張延虎武科大畢業(yè)論文

畢業(yè)冶金技術(shù)學(xué)（論文）手冊畢業(yè)設(shè)計（論文）題目：論連鑄坯質(zhì)量的控制專題題目：關(guān)于連鑄坯質(zhì)量的控制開題日期：2017年3月12日設(shè)計（論文）期限：自2017年3月12日至2017年4月10日繼續(xù)教育學(xué)院冶金技術(shù)學(xué)專業(yè)15年級冶金技術(shù)學(xué)班學(xué)生姓名張延虎 指導(dǎo)教師——————————————答疑教師——————————————指導(dǎo)組長——————————————年月日—————————————畢業(yè)冶金技術(shù)學(xué)（論文）任務(wù)書（論文）題目：論連鑄坯質(zhì)量的控制論文研究目的：本文通過對連鑄質(zhì)量的控制，強(qiáng)化連鑄生產(chǎn)過程中質(zhì)量的控制，從連鑄坯純凈度，連鑄坯表面質(zhì)量、連鑄坯內(nèi)部質(zhì)量、連鑄坯形狀缺陷幾方面存在的質(zhì)量缺陷，找出連鑄坯存在缺陷影響產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵所在，提高和穩(wěn)定鋼和鋼有關(guān)聯(lián)的產(chǎn)品質(zhì)量。通過對連鑄坯質(zhì)量的控制，保證最終產(chǎn)品質(zhì)量的合格。本文通過將連鑄坯質(zhì)量控制理論在實踐中運用，在企業(yè)作為實踐的案例進(jìn)行調(diào)研分析,結(jié)合連鑄坯質(zhì)量工藝和連鑄坯質(zhì)量改進(jìn)新方法理論的再學(xué)習(xí),提出了連鑄坯質(zhì)量控制的方法主要在于以下四個方面:一是連鑄坯的純凈度控制,提高鋼質(zhì)量的第一步;二是連鑄坯表面質(zhì)量產(chǎn)生的主要原因。三是連鑄坯內(nèi)部質(zhì)量的主要表現(xiàn)形式;四是連鑄外觀形狀存在缺陷的外觀主要呈現(xiàn)狀態(tài)幾個方面的方法僅供給正在探索連鑄坯質(zhì)量控制的企業(yè)提供借鑒,也有待在實踐中進(jìn)一步證驗與完善。畢業(yè)冶金技術(shù)學(xué)（論文）開題報告開題報告：論連鑄坯質(zhì)量的控制指導(dǎo)教師意見：指導(dǎo)教師簽字2017年3月20日工作記載計劃完成項目完成情況（含時間）指導(dǎo)教師簽字開題已完成2017.03.12綜述（論文類）已完成2017.03.30譯文（論文類）已完成2017.04.10實際情況調(diào)研與分析已完成2017.04.01論文寫作已完成2017.04.10工作記載論連鑄坯質(zhì)量的控制。一是：連鑄坯本身的純凈度二是：連鑄坯表面質(zhì)量產(chǎn)生的原因三是：連鑄坯內(nèi)部質(zhì)量產(chǎn)生的原因三是：連鑄坯的外觀形狀答辯答辯申請本人已經(jīng)完成培養(yǎng)方案中的各項要求，考試成績合格現(xiàn)申請論文答辯。本論題為“論連鑄坯質(zhì)量的控制”。內(nèi)容共分為四部分。現(xiàn)論文已經(jīng)全部完成，并已通過指導(dǎo)老師的審查。在論文撰寫過程中，本人收集大量資料，細(xì)心篩選，閱讀并加以理解，通過對一些案例的認(rèn)真分析，最終對論題提出自己的見解。本人承諾，成果出自本人和指導(dǎo)老師的幫助，內(nèi)容真實有效。申請人簽字：2017年4月12日指導(dǎo)教師意見指導(dǎo)教師簽字：年月日評閱教師意見評閱教師簽字：年月日答辯成績答辯委員會（小組）負(fù)責(zé)人簽字：年月日目錄摘要1一、連鑄坯純凈度與產(chǎn)品質(zhì)量..21、純凈度與質(zhì)量的關(guān)系..22、提高純凈度的措施3二、連鑄坯的表面質(zhì)量51、表面裂紋51.1縱向裂紋51.2角部裂紋61.3槽向裂紋71.4星狀裂紋82、表面夾渣93、皮下氣泡與氣孔..10三、連鑄坯內(nèi)部質(zhì)量111、中心偏析112、中心疏松.123、內(nèi)部裂紋133.1皮下裂紋133.2矯直裂紋133.3壓下裂紋133.4中心裂紋143.5中心星狀裂紋14四、連鑄坯的外觀形狀151、鼓肚變形152、菱形變形163、圓鑄坯變形17結(jié)論18參考文獻(xiàn)19摘要在鋼鐵流水線生產(chǎn)過程中連鑄坯質(zhì)量的好壞決定著成品的質(zhì)量。