-Al-Si合金替代A1脫氧，或者噴吹Ca-Si合金粉，

36、或者喂入Ca-Si包芯線，控制鋼中含鋁量，改動(dòng)夾雜物形狀，減少純A12O3的生成，改善鋼液的可澆性。但是必需留意控制適宜的隊(duì)CaA1值，當(dāng)0.07CaA10.100.15時(shí)，生成CaO.6 A12O3脫氧產(chǎn)物，鋼液發(fā)粘，水口易結(jié)瘤堵塞；當(dāng)Ca A1 0.100.15時(shí)，生成的產(chǎn)物中CaO.2 A12O3所占的比例大從而改善鋼液流動(dòng)性，可完全防止水口堵塞。 2 少渣或無(wú)渣出鋼 少渣或無(wú)渣出鋼是改善鋼液質(zhì)量，提高和穩(wěn)定合金收得率的有效措施。 (1)由于鐵水預(yù)脫S處置，LD轉(zhuǎn)爐冶煉就能夠采取少渣冶煉工藝；出鋼擋渣操作；減少鋼板的回P、S，改善了鋼質(zhì)量。 (2)電弧爐多采用高功率或超高功率的氧化精煉，

37、偏心爐底出鋼，完全防止氧化渣進(jìn)入盛鋼誦，有利于提高精煉效果和鋼質(zhì)量。.3吹A(chǔ)r攪拌 盛鋼桶吹A(chǔ)r可以均勻成分、溫度外，還有利氣體的排除和非金屬夾雜物上浮。由于出鋼擋渣操作，盛鋼桶中渣層薄，渣中氧化鐵含量低，吹A(chǔ)r攪拌效果明顯。150t盛鋼桶最正確吹A(chǔ)r時(shí)間為610mm；對(duì)脫氧良好的電爐鋼液(渣中 (FeO)0.5)吹A(chǔ)r后，可獲得硫、氧、非金屬夾雜物都很低的鋼液。.三. 維護(hù)澆注技術(shù) 精煉后成分溫度都合格的干凈鋼液，從盛鋼捅到中間罐，再注入結(jié)晶器的傳送過(guò)程中，與空氣、耐火資料、熔渣相接觸，仍發(fā)生著物理化學(xué)作用鋼液二次氧化又被重新污染，使精煉效果前功盡棄。為此鋼液在各傳送階段均應(yīng)嚴(yán)厲加以控制，減

38、少重新污染，以保證鋼液的純真度。對(duì)于鋼液傳送過(guò)程的嚴(yán)厲控制就是采用全過(guò)程的維護(hù)澆注。1. 盛鋼桶到中間罐注流維護(hù) 敞開澆注時(shí)，鋼液從盛鋼桶水口流出，在具有一定速度注流的周圓構(gòu)成一個(gè)負(fù)壓區(qū)將周圍的空氣卷入中間罐熔池，呵斥鋼液的二次氧化。在盛鋼桶安裝長(zhǎng)水口，又叫維護(hù)套管，并在中間罐液面加雙層渣覆蓋劑。這樣就可以使液面與空氣完全隔絕，又能保溫，還可防止空氣的吸收，銜接處可用Ar氣密封。長(zhǎng)水口下部插入中間罐液面以下100mm左右。 B 氣體維護(hù) 采用Ar氣將注流與空氣隔絕，防止了二次氧化。但必需留意維護(hù)氣氛中O20.2維護(hù)才干有效。.2中間罐到結(jié)晶器注流維護(hù)1 浸入式水口的作用 普通在澆注大方坯和板坯

39、均采用浸入式水口加維護(hù)渣的維護(hù)澆注。 浸入式水口的出口位置及傾角對(duì)鋼液注流在結(jié)晶器內(nèi)構(gòu)成的沖擊深度和流動(dòng)形狀有直接關(guān)系。單孔直通式水口注流的沖擊深度最大；而箱形雙側(cè)孔構(gòu)造的水口注流沖擊深度最小當(dāng)拉速到達(dá)一定值后，繼續(xù)提高拉速，沖擊深度不再加大。因此單孔直通式水口普通適用于較小斷面的方坯和矩形坯的澆注；大方坯和板坯的澆注普遍采用雙側(cè)孔的浸入式水口。 運(yùn)用浸入式水口后，除了防止鋼液的二次氧化外，還可以改動(dòng)結(jié)晶器內(nèi)鋼液的流動(dòng)形狀，減小注流沖擊深度，促進(jìn)夾雜物上浮，并分散注流帶入的熱量，有利于坯殼的均勻生長(zhǎng)。 .2 鋼液在結(jié)晶器內(nèi)流動(dòng)形狀從浸入式水口的兩側(cè)孔流出的流股結(jié)晶的窄面后構(gòu)成兩個(gè)分流股，一股向

