連鑄坯質(zhì)量控制-蔡開科

1連鑄坯質(zhì)量控制

北京科技大學(xué)冶金學(xué)院蔡開科2022/10/182目錄錄連鑄坯質(zhì)質(zhì)量概念念連鑄坯潔潔凈度連鑄坯裂裂紋控制制連鑄坯內(nèi)內(nèi)部缺陷陷控制連鑄坯形形狀缺陷陷控制結(jié)論2020-02-0831.連鑄坯質(zhì)質(zhì)量概念念鑄坯潔凈凈度：夾雜物數(shù)數(shù)量、形狀、、尺寸和和分布鑄坯表面面缺陷：：縱裂紋紋、橫裂裂紋、網(wǎng)網(wǎng)狀裂紋紋、夾渣渣、氣孔孔連鑄坯內(nèi)內(nèi)部缺陷陷：裂紋紋、中心心疏松、、縮孔和和偏析、、非金屬屬夾雜鑄坯形狀狀缺陷：：鼓肚和和脫方2020-02-0842.連鑄坯夾夾雜物2.1鋼中非金金屬夾雜雜物與產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量量2.1..1鋼中夾雜雜物評價(jià)價(jià)金相法電解法硫印法總氧T[O]]法，T[O]]=[[O]溶+[O]]夾2020-02-085轉(zhuǎn)爐吹煉煉終點(diǎn)：：[O]夾→0，[O]溶=600～900ppm，此時(shí)T[O]==[O]溶鋼包脫氧氧合金化化：[O]溶很低，T[O]]=[O]夾用LECO儀分析的的氧為T[O]]量，T[O]]越高，說說明鋼中中氧化物物夾雜就就越多。。如AL－K鋼，鋼中中酸溶鋁鋁[Al]]s=0.02～0.05%，由AL－O平衡圖可可知，[O]溶=3～7ppm.如連鑄坯坯中測定定T[O]＝20ppm,除去[O]溶外，氧化化物夾雜雜中的氧氧[O]夾為13～17ppm，說明鋼鋼中已經(jīng)經(jīng)很“干干凈”了了。2020-02-0862.1..2鋼中夾雜雜物與產(chǎn)產(chǎn)品缺陷陷鋼中夾雜雜物數(shù)量量、形狀狀和尺寸寸決定于于鋼種和和產(chǎn)品用用途（表表1和表2）2020-02-0872020-02-088高附加值值產(chǎn)品對對潔凈度度要求：鋼中總氧氧T[O]]要低（<20ppm）夾雜物數(shù)數(shù)量少夾雜物尺尺寸要小?。?lt;50μμm）夾雜物形形態(tài)要合合適2020-02-0892.2連鑄坯夾夾雜物分分布特征征2.2..1鑄坯厚度度1/4處夾雜物物集聚（（圖2－1)圖2－1a鑄坯內(nèi)夾夾雜物分分布2020-02-0810圖2－11b連鑄坯夾夾雜物聚聚積2020-02-0811圖2－11c夾雜物撲撲捉面積積與浸入入深度關(guān)關(guān)系2020-02-08122.2..2鑄坯表層層2～20mm夾雜物集集聚（圖圖2－2）圖2－2鑄坯表層層下夾雜雜物分布布2020-02-08132.2..3鑄坯中偶偶然性夾夾雜物。。如水口口堵塞物物，沖入入液相穴穴而留在在鑄坯中中（圖2－3）；圖2－3（a）在線硫硫印夾雜雜物在板板坯厚度度方向統(tǒng)統(tǒng)計(jì)結(jié)果果2020-02-0814圖2－3（b）金相觀觀察鑄坯坯厚度方方向上夾夾雜物的的分布2020-02-08152.2..4鑄坯表層層下Ar氣泡＋Al2O3夾雜（圖圖2－4）。連鑄坯中中夾雜物物分布，，導(dǎo)致軋軋制產(chǎn)品品形成不不同缺陷陷。