所說的連鑄坯質(zhì)量是得到合格產(chǎn)品允許連鑄坯缺陷存在的嚴(yán)重程度，連鑄坯存在的缺陷在允許范圍內(nèi)，即合格產(chǎn)品。連鑄坯質(zhì)量是從以下幾個方面進(jìn)行評價的：1、連鑄坯的純凈度：指鋼水中夾雜物的含量，形態(tài)形狀和分布狀況。2、連鑄坯的表面質(zhì)量：主要是指連鑄坯表面是否存在裂紋、夾渣、異金屬夾雜、偏析及皮下氣泡等缺陷。連鑄坯存在的這些些缺陷主要是鋼液在結(jié)晶器內(nèi)坯殼形成生長過程中產(chǎn)生的，與澆注溫度、拉坯速度、保護(hù)渣性能、浸入式水口的設(shè)計，結(jié)晶式的內(nèi)腔形狀、水縫均勻情況，結(jié)晶器振動以及結(jié)晶器液面的穩(wěn)定因素直接因果關(guān)系。3、連鑄坯的內(nèi)部質(zhì)量：是指連鑄坯是否具有正常的凝固結(jié)構(gòu)，以及裂紋、氣泡、偏析、疏松等缺陷輕重程度。二冷區(qū)冷卻水的流量、壓力合理分配、各種設(shè)備配套滿足工藝要求的程度是保障鑄坯質(zhì)量的關(guān)鍵。4、連鑄坯的外觀形狀：是指連鑄坯的幾何尺寸是否符合產(chǎn)品工藝生產(chǎn)的要求。與結(jié)晶器內(nèi)腔尺寸和表面狀態(tài)及冷卻的速度、均勻程度有關(guān)。本文從以上四個方面對實際生產(chǎn)中連鑄坯的質(zhì)量控制采取的措施進(jìn)行闡述說明。關(guān)鍵詞：連鑄坯；質(zhì)量；控制一、連鑄坯純凈度與產(chǎn)品質(zhì)量1、純凈度與質(zhì)量的關(guān)系純凈度是指鋼中非金屬夾雜物的數(shù)量、形態(tài)和分布。與模鑄相比，連鑄的工序環(huán)節(jié)多，澆注時間長，因而夾雜物的來源范圍廣，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連續(xù)性和致密性。大于50μm的大型夾雜物往往伴有裂紋出現(xiàn)，造成連鑄坯低倍結(jié)構(gòu)不合格，板材分層，并損壞冷軋鋼板的表面等，對鋼危害很大。夾雜物的大小、形態(tài)和分布對鋼質(zhì)量的影響也不同，如果夾雜物細(xì)小，呈球形，彌散分布，對鋼質(zhì)量的影響比集中存在要小些；當(dāng)夾雜物大，呈偶然性分布，數(shù)量雖少但對產(chǎn)品質(zhì)量的危害也較大。比如：從深沖鋼板沖裂廢品檢驗中發(fā)現(xiàn)，裂紋處都存在有100～300μm不規(guī)則的CaO-Al2O3和Al2O3的異金屬大型夾雜物。再比如，由于連鑄坯皮下有Al2O3夾雜物的存在，軋成的汽車薄板表面出現(xiàn)黑線缺陷，導(dǎo)致薄板表面涂層不良。還有用于包裝的鍍錫板，除要求高的冷成型性能外，對夾雜物的尺寸和數(shù)量也有相應(yīng)要求。國外生產(chǎn)廠家指出，對于厚度為0.3mm的薄鋼板，在1m2面積內(nèi)，粒徑小于50μm的夾雜物應(yīng)少于5個，才能達(dá)到廢品率在0.05%以下，即深沖2000個DI罐，平不到1個廢品。由此看到減少連鑄坯夾雜物數(shù)量對提高深沖薄板鋼質(zhì)量具有多么大的重要性。對于極細(xì)的鋼絲（如直徑為0.01～0.25mm的輪胎鋼絲）和極薄鋼板（如厚度為0.025mm的鍍錫板）中，其所含夾雜物尺寸的要求就更加嚴(yán)格了。此外，夾雜物的大小和數(shù)量對鋼質(zhì)量的影響還與鑄坯的比表面積有關(guān)。一般板坯和方坯單位長度的表面積（S）與體積（V）之比在0.2～0.8。隨著薄板與薄帶技術(shù)的發(fā)展，S/V可達(dá)10～50，若在鋼中的夾雜物含量相同情況下，對薄板薄帶鋼而言，就意味著夾雜物更接近鑄坯表面，對生產(chǎn)薄板材質(zhì)量的影響也越大。