40、上回流到達(dá)液面；那么向下到達(dá)最大沖擊深度后向上回流。 流股的最大沖擊深度與注流出口速度、側(cè)孔的傾角和鑄坯尺寸等要素有關(guān)。當(dāng)鑄坯尺寸一定時(shí)，以調(diào)理水口出口直徑、側(cè)孔傾角來(lái)降低注流的沖擊深度，以促進(jìn)夾雜物上浮，提高鋼液純真度。對(duì)于弧形連鑄機(jī)來(lái)說(shuō)倘假設(shè)注流在液相穴內(nèi)的沖擊深度深，使內(nèi)弧側(cè)捕捉夾雜物的面積加大，構(gòu)成了內(nèi)弧側(cè)夾雜物的聚集。為此在弧形連鑄機(jī)上采用直結(jié)品器，并設(shè)23m的直線段，有利于夾雜物上浮，完全防止了鑄坯內(nèi)弧側(cè)夾雜物的聚集，從而改善了鑄坯質(zhì)量。所以大型板坯連鑄機(jī)采用多點(diǎn)彎曲多點(diǎn)矯直連鑄機(jī)型，有利于鋼質(zhì)量，. 流股向上回流影響著結(jié)晶器液面的動(dòng)搖。注流速度越大傳送給結(jié)晶器液面的動(dòng)量也增大，就

41、會(huì)加劇結(jié)晶器液面的動(dòng)搖。過(guò)大的液面動(dòng)搖，勢(shì)必會(huì)判起卷渣，呵斥鑄坯外表夾渣。當(dāng)水口側(cè)孔傾角一定時(shí)，隨浸入式水口插入深度的添加液面動(dòng)搖而減??；隨吹A(chǔ)r氣量的添加，會(huì)加劇結(jié)晶器液面的動(dòng)搖。 浸入式水口構(gòu)造還影響結(jié)晶器內(nèi)溫度的分布。水口外壁周圍區(qū)域溫度最低、維護(hù)渣易結(jié)殼，甚至凝結(jié)。 直通型浸入式水口的注流在結(jié)晶器內(nèi)的沖擊深度可達(dá)2 . 53 . 7m之長(zhǎng)，因此鋼液的高溫區(qū)下移，液相穴內(nèi)產(chǎn)生旋渦，夾雜物難于上?。凰赃@種水口只能用于澆注小斷面的方坯和矩形坯。 側(cè)孔型浸入式水口可開雙孔、四孔、六孔等方式；運(yùn)用最廣的是雙側(cè)孔浸入式水口。浸入式水口的孔徑、傾角視所澆鋼種和消費(fèi)條件而定。澆注小方坯時(shí)可用薄壁浸入

42、式水口；澆注薄板坯時(shí)可用扁形浸入式水口。 浸入式水口向上傾角普通為10。一l 5 。 ，向下傾角15 。一35 。 。 浸入式水口插入過(guò)深、過(guò)淺均對(duì)鑄坯質(zhì)量不利。普通在100150mm為宜。 浸入式水口安裝要準(zhǔn)確對(duì)中，否那么結(jié)晶器內(nèi)鋼流不對(duì)稱，對(duì)坯殼凝固層構(gòu)成不均勻沖刷，影響坯殼的均勻生長(zhǎng)。. 3 其他維護(hù) A 氣體維護(hù) 浸入式水口不適用于小斷面鑄坯的澆注時(shí)注流也可以采用惰性氣體維護(hù)。對(duì)注流維護(hù)的方法與盛鋼桶到中間罐對(duì)注流氣體維護(hù)的方法相當(dāng)。 B 液體維護(hù)劑 液體維護(hù)劑實(shí)踐上是指敞開澆注時(shí)運(yùn)用的光滑劑。光滑劑可用植物油、礦物油和混合油；混合油是礦物油的混合物。 由于結(jié)晶器的振動(dòng)使光滑油沿器壁周