圖2－4氣泡＋Al2O3夾雜聚合合2020-02-08162.3連鑄坯中中夾雜物物來源2.3..1內(nèi)生夾雜雜物：主主要是脫脫氧產(chǎn)物物，其特特點(diǎn)是：：[O]溶↑，脫氧氧產(chǎn)物增增加；夾雜物尺尺寸細(xì)小小<20μμm；在鋼包精精煉攪拌拌，大部部分夾雜雜物上浮浮；一般來說說，對產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量量不構(gòu)成成大的危危害；鋼成分和和溫度變變化時(shí)有有新的夾夾雜物沉沉淀（<5μm）。2020-02-08172.3..2外來夾雜雜：鋼水水與環(huán)境境（空氣氣、包襯襯、爐渣渣、水口口等）二二次氧化化產(chǎn)物，，其特點(diǎn)點(diǎn)是：夾雜物粒粒徑>50μμm，甚至幾幾百μm；組成復(fù)雜雜；來源廣泛泛；偶然性分分布；對產(chǎn)品性性能危害害最大。。生產(chǎn)潔凈凈鋼，就就是要減減少鋼中中夾雜物物，尤其其是要為為減少大大顆粒夾夾雜物而而奮斗。。在連鑄鑄過程中中夾雜來來源于圖圖2－5。2020-02-0818

圖2－5連鑄過程程中氧化化物夾雜雜的來源源2020-02-08192.4連鑄坯夾夾雜物控控制對策策煉鋼（1）終點(diǎn)點(diǎn)[O]溶控制[O]溶=f([[C]、(FeO)、T)。（2）出鋼鋼下渣量量目標(biāo)鋼包包渣層厚厚度50mm,下渣2kg//t。（3）鋼包渣渣氧化性性出鋼渣中中高（FeO++MnO）是渣子子氧勢量量度。渣渣中（（FeO++MnO）高，板板坯中T[O]]高，冷軋軋板卷缺缺陷增加加渣氧化性性控制方方法：·渣稀釋法法：鋼包包加石灰灰、螢石或鋁鋁釩土造造低熔點(diǎn)點(diǎn)渣。。·渣還原處處理：出出鋼時(shí)加加CaO++Al,,可把渣中中（FeO++MnO）降到<5%,,鑄坯中T[O]]<15ppm，冷軋板板缺陷大大大降低低。2020-02-0820精煉（1）合適脫脫氧產(chǎn)物物組成控控制鋼包脫氧氧合金化化后，把把鋼中氧氧[O]溶轉(zhuǎn)變?yōu)閵A夾雜物中中氧[O]夾，要減少少鋼中夾夾雜物,就是降低低[O]夾，必須使使脫氧產(chǎn)產(chǎn)物上浮浮，它決決定于：：·形成低熔熔點(diǎn)的脫脫氧產(chǎn)物物·夾雜物傳傳輸?shù)戒撲撛缑婷妗ぴ辔帐諍A雜物物就脫氧而而言，分分三種情情況：1〕用Si+Mn脫氧如如圖2－6所示：形成脫氧氧產(chǎn)物有有：純SiO2（固體））；MnO··SiO2(液體)；MnO··FeO(固溶體)?？刂坪虾线mMn/Si比，得液液相MnO··SiO2。2020-02-0821圖2－6FeO--MnO-SiO2三元相圖圖2020-02-08222〕用Si+Mn+Al脫氧如圖2－7所示：形成的脫脫氧產(chǎn)物物可能有有：·薔薇輝石石（2MnO·2Al2O3·5SiO2）；·硅鋁榴石石（3MnO·Al2O3·3SiO2）；·純Al2O3(Al2O3>30%%)。要把夾雜雜物成分分控制在在相圖中中的陰影影區(qū)，則則必須鋼鋼中[Al]]<=0.006，鋼中[O]溶可達(dá)20ppm而無Al2O3沉淀（圖圖2-8），鋼水水可澆性性好，不不堵水口口，鑄坯坯又不產(chǎn)產(chǎn)生皮下下氣孔。。2020-02-0823圖2－7MnO-SiO2-Al2O3相圖2020-02-0824圖2－8鋼中〔Al〕〕與〔O〕關(guān)系2020-02-08253）用過剩剩鋁脫氧氧對于低C-Al鎮(zhèn)靜鋼，，鋼中酸酸溶鋁[Al]]s=0.02-0.04%,則脫氧產(chǎn)產(chǎn)物全部部為Al2O3：對于Al-K鋼，鈣處處理后：：·解決了可可澆性，，不堵水水口；·夾雜物易易上浮去去除。