所以降低鋼中夾雜物就更為重要了。2、提高純凈度的措施提高鋼的純凈度就應(yīng)在鋼液進(jìn)入結(jié)晶器之前，從各工序著手盡量減少對鋼液的污染，并最大限度使夾雜物從鋼液中排除。為此應(yīng)采取以下措施：a、無渣出鋼：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)入鋼水包或鋼水桶、罐。b、根據(jù)鋼種的需要選擇合適的精煉處理方式，以純凈鋼液，改善夾雜物的形態(tài)。C、采用無氧化澆注技術(shù)。經(jīng)過精煉處理后的鋼液氧含量已降到20×10-6以下；在鋼水包→中間罐→結(jié)晶器均采用保護(hù)澆注；中間罐使用雙層渣覆蓋劑，鋼液與空氣隔絕，避免鋼液的二次氧化。d、充分發(fā)揮中間罐冶金凈化器的作用。采用吹A(chǔ)r攪拌，改善鋼液流動狀況，消除中間罐死區(qū)；加大中間罐容量和加深熔池深度，延長鋼液在中間罐停留時間，促進(jìn)夾雜物上浮，進(jìn)一步凈化鋼液。f、連鑄系統(tǒng)選用耐火度高，融損小，高質(zhì)量的耐火材料，以減少鋼中外來夾雜物。g、充分發(fā)揮結(jié)晶器的鋼液凈化器和鑄坯表面質(zhì)量控制器的作用。選用的浸入式水口應(yīng)有合理的開口形狀和角度，控制注流的運動，促進(jìn)夾雜物的上浮分離；并輔以性能良好的保護(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，而且能精確控制鋼液成分，調(diào)整凝固結(jié)構(gòu)，改善夾雜物形態(tài)，有利于提高和凈化鋼的質(zhì)量。h、采用電磁攪拌技術(shù)，控制注流的運動。計算指出，在靜止?fàn)顟B(tài)下，大于1mm的渣粒上浮速度約100～200cm/s；而注流向下流動速度為60～10cm/s；可見結(jié)晶器液相穴內(nèi)注流流股沖擊區(qū)域夾雜物上浮是有困難的；有部分夾雜物很可能被凝固的樹枝晶所捕集。實際上在鑄坯表面以下10～20cm處往往夾雜物含量較高。安裝電磁制動器可以抑制注流的運動，促進(jìn)夾雜物上浮，提高鋼液的純凈度。二、連鑄坯的表面質(zhì)量連鑄坯表面質(zhì)量的好壞決定了鑄坯在熱加工之前是否需要精整，也是影響金屬收得率和成本的重要因素，還是鑄坯熱送和直接軋制的前提條件。連鑄坯表面缺陷形成的原因較為復(fù)雜，但總體來講，主要是受結(jié)晶器內(nèi)鋼液凝固所控制。1、表面裂紋表面裂紋就其出現(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。1.1縱向裂紋：縱向裂紋在板坯多出現(xiàn)在寬面的中央部位，方坯多發(fā)生在棱角處。表面縱裂紋直接影響鋼材質(zhì)量。若鑄坯表面存在深度為2.5mm，長度為300mm的裂紋，軋成板材后就會形成1125mm的分層缺陷。嚴(yán)重的裂紋深度達(dá)10mm以上，將造成漏鋼事故或廢品。其實早在結(jié)晶器內(nèi)坯殼表面就存在細(xì)小裂紋，鑄坯進(jìn)入二冷區(qū)后，微小裂紋繼續(xù)擴(kuò)展形成明顯裂紋。由于結(jié)晶器彎月面區(qū)初生坯殼厚度不均勻，其承受的應(yīng)力超過了坯殼高溫強(qiáng)度，在薄弱處產(chǎn)生應(yīng)力集中致使縱向裂紋。坯殼厚度不均勻還會使小方坯發(fā)生菱變，圓坯表面產(chǎn)生凹陷，這些均是形成縱裂紋的決定因素。影響坯殼生長不均勻的原因很多，但關(guān)鍵仍然是彎月面初生坯殼生長的均勻性，為此應(yīng)采用以下措施：a、結(jié)晶器采用合理的倒錐度。坯殼表面與器壁接觸良好，冷卻均勻，可以避免產(chǎn)生裂紋和發(fā)生拉漏。b、選用性能良好的保護(hù)渣。在保護(hù)渣的特性中粘度對鑄坯表面裂紋影響最大，高粘度保護(hù)渣使縱裂紋增加。