43、圍被帶入鋼液面以下，在坯殼與結(jié)晶器壁間構(gòu)成0 . 025一0 .050mm的油膜和油氣膜，可以減小鑄坯的運(yùn)轉(zhuǎn)阻力，防止粘結(jié)；同光陰滑油在高溫作用下裂解構(gòu)成復(fù)原性氣體，在彎月面處起到防止二次氧化作用。目前小方坯連鑄機(jī)敞開撓注廣泛運(yùn)用植物油中的菜籽油。 在此特別留意，光滑油對(duì)注流不能實(shí)施維護(hù)作用。 此外還應(yīng)留意光滑油裂解生成的氣體對(duì)環(huán)境的污染和人身的影響。.3. 維護(hù)渣維護(hù)澆注技術(shù)對(duì)于改善鑄坯質(zhì)量推進(jìn)連鑄技術(shù)的開展起了重要作用。 結(jié)晶器目前用的固體維護(hù)渣有兩種類型，發(fā)熱型維護(hù)渣和絕熱型維護(hù)渣。當(dāng)前普遍運(yùn)用絕熱型維護(hù)渣。絕熱型固體維護(hù)渣可制成粉狀或顆粒狀。粉狀維護(hù)渣是多種原資料的機(jī)械混合物，保溫性能

44、好，本錢低。顆粒狀維護(hù)渣是在粉狀維護(hù)渣的根底上，參與適量的粘結(jié)劑后，再加工成小米粒樣的顆粒。這神顆粒狀維護(hù)渣較好地處理了粉渣在運(yùn)輸、儲(chǔ)存和運(yùn)用過(guò)程中對(duì)環(huán)境的污染；對(duì)維護(hù)渣組分的偏析和分熔等問(wèn)題也有所改善。此外，還有預(yù)熔型維護(hù)渣，即將配制好的維護(hù)渣原料熔化后冷卻，再破碎磨細(xì)，并加適量熔速調(diào)理劑，制成粉狀或顆粒狀均可。1 維護(hù)渣的功能 a 絕熱保溫粉渣層，燒結(jié)層和液渣層三層構(gòu)造 b 隔絕空氣，防止鋼液的二次氧化 c 吸收非金屬夾雜物，凈化鋼液吸附和溶解從鋼液中上浮的夾雜物 d 在鑄坯凝固坯殼與結(jié)晶器內(nèi)壁間構(gòu)成渣膜，起著良好的光滑作用。 e 維護(hù)渣的液渣均勻的充溢氣隙，改善結(jié)晶器與坯殼間的傳熱，使坯

45、殼生長(zhǎng)均勻。. 2 維護(hù)渣的構(gòu)造 當(dāng)固體粉狀或拉狀維護(hù)渣參與結(jié)晶器后與鋼液面相接觸，由于維護(hù)渣的熔點(diǎn)只需1050一1100，因此靠鋼液提供的熱量位部分維護(hù)渣熔化，構(gòu)成液渣覆蓋層。這個(gè)液渣覆蓋層約10一15mm厚，它維護(hù)鋼液不被氧比，又減緩了沿維護(hù)渣厚度方向的傳熱。在拉坯過(guò)程中，結(jié)晶器上下振動(dòng)。鑄坯向下挪動(dòng)，鋼液外表構(gòu)成的液渣被擠入結(jié)晶器壁與鑄坯坯殼之間的氣隙中構(gòu)成渣膜，起到光滑作用。 在液渣層上面的維護(hù)渣遭到鋼液傳來(lái)的熱量，溫度可達(dá)800一900，維護(hù)渣雖然不能熔化，但已軟化燒結(jié)在一同，構(gòu)成一層燒結(jié)層；倘假設(shè)液渣層厚度低于一定數(shù)值，燒結(jié)層過(guò)分興隆，沿結(jié)晶器內(nèi)壁周邊就會(huì)構(gòu)成渣圈，彎月面液渣下流的

46、通道就被堵塞，影響鑄坯的光滑，鑄坯外表能夠產(chǎn)生縱裂紋；構(gòu)成渣圈也闡明維護(hù)渣的性能欠佳；操作上必需及時(shí)挑出渣圈，堅(jiān)持通道的暢通，保證鑄坯的正常光滑和傳熱。因此，維護(hù)渣是三層構(gòu)造，即液渣層(也稱熔渣層)、燒結(jié)層(也稱過(guò)渡層)、粉渣層(在最上層，也稱原渣層)。.3 維護(hù)渣的理化性能A 熔化特性熔化特性包括熔化溫度、熔化速度和熔化的均勻性等。 熔化溫度 維護(hù)渣是由多組元組成的混合物，沒(méi)有固定的熔點(diǎn)，而是從開場(chǎng)軟化到熔化終了的溫度范圍，通常將熔渣具有一定流動(dòng)性時(shí)的溫度稱為熔點(diǎn)。維護(hù)渣的液渣構(gòu)成渣膜起光滑作用，因此維護(hù)渣的熔化溫度應(yīng)低于坯殼溫度；結(jié)晶器下口鑄坯溫度為l 250左右，當(dāng)然這與結(jié)晶器的長(zhǎng)度、拉