Al2O3熔點(diǎn)高（（2050℃）,鋼水中呈呈固態(tài)；；可澆性差差，堵水水口；Al2O3可塑性差差，不變變形，影影響鋼材材性能；；鈣處理（（喂Si-Ca線或Ca線），目目的是改改變Al2O3形態(tài)。[Al]]s較低鈣處處理生成成低熔點(diǎn)點(diǎn)2Cao·Al2O3·SiO2（圖2－9）；[Al]]s較高鈣處處理保持持合適Ca/Al比，最好好能形成成12CaO·7Al2O3。2020-02-0826圖2－9Cao－Al2O3－SiO2相圖2020-02-0827（2）合適鋼鋼包攪拌拌強(qiáng)度為使鋼水水中夾雜雜物傳輸輸?shù)戒撛缑?，，它決定定于：·夾雜物尺尺寸：夾夾雜物形形核約為為15nm,長大為1～5mm?！A雜物性性質(zhì)：液液態(tài)或固固態(tài)。液液態(tài)有利利上浮。?！と鄢?cái)嚢璋瑁后w體流動(dòng)，，夾雜物物碰撞聚聚合，尺尺寸5～200μm?！A雜物上上?。红o靜止熔池池或攪拌拌熔池。。對Al---K鋼，鋼水水中夾雜雜物上浮浮后，鋼鋼中總氧氧T[O]]：T[O]]＝（[O]i-[O]]e）exp{{-AKefft/v}}+[O]e式中：[O]I：初始氧氧量；[O]e：平衡氧氧量；Keff：有效效質(zhì)量傳傳質(zhì)系數(shù)數(shù)；A：溶溶池表表面積；；V：溶溶池體體積；t:時(shí)間。2020-02-0828（3）合適的的鋼包渣渣組成夾雜物上上浮到鋼鋼/渣界面，，渣相要要吸收夾夾雜物，，決定于于：·鋼/渣界面能能·夾雜物熔熔于渣相相。液體夾雜雜物完全全溶于渣渣相，而而固體夾夾雜在渣渣中是有有限溶解解。合適精煉煉渣組成成是獲得得潔凈鋼鋼水的基基礎(chǔ)。造造高堿度度，低熔熔點(diǎn)，低低氧化鐵鐵，高CaO鈣鋁酸精精煉渣能能有效吸吸收夾雜雜物，降降低鋼中中T[O]]。2020-02-0829

連鑄經(jīng)過爐外外精煉（（LF、VD、RH）處理的的鋼水，，鋼中T[O]]可達(dá)到40～20ppm,可以說鋼鋼水很““干凈””了。在在連鑄過過程中，，主要任任務(wù)是：：·防止“干凈”的鋼水再再污染·在中間包包和結(jié)晶晶器中創(chuàng)創(chuàng)造條件件，進(jìn)一一步促使使夾雜物物上浮

防止再污污染的技技術(shù)措施施：2020-02-08301）保護(hù)澆澆注鋼水保護(hù)護(hù)是防止止鋼水再再污染生生產(chǎn)潔凈凈鋼重要要操作。?！けＷo(hù)澆注注好壞判判斷指標(biāo)標(biāo)：－Δ[N]]=[N]鋼包-[N]]中包－Δ[Al]S=[Al]鋼包-[Al]中包·保護(hù)方法法：－中包密密封充Ar－鋼包→→中間包包長水口口；Δ[N]]＝1.5ppm甚至為零零－中間包包→結(jié)晶晶器浸入入式水口口(2)中間包控控流裝置置·中間包不不是簡單單的過渡渡容器，，而是一一個(gè)冶金金反應(yīng)容容器，對對鋼水水進(jìn)入結(jié)結(jié)晶器之之前進(jìn)一一步進(jìn)行行凈化；；2020-02-0831