c、浸入式水口的出口傾角和插入深度要合適，安裝要對中，以減輕注流對鑄坯坯殼的沖刷，使其生長均勻，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。f、保持結(jié)晶器液面穩(wěn)定。g、鋼的化學(xué)成分應(yīng)控制在合適的范圍。1.2角部裂紋角部縱裂紋常常發(fā)生在鑄坯角部10～15mm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，因而結(jié)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，形成了角部不均勻氣隙，熱阻增加，影響坯殼生長，其薄弱處承受不住應(yīng)力作用而形成角部縱裂紋。角部縱裂紋產(chǎn)生關(guān)鍵在結(jié)晶器。通過試驗指出，倘若將結(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1/2高度上，角部坯殼被強(qiáng)制與結(jié)晶器壁接觸，由此熱流增加了70%，坯殼生長均勻，因而避免了鑄坯凹陷和角部縱裂紋。另外，還發(fā)現(xiàn)當(dāng)板坯寬面出現(xiàn)鼓肚變形時，若鑄坯窄面能隨之呈微凹時，則無角部縱裂紋發(fā)生；這可能是由于窄面的凹下緩解了寬面凸起時對角部的拉應(yīng)力。小方坯的菱變會引起角部縱裂紋。為此結(jié)晶器水縫內(nèi)冷卻水流分布要均勻，保持結(jié)晶器內(nèi)腔的正規(guī)形狀、正確尺寸、合理倒錐度和圓角半徑及規(guī)范的操作工藝，可以避免角部裂紋的發(fā)生。1.3橫向裂紋橫向裂紋多出現(xiàn)鑄坯的內(nèi)弧側(cè)振痕波谷處，通常是隱避看不見的。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AlN或Nb（CN）的質(zhì)點沉淀，因而降低了晶界的結(jié)合力，誘發(fā)了橫裂紋的產(chǎn)生。當(dāng)奧氏體晶界沉淀質(zhì)點粗大，呈稀疏分布，板坯橫裂紋產(chǎn)生的廢品減少。鑄坯矯直時，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，如果正值脆化溫度區(qū)，促成了振痕波谷處橫裂紋的生成。當(dāng)鑄坯表面有星狀龜裂紋時，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；若細(xì)小龜裂紋處于角部，則會形成角部橫裂紋。還有，澆注高碳鋼和高磷硫鋼時，若結(jié)晶器潤滑不好，摩擦力稍有增加也會導(dǎo)致坯殼產(chǎn)生橫裂紋。減少橫裂紋可從以下幾方面著手：a、結(jié)晶器采用高頻率，小振幅振動；振動頻率在200～400次，振幅2～4mm，是減少振痕深度的有效辦法。振痕與橫裂紋往往是共生的，減小振痕深度可降低橫裂紋的發(fā)生。b、二冷區(qū)采用平穩(wěn)的弱冷卻，矯直時鑄坯的表面溫度要高于質(zhì)點沉淀溫度或高于γ→α轉(zhuǎn)變溫度，避開低延性區(qū)。C、降低鋼中S、O、N的含量，或加入Ti、Zr、Ca等元素，抑制C-N化物和硫化物在晶界的析出，或使C-N化物的質(zhì)點變相，以改善奧氏體晶粒熱延性。d、選用性能良好的保護(hù)渣；保持結(jié)晶器液面的穩(wěn)定。f、橫裂紋往往沿著鑄坯表皮下粗大奧氏體晶界分布，因此可通過二次冷卻使鑄坯表面層奧氏體晶粒細(xì)化，降低對裂紋的敏感性，從而減少橫裂紋的形成。1.4、星狀裂紋星狀裂紋一般發(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)酸洗或噴丸后才出現(xiàn)在鑄坯表面。主要是由于銅向鑄坯表面層晶界的滲透，或者有AlN，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)致裂紋的形成。減少鑄坯表面星狀裂紋的措施：a、結(jié)晶器銅板表面應(yīng)鍍鉻或鍍鎳，減少銅的滲透。