47、坯速度、冷卻水的耗量等有關(guān)；所以維護(hù)渣的熔化溫度應(yīng)低于1200 C，普通在1050一1100。 維護(hù)渣的熔化溫度與維護(hù)渣基料的組成和化學(xué)成分，配加助熔利的種類和成分以及渣料的粒度等要素有關(guān)。. 熔化速度 維護(hù)渣的熔化速度關(guān)系到液渣層的厚度及維護(hù)渣的耗費(fèi)量。熔化速度過(guò)快，粉渣層不易堅(jiān)持，影響保溫，液渣會(huì)結(jié)殼，很能夠呵斥鑄坯夾渣；熔化速度過(guò)慢，液渣層過(guò)薄。熔化速度過(guò)快、過(guò)慢，都會(huì)導(dǎo)致液渣層的厚薄不均勻，影響鑄坯坯殼生長(zhǎng)的均勻性。 熔化速度主要靠維護(hù)渣中配入的碳成分來(lái)調(diào)理。炭質(zhì)資料與維護(hù)渣基料間的界面張力較大基料熔化后，對(duì)炭質(zhì)資料不潤(rùn)濕，不吸收。相反、由于炭質(zhì)粉料的存在，分布于基料顆粒的周圍，阻止基

48、料顆粒的接觸、交融，從而控制了維護(hù)渣的熔化速度。配入的炭質(zhì)資料有炭黑和石墨碳，資料不同效果也不一樣。 普通是用一定分量的維護(hù)渣試棒，在一定溫度下，完全熔化所需時(shí)間來(lái)表示熔化速度。 熔化均勻性維護(hù)渣參與后，可以鋪展到整個(gè)結(jié)晶器液面上，構(gòu)成的液渣沿周圍均勻地流入結(jié)晶器壁與坯殼之間。由于維護(hù)渣是機(jī)械混合物，各組元的熔化速度有差別。為此對(duì)維護(hù)渣基料的化學(xué)成分要選擇得當(dāng)，最好選用接近液渣礦相共晶線的成分；渣料的粒度要細(xì)；應(yīng)充分?jǐn)嚢杌蜃銐虻难心r(shí)間，到達(dá)混合均勻。當(dāng)然預(yù)熔型維護(hù)渣的成渣均勻性就優(yōu)于機(jī)械混合物。 .B 粘度 粘度是指維護(hù)渣所構(gòu)成的液渣流動(dòng)件的好壞，也是維護(hù)渣的重要性質(zhì)之一。粘度的單位是用Pa

49、s(帕秒)表示。液渣粘度過(guò)大或過(guò)小都會(huì)呵斥坯殼外表渣漠的厚薄不均勻，致使光滑、傳熱不良，由此導(dǎo)致鑄坯的裂紋。為此維護(hù)渣應(yīng)堅(jiān)持適宜的粘度值，隨澆注的鋼種、斷面、拉速、注溫而定。通常在1300 時(shí)，枯度小于0 . 14Pa s 。目前國(guó)內(nèi)所用維護(hù)渣的粘度在12501400時(shí)，多在0 . 1Pa s一lPa s的范圍。 維護(hù)渣的粘度取決于化學(xué)成分，可以經(jīng)過(guò)改動(dòng)堿度來(lái)調(diào)理粘度。連鑄用維護(hù)渣堿度普通在0. 851 . 10。酸性渣具有較大的硅氧復(fù)合離子團(tuán)，可以構(gòu)成“長(zhǎng)渣或穩(wěn)定性渣。這種渣在冷卻到液相線溫度時(shí)，其流動(dòng)性變化較為緩和。所以連鑄用維護(hù)渣為酸性或偏中性渣。 維護(hù)渣中適當(dāng)?shù)奶砑覥aF2或(Na2O