·中間包中中促進(jìn)夾夾雜物上上浮的方方法：1）增加鋼鋼水在中中間包平平均停留留時(shí)間t：t＝w/（a×b××ρ×v）中間包向向大容量量深熔池池方向發(fā)發(fā)展。2）改變鋼鋼水在中中間包流流動(dòng)路徑徑和方向向，促進(jìn)進(jìn)夾雜物物上浮（（圖2－10）－擋墻＋＋壩（Weir+Dam）－多孔擋擋墻（Baffle）－阻流器器(Turbostop)中間包中中鋼水水夾雜物物不同去去除機(jī)制制的貢獻(xiàn)獻(xiàn)如表3所示：2020-02-0832圖2－10（a）中間包包設(shè)置示示意圖圖2－10（b）中間包包阻流器器示意圖圖圖2－10中間包控控流裝置置2020-02-0833表3各種去除除機(jī)制對對夾雜物物去除的的貢獻(xiàn)（（％）2020-02-0834（3）中間包包覆蓋劑劑中間包是是鋼水去去除夾雜雜物的理理想場所所。鋼水水面上覆覆蓋劑要要有效吸吸收夾雜雜物。·碳化稻殼殼；·中性渣：：（CaO//SiO2=0.9～1.0）；·堿性渣：：（CaO++MgO/SiO2≥3）；·雙層渣。。渣中（SiO2）增加，，鋼水中中T[O]]增加。生生產(chǎn)潔凈凈鋼應(yīng)用用堿性覆覆蓋劑。。

（4）堿性包包襯鋼水與中中間包長長期接觸觸，鋼水水與包襯襯的熱力力學(xué)性能能必須是是穩(wěn)定的的，這是是生產(chǎn)潔潔凈鋼的的一個(gè)重重要條件件。2020-02-0835包襯材質(zhì)質(zhì)中SiO2增加，鑄鑄坯中總總氧T[O]]是增加，，因此生生產(chǎn)潔凈凈鋼應(yīng)用用堿性包包襯。對低碳Al--K鋼，中間間包襯用用Mg-Ca質(zhì)涂料（（Al2O3→0），包襯襯反應(yīng)層層中Al2O3可達(dá)21％，說明明能有效效吸附夾夾雜物。。5)鋼中微細(xì)細(xì)夾雜物物去除·大顆粒夾夾雜（>50μμm）去除，，采用中中間包控控流技術(shù)術(shù)（圖2－11）·小顆粒夾夾雜（<50μμm）去除：：－中間包包鈣質(zhì)過過濾器（（圖2－12（a））－中間包包電磁旋旋轉(zhuǎn)（圖圖2－12（b））2020-02-0836圖2－11（a）夾雜物物粒徑與與上浮時(shí)時(shí)間關(guān)系系2020-02-0837圖2－11（b）夾雜物物粒徑頻頻率分布布2020-02-0838圖2－12（a）鈣質(zhì)過過濾器示示意圖2020-02-0839圖2－12（b）中間包包電磁離離心攪拌拌示意圖圖2020-02-0840(6)防止渣子子乳化卷卷渣·示蹤試驗(yàn)驗(yàn)：結(jié)晶晶器渣中中示蹤劑劑變化（（圖2－13），鑄坯坯中夾雜雜物100個(gè)：70％含示蹤蹤元素；；圖2－13結(jié)晶器保保護(hù)渣中中BaO、SrO的變化（（↓表換鋼包包）2020-02-0841·鋼包→中中間包→→結(jié)晶器器過程中中防止下下渣、卷卷渣是生生產(chǎn)潔凈凈鋼非常常重要的的操作；；·把非穩(wěn)定定態(tài)澆注注鑄坯質(zhì)質(zhì)量提高高到穩(wěn)定定態(tài)澆注注水平以以提高整整體鑄坯坯質(zhì)量是是當(dāng)今人人們迫切切解決的的問題。。