b、精選原料，降低Cu、Zn等元素的原始含量，以控制鋼中殘余成分ω（Cu）＜0.20%。C、降低鋼中硫含量，并控制ω（Mn）ω（S）＞40，有可能消除星狀裂紋。d、控制鋼中的Al、N含量；選擇合適的二次冷卻制度。2、表面夾渣表面夾渣是指在鑄坯表皮下2～10mm鑲嵌有大塊的渣子，因而也稱皮下夾渣。就其夾渣的組成來看，錳-硅酸鹽系夾雜物的外觀顆粒大而淺；Al2O3系夾雜物細(xì)小而深。若不清除，會造成成品表面缺陷，增加制品的廢品率。夾渣的導(dǎo)熱性低于鋼，致使夾渣處坯殼生長緩慢，凝固殼薄弱，往往是拉漏的起因，一般渣子的熔點高易形成表面夾渣。保護(hù)渣澆注時，夾渣的根本原因是由于結(jié)晶器液面不穩(wěn)定所致。因此水口出孔的形狀、尺寸的變化、插入深度、吹A(chǔ)r氣量的多少、塞棒失控以及拉速突然變化等均會引起結(jié)晶器液面的波動，嚴(yán)重時導(dǎo)致夾渣；就其夾渣的內(nèi)容來看，有未熔的粉狀保護(hù)渣，也有上浮未來得及被液渣吸收的Al2O3夾雜物，還有吸收溶解了的過量高熔點Al2O3等。皮下夾渣深度小于2mm，鑄坯在加熱過程中可以消除；皮下夾雜深度在2～5mm時，熱加工前鑄坯必須進(jìn)行表面精整。為消除鑄坯表面夾渣，應(yīng)該采取的措施為：a、要盡量減小結(jié)晶器液面波動，最好控制在小于，保持液面穩(wěn)定；b、浸入式水口插入深度應(yīng)控制在（125±25）mm的最佳位置；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彎月面渣層為原則；d、間罐塞棒的吹A(chǔ)r氣量要控制合適，防止氣泡上浮時，對鋼渣界面強(qiáng)烈攪動和翻動；f、選用性能良好的保護(hù)渣，并且ω（Al2O3）原始含量應(yīng)小于10%，同時控制一定厚度的液渣層。3、皮下氣泡與氣孔在鑄坯表皮以下，直徑約1mm，長度在10mm左右，沿柱狀晶生長方向分布的氣泡稱為皮下氣泡；這些氣泡若裸露于鑄坯表面稱其為表面氣泡；小而密集的小孔叫皮下氣孔，也叫皮下針孔；在加熱爐內(nèi)鑄坯皮下氣泡表面被氧化，軋制過程不能焊合，產(chǎn)品形成裂紋；若埋藏較深的氣泡，也會使軋后產(chǎn)品形成細(xì)小裂紋；鋼液中氧、氫含量高也是形成氣泡的原因。為此要采取以下措施：a、強(qiáng)化脫氧，如鋼中溶解ω（Al）＞0.008%，可以消除CO氣泡的生成。b、凡是入爐的一切材料，與鋼液直接觸所有耐火材料，如盛鋼桶、中間罐等及保護(hù)渣，覆蓋劑等必須干燥，以減少氫的來源。如不銹鋼中含氫量大于6×10-6，鑄坯的皮下氣泡數(shù)量驟然大增。c、采用全程保護(hù)澆注，若用油作潤滑劑時應(yīng)控制合適的給油量。d、選用合適的精煉方式降低鋼中氣體含量。f、中間罐塞棒的吹氣量不要過大，控制合適。三、連鑄坯內(nèi)部質(zhì)量鑄坯的內(nèi)部質(zhì)量是指鑄坯是否具有正確的凝固結(jié)構(gòu)、偏析程度、內(nèi)部裂紋、夾雜物含量及分布狀況等。凝固結(jié)構(gòu)是鑄坯的低倍組織，即鋼液凝固過程中所形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)是密切相關(guān)的。1、中心偏析鋼液在凝固過程中，由于溶質(zhì)元素在固液相中的再分配形成了鑄坯化學(xué)成分的不均勻性，中心部位ω（C）、ω（P）、ω（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)品質(zhì)量。中心偏析是由于鑄坯凝固末期，尚未凝固富集偏析元素的鋼液流動造成的。鑄坯的柱狀晶比較發(fā)達(dá)，凝固過程常有“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，形成“小鋼錠”結(jié)構(gòu)。因而周期性，間斷地出現(xiàn)了縮孔與偏析。板坯的凝固末端液相穴寬平，盡管有柱狀晶“搭橋”，鋼液仍能進(jìn)行補(bǔ)充；當(dāng)板坯發(fā)生鼓肚變形時，也會引起液相穴內(nèi)富集溶質(zhì)元素的鋼液流動，從而形成中心偏析。