50、十K2O)的含量，可以在不改動(dòng)堿度的情況下改善維護(hù)渣的流動(dòng)性。但數(shù)量不能過(guò)多，否那么也會(huì)影響液渣流動(dòng)性。 此外還要留意維護(hù)渣中A12O3的含量，當(dāng) (A12O3)20時(shí)，就會(huì)析出高熔點(diǎn)化合物，導(dǎo)致不均勻相的出現(xiàn)，影響維護(hù)渣的流動(dòng)性。由于結(jié)晶器內(nèi)液渣還要吸收從鋼液中上浮的A12O3等夾雜物，因此對(duì)維護(hù)渣中A12O3原始含量要倍加留意。. C 界面特性 無(wú)論是敞開澆注，或是維護(hù)澆注，鋼液與空氣，鋼液與液渣存在著界面張力的差別。因此對(duì)結(jié)晶器內(nèi)彎月面曲率半徑的大小、鋼渣的分別、夾雜物的吸收、渣膜的厚薄都有不同程度的影響。熔渣的外表張力和鋼渣界面張力是研討鋼渣界面景象和界面反響的重要參數(shù)。維護(hù)渣的外表張

51、力可由實(shí)驗(yàn)測(cè)定或用閱歷公式計(jì)算得出。普通要求維護(hù)渣的外表張力不大于35010-3Nm。 維護(hù)渣中CaF2、SiO2、Na2O、K2O、FeO等組元為外表活性物質(zhì)，可降低熔渣的外表張力；而隨著CaO、A12O3、MgO含量的添加，熔渣的外表張力增大。降低熔渣外表張力，可以增大鋼渣的界面張力，有利于鋼渣的分別，也有利于夾雜物從鋼液中上浮排除。結(jié)晶器內(nèi)鋼液由于外表張力的作用構(gòu)成彎月面鋼液面上有無(wú)液渣覆蓋，彎月面的曲率半徑不同；有維護(hù)渣覆蓋，彎月面的曲率半徑比敞開澆注時(shí)要大，曲率半徑大有利于彎月面坯殼向結(jié)晶器壁鋪展變形，也不易產(chǎn)生裂紋。. D 吸收溶解夾雜物的才干 維護(hù)渣應(yīng)具有良好地吸收夾雜物的才干，

52、尤其是在澆注鋁鎮(zhèn)靜鋼種時(shí)，溶解吸收A12O3 的才干更為重要。維護(hù)渣普通為酸性渣或偏中性渣系，這種渣系在鋼渣界面處有吸收A12O3 、MgO、MnO、Fe0等夾雜物的才干。 消費(fèi)實(shí)驗(yàn)指出，隨維護(hù)渣堿度的添加，吸收溶解A12O3的才干有些增大；當(dāng)堿度大于1. 10時(shí)吸收溶解A12O3才干又有下降；當(dāng)維護(hù)渣A12O3原始含量大干10時(shí)，液渣吸收溶解A12O3的才干迅速下降。為此維護(hù)渣堿度在0 . 851 . 10時(shí)， A12O3原始含量要盡量低，不能大于10。 E 維護(hù)渣水分 維護(hù)渣的水分包括為吸附水和結(jié)晶水兩類。維護(hù)渣的基料中有蘇打、固體水玻璃等，這些資料吸附水的才干極強(qiáng)，顆粒越細(xì)，吸附的水分也

53、越多、有吸附水分的維護(hù)渣很容易結(jié)團(tuán)，質(zhì)量變壞，也給連鑄操作帶來(lái)費(fèi)事，因此要求維護(hù)渣的水分要小于0 . 5；配制維護(hù)渣的原料需求烘烤，溫度不低于110，以去除吸附水；對(duì)用于澆注質(zhì)量要求高的鋼種時(shí)，維護(hù)渣的原料烘烤溫度應(yīng)達(dá)800左右，以去除資料中的結(jié)晶水。烘烤后的原料應(yīng)及時(shí)配料混勻，配制好的維護(hù)渣粉要及時(shí)罐封以備運(yùn)用。.4維護(hù)渣的配制維護(hù)渣的根本成分是由CaOSiO2A12O3系組成。維護(hù)渣的根本化學(xué)成分確定之后，就是選擇配制的原資料，包括以下三部分： A 根底原料 根底原料僅用一種資料很難符合要求，所以用人工合成的方法配制使其到達(dá)根底原料的要求。選擇的原那么是，原料的化學(xué)成分盡量穩(wěn)定并接近維護(hù)渣