為此采采用：－臨界液液面操作作法，防防止旋渦渦下渣，，生產(chǎn)DI罐，鋼包包還有4％鋼水就就關(guān)水口口－下渣探探測器－長水口口采用撇撇渣器－開澆時(shí)時(shí)中間包包水口上上方采用用擋渣器器－開澆時(shí)時(shí)中間包包密封－采用H型中間包包－結(jié)晶器器液面控控制2020-02-0842(7)防止Ar氣泡吸附附夾雜物物對Al－K鋼，采用用浸入式式水口吹吹A(chǔ)r防止水口口堵塞，，但吹A(chǔ)r會(huì)造成：：·水口堵塞塞物破碎碎進(jìn)入鑄鑄坯，大大顆粒Al2O3軋制延伸伸會(huì)形成成表面成成條狀缺缺陷·<1mmAr氣泡上浮浮困難,它是Al2O3和渣粒的的聚合地地，當(dāng)氣氣泡尺寸寸>200μm易在冷軋軋板表面面形成條條狀缺陷陷。為解決水水口堵塞塞問題，，可采用用：－鈣處理理改善鋼鋼水可澆澆性－鈣質(zhì)水水口－無C質(zhì)水口目前還是是廣泛采采用吹A(chǔ)r來防止水水口堵塞塞。生產(chǎn)產(chǎn)潔凈鋼鋼總的原原則是：：鋼水進(jìn)進(jìn)入結(jié)晶晶器之前前盡可能能排除夾夾雜物。。2020-02-0843(8)結(jié)晶器鋼鋼水流動(dòng)動(dòng)控制·電磁制動(dòng)動(dòng)EMBR（圖2－14）·FC結(jié)晶器（（圖2－15）冷軋板缺缺陷指數(shù)數(shù)：有FC為1.1，無FC為3.8。圖2－14電磁制動(dòng)動(dòng)EMBR示意圖2020-02-0844圖2－15FC結(jié)晶器示示意圖2020-02-08453連鑄坯裂裂紋3.1連鑄坯裂裂紋類型型連鑄坯裂裂紋可分分為：(1)連鑄坯表表面裂紋紋（圖3－1）圖3－1鑄鑄坯表面面缺陷示示意圖1－表面面縱裂紋紋；2－－表面橫橫裂紋；；3－網(wǎng)網(wǎng)狀裂紋紋；4－角部部橫裂紋紋；5－－邊部縱縱裂紋；；6－表表面夾渣渣；7－皮下下針孔；；8深振振痕2020-02-0846·縱裂紋·橫裂紋·網(wǎng)狀裂紋紋·皮下針孔孔表面裂紋紋是在結(jié)結(jié)晶器彎彎月面區(qū)區(qū)域，由由于鋼水水—坯殼—銅板—保護(hù)渣之之間不均均衡凝固固產(chǎn)生的的。決定定于鋼水水在結(jié)晶晶器中的的凝固過過程。它它會(huì)導(dǎo)致致軋制板板材表面面的微細(xì)細(xì)裂紋，，影響產(chǎn)產(chǎn)品表面面質(zhì)量。。2020-02-0847(2)鑄坯內(nèi)部部裂紋（（圖3－2）·中間裂紋紋·矯直裂紋紋·角部裂紋紋·中心線裂裂紋·三角區(qū)裂裂紋·皮下裂紋紋圖3－2鑄坯內(nèi)部部裂紋示示意圖1－角裂；；2－中間裂裂紋；3－矯直裂裂紋；4－皮下裂裂紋；5－中心線線裂紋；；6－星狀裂裂紋內(nèi)部裂紋紋是帶液液芯的坯坯殼在二二冷區(qū)凝凝固過程程中產(chǎn)生生的。它它會(huì)影響響中厚板板的力學(xué)學(xué)性能和和使用性性能。2020-02-08483.2為什么會(huì)會(huì)產(chǎn)生裂裂紋連鑄坯裂裂紋的形形成是一一個(gè)非常常復(fù)雜的的過程，，是傳熱熱，傳質(zhì)質(zhì)和應(yīng)力力相互作作用的結(jié)結(jié)果。帶帶液芯的的高溫鑄鑄坯在連連鑄機(jī)運(yùn)運(yùn)行過程程中，各各種力作作用于高高溫坯殼殼上產(chǎn)生生變形，，超過了了鋼的允允許強(qiáng)度度和應(yīng)變變是產(chǎn)生生裂紋外外因，鋼鋼對裂紋紋敏感性性是產(chǎn)生生裂紋的的內(nèi)因，，而連鑄鑄機(jī)設(shè)備備和工藝藝因素是是產(chǎn)生裂裂紋的條條件。