為減小鑄坯的中心偏析，可采取以下措施：a、降低鋼中易偏析元素ω（P）、ω（S）的含量。應(yīng)采用鐵水預(yù)處理工藝，或盛鋼桶脫硫，將ω（S）量降到0.01%以下。b、控制低過熱度的澆注，減小柱狀晶帶的寬度，從而達(dá)到控制鑄坯的凝固結(jié)構(gòu)。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，達(dá)到減輕或消除中心偏析，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)格對??；寬板坯的夾輥最好采用多節(jié)輥，避免夾輥變形。f、在鑄坯的凝固末端采用輕壓下技術(shù)，來補(bǔ)償鑄坯最后凝固的收縮，從而抑制殘余鋼水的流動，減輕或消除中心偏析。g、在鑄坯的凝固末端設(shè)置強(qiáng)制冷卻區(qū)?？梢苑乐构亩?，增加中心等軸晶區(qū)，中心偏析大為減輕，效果不亞于輕壓下技術(shù)。強(qiáng)制冷卻區(qū)長度與供水量可根據(jù)澆注需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。2、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。分散分布于整個斷面的孔隙稱為一般疏松，在樹枝晶間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。一般疏松和枝晶疏松在軋制過程中均能焊合；惟有中心疏松伴有明顯的偏析，軋制后，完全不能焊合。如不銹鋼其斷面壓縮比雖達(dá)1:16，仍然不能消除中心疏松缺陷；若中心疏松和中心偏析嚴(yán)重時，還會導(dǎo)致中心線裂紋；在方坯上還會產(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)鋼種的需要控制合適的過熱度和拉坯速度；二冷區(qū)采用弱冷卻制度和電磁攪拌技術(shù)，可以促進(jìn)柱狀晶向等軸晶轉(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。3、內(nèi)部裂紋鑄坯從皮下到中心出現(xiàn)的裂紋都是內(nèi)部裂紋，由于是在凝固過程中產(chǎn)生的裂紋，也叫凝固裂紋。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，尤其是對橫向性能危害最大。3.1皮下裂紋一般在距鑄坯表面20mm以內(nèi)，與表面相垂直的細(xì)小裂紋，都稱其為皮下裂紋。裂紋大都靠近角部，也有在菱變后沿斷面對角線走向形成的。主要是由于鑄坯表面層溫度反復(fù)變化導(dǎo)致相變，沿兩相組織的交界面擴(kuò)展而形成的裂紋。3.2矯直裂紋帶液心的鑄坯進(jìn)入矯直區(qū)，鑄坯的內(nèi)弧表面受張應(yīng)力作用，矯直變形率超過了凝固前沿固液界面的臨界允許值，從晶間裂開，形成裂紋。3.3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。當(dāng)壓下力過大時，既使鑄坯完全凝固也有可能形成裂紋。3.4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。在加熱過程中裂紋表面被氧化，將使板坯報廢。這種缺陷很少出現(xiàn)，一旦出現(xiàn)危害極大。3.5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，其形成原因主要是：由于凝固末期液相穴內(nèi)殘余鋼液凝固收縮，而周圍的固體阻礙其收縮產(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，在兩者綜合作用下，使中心區(qū)受到破壞而導(dǎo)致放射性裂紋。為減少鑄坯內(nèi)部裂紋應(yīng)采取以下措施：a、對板坯連鑄機(jī)可采用壓縮