54、的成分；資料的種類不易過(guò)多；便于調(diào)整渣的性能；原料來(lái)源廣泛，價(jià)錢廉價(jià)。 常用的原料有天然礦物硅灰石、珍珠巖、石灰石、石英石等、工業(yè)原料水泥、水泥熟料和工業(yè)廢料玻璃、煙道灰、高爐渣、電爐白渣、石墨尾礦等。B 助熔劑 助熔劑包括有蘇打、繭石、冰晶石、硼砂、固體水玻璃等。用以調(diào)理維護(hù)渣的熔點(diǎn)，使其在1200 C以下；參與量普通不超越10。 C 熔化速度調(diào)理劑 主要是石墨和炭黑兩種。用以調(diào)理維護(hù)渣熔化速度，改善維護(hù)渣的隔熱保溫作用及其鋪展性。參與的數(shù)量普通在1 . 0一8 . 0。.CaOSiO2A12O3三元形狀圖.5維護(hù)渣對(duì)鑄坯質(zhì)量的影響 維護(hù)渣性能對(duì)連鑄消費(fèi)的順行和鑄坯質(zhì)量有著至關(guān)重要的影響。尤

55、其是鑄坯外表缺陷，根本上都是在結(jié)晶器內(nèi)構(gòu)成的，與維護(hù)渣有直接關(guān)系。倘假設(shè)維護(hù)渣性能不佳，致使液渣層過(guò)薄或過(guò)厚，由此引發(fā)結(jié)晶器內(nèi)光滑不良，導(dǎo)致大方坯或板坯的粘結(jié)而拉漏；結(jié)晶器內(nèi)渣膜厚薄不一，鑄坯坯殼生長(zhǎng)必然不均勻，部分薄弱部位會(huì)產(chǎn)生縱裂紋。鑄還的橫裂紋多發(fā)生在振痕的波谷部位，改善維護(hù)渣性能使振痕變淺，從而減輕橫裂紋發(fā)生的能夠性。此外，熔渣的剝離性能不好，會(huì)呵斥鑄坯外表的夾渣和皮下夾渣等缺陷；維護(hù)渣的熔化性能不良，還會(huì)引起鑄坯外表增碳，這對(duì)低碳和超低碳鋼種危害極大。 因此選擇適宜的維護(hù)渣至關(guān)重要。所用維護(hù)渣的好壞除了正常理化性能檢驗(yàn)外，還可以用簡(jiǎn)單的直觀方法輔助判別，經(jīng)過(guò)丈量液渣層厚度和維護(hù)渣的耗

56、費(fèi)量來(lái)評(píng)價(jià)。維護(hù)渣的耗費(fèi)普通在每噸鋼0. 3一0. 5kg較為適宜。 維護(hù)渣堅(jiān)持合理的層狀構(gòu)造盡量少構(gòu)成渣圈和渣條，發(fā)現(xiàn)后及時(shí)挑出，到達(dá)操作穩(wěn)定和鑄坯根本質(zhì)量的要求。. 6維護(hù)渣的選擇 選擇維護(hù)渣普通是根據(jù)澆注的鋼種、鑄坯斷面、澆注溫度，拉坯速度及結(jié)晶器振動(dòng)頻率等工藝參數(shù)和設(shè)備條件等要素思索。隨著連鑄技術(shù)的開展、種類的不斷擴(kuò)展、質(zhì)量要求的更加嚴(yán)厲，維護(hù)渣的研討運(yùn)用也在深化開展。當(dāng)然不能夠有一種不受限制而適用于任何條件的萬(wàn)能維護(hù)渣；也不是每一種連鑄技術(shù)條件部必需配有一種持定的維護(hù)渣；就是說(shuō)連鑄用維護(hù)渣既有運(yùn)用條件的局限性，又要有某種通用性。因此，即使在兩個(gè)消費(fèi)條件相當(dāng)?shù)那闆r下，他人運(yùn)用效果不錯(cuò)的維護(hù)渣，也要根據(jù)本人消費(fèi)鑄坯質(zhì)量的要求，消費(fèi)的詳細(xì)條件加以調(diào)整。為了便于管理，應(yīng)該選用適用條件較寬的維護(hù)渣為好。因此某些運(yùn)用條件需求重點(diǎn)發(fā)揚(yáng)維護(hù)渣某些方面的作用，其他方面只需不失常態(tài)，這就是所謂公用維護(hù)渣。 7高速連鑄用維護(hù)渣 薄板連鑄坯的拉速可達(dá)46mmi