如圖3－3所示，高高溫帶液液芯鑄坯坯在結(jié)晶晶器運(yùn)行行過程中中是否產(chǎn)產(chǎn)生裂紋紋，主要要決定于于：2020-02-0849圖3－3產(chǎn)生裂紋紋因素示示意圖2020-02-08501）外力作用用·結(jié)晶器坯坯殼與銅銅板摩擦擦力·鋼水靜壓壓力產(chǎn)生生鼓肚（（圖3－4）·噴水冷卻卻不均勻勻產(chǎn)生熱熱應(yīng)力·鑄坯彎曲曲或矯直直力·支承輥不不對中產(chǎn)產(chǎn)生的機(jī)機(jī)械力·相變應(yīng)力力當(dāng)這些力力作用在在高溫鑄鑄坯表面面或凝固固前沿產(chǎn)產(chǎn)生的應(yīng)應(yīng)力或應(yīng)應(yīng)變量超超過鋼的的σ臨或ε臨時(shí)就產(chǎn)生生裂紋，，然后在在二冷區(qū)區(qū)裂紋進(jìn)進(jìn)一步擴(kuò)擴(kuò)展。2020-02-0851圖3－4鼓肚現(xiàn)象象2020-02-08522）鋼的高溫溫性能

如圖3－5所示，鋼鋼可分為為三個(gè)延延性區(qū)：：·Ⅰ區(qū)凝固脆脆性區(qū)（（Tm-1350℃）·Ⅱ區(qū)高溫塑塑性區(qū)（（1300-1000℃℃）·Ⅲ區(qū)低溫脆脆化區(qū)（（900--600℃）Ⅰ區(qū)使鑄坯坯產(chǎn)生內(nèi)內(nèi)裂紋，，Ⅲ區(qū)使鑄坯坯產(chǎn)生表表面裂紋紋。2020-02-0853圖3－5鋼的延性性示意圖圖2020-02-08543）工藝性能能·低過熱度度澆注·雜質(zhì)元素素含量（（S、P、Cu、Sn、Zn……）·合適的二二冷水量量和鑄坯坯表面溫溫度分布布·坯殼與結(jié)結(jié)晶器銅銅板良好好的潤滑滑性·結(jié)晶器液液面的穩(wěn)穩(wěn)定性·結(jié)晶器內(nèi)內(nèi)坯殼均均勻生長長4）設(shè)備性性能·結(jié)晶器錐錐度·結(jié)晶器的的振動(dòng)（（振動(dòng)頻頻率f，振幅S，負(fù)滑脫脫時(shí)間tN）·氣水噴霧霧冷卻·對弧準(zhǔn)確確，防止止坯殼變變形（對對弧誤差差〈0.5mm）·在線檢測測支承輥輥開口度度(〈0..5mm)2020-02-0855·支承輥?zhàn)冏冃巍ざ帱c(diǎn)矯直直或連續(xù)續(xù)矯直·多節(jié)輥·壓縮澆注注4.連鑄坯內(nèi)內(nèi)部中心心缺陷控控制4.1連鑄坯凝凝固結(jié)構(gòu)構(gòu)控制連鑄坯低低倍結(jié)構(gòu)構(gòu)組成是是由：·激冷細(xì)小小等軸晶晶層(5～7mm))·柱狀晶區(qū)區(qū)·中心粗大大等軸晶晶區(qū)但是連鑄鑄坯低倍倍結(jié)構(gòu)的的特點(diǎn)是是：·柱狀晶發(fā)發(fā)達(dá)甚至至形成穿穿晶·連鑄坯液液相穴很很長(幾米～20幾米)·鋼水補(bǔ)充充不好,容易產(chǎn)生生中心疏疏松和縮縮孔2020-02-0856連鑄坯凝凝固結(jié)構(gòu)構(gòu)控制的的任務(wù)是是：（1）控制柱柱狀晶與與等軸晶晶的比例例,擴(kuò)大中心心等軸晶晶區(qū),以獲得沒沒有內(nèi)部部缺陷(如疏松和和縮孔)的致密凝凝固組織織.（2）柱狀晶晶使材料料呈各向向異性,使裂紋容容易擴(kuò)展展;因此抑制制鑄坯柱柱狀晶生生長而擴(kuò)擴(kuò)大等軸軸晶區(qū)是是改善連連鑄坯質(zhì)質(zhì)量的一一個(gè)重要要任務(wù).其技術(shù)措措施:·控制鋼水水過熱度度,實(shí)行"低溫快拉拉"(圖4－1)·結(jié)晶器加加入微型型冷卻劑劑（如鐵鐵屑，喂喂鋼帶））·強(qiáng)化凝固固工藝(如噴鐵粉粉,喂包芯線線)·水冷熱交交換水口口技術(shù)(圖4－2)，CRM--Tesside鋼廠共同同開發(fā)·采用電磁磁攪拌(M-EMS))(圖4－3)2020-02-0857圖4－1鋼水過熱熱度與等等軸晶率率關(guān)系2020-02-0858圖4－2熱熱交換水水口示意意圖2020-02-0859圖4－3結(jié)晶器電電磁攪拌拌原理圖圖2020-02-08604.2連鑄坯中中心致密密度控制制鑄坯中心心致密度度決定了了中心疏疏松和縮縮孔的嚴(yán)嚴(yán)重程度度，而中中心疏松松和縮孔孔伴隨有有嚴(yán)重的的中心偏偏析所謂鑄坯坯中心偏偏析就是是溶質(zhì)元元素在鑄鑄坯中心心區(qū)域分分布的不不均勻性性(圖4－4)中心疏松松+偏析的危危害:·管線鋼氫氫脆·中厚板韌韌性惡化化·高碳硬線線脆斷·使用過程程中,工件產(chǎn)生生裂紋的的根源2020-02-0861圖4－4鑄坯中心心偏析圖圖2020-02-0862中心疏松松+偏析形成成原因：：·凝固橋理理論(圖4－5)·富集溶質(zhì)質(zhì)液體流流動(dòng)理論論(如板坯鼓鼓肚)為了減輕輕或消除除鑄坯中中心疏松松和偏析析,其辦法是是：·抑制柱狀狀晶生長長,擴(kuò)大鑄坯坯中心等等軸晶帶帶·抑制液相相穴末端端富集溶溶質(zhì)液體體的流動(dòng)動(dòng)為此,采用以下下技術(shù)措措施：·工藝優(yōu)化化(拉速、鋼水過熱熱度、冷卻水量量)。為減輕輕中心疏疏松,宜采用低低拉速、低過熱度、弱冷卻操操作模式式2020-02-0863圖4－5攪拌對凝凝固組織織的影響響2020-02-0864·電磁攪拌拌(EMS)對高碳鋼鋼C=0..84%%,C偏析為C/C0無EMS1..21M-EMS1.12M+F--EMS1.08·輕壓F(圖4－6)·凝固末端端強(qiáng)冷·降低易形形成偏析析元素的的含量(如S、P、O)·阻止液相相穴內(nèi)鋼鋼水流動(dòng)動(dòng),-----合適的輥輥間距防防止液相相穴末端端區(qū)域坯坯殼鼓肚肚-----防止支承承輥?zhàn)冃涡?----加強(qiáng)二冷冷增強(qiáng)坯坯殼強(qiáng)度度,坯殼溫度度不大于于1100℃應(yīng)當(dāng)指出出:高拉速與與鑄坯內(nèi)內(nèi)部質(zhì)量量是有矛矛盾的,高拉速帶帶來的問問題：2020-02-0865圖4－6輕壓下示示意圖1－大輥間間距，坯坯殼鼓脹脹嚴(yán)重，，中心偏偏析嚴(yán)重重2－小輥間間距，坯坯殼鼓脹脹輕微，，中心偏偏析中等等2020-02-0866·鑄坯中心心疏松縮縮孔加劇劇·液相穴內(nèi)內(nèi)夾雜物物不易上上浮因此應(yīng)當(dāng)當(dāng)正確處處理好連連鑄坯質(zhì)質(zhì)量與鑄鑄機(jī)生產(chǎn)產(chǎn)率的關(guān)關(guān)系,以求得其其產(chǎn)量與與質(zhì)量協(xié)協(xié)調(diào)發(fā)展展。5.連鑄坯形形狀缺陷陷控制5.1菱變(脫方)（1）脫方定定義:D1-D2ε=0.5((D1++D2))*100%%式中:D1、D2分別為方方坯兩對對角線長長度,mmε值限制<3%,,太大軋制制對方坯坯咬入孔孔型困難難。方坯脫方方嚴(yán)重，，易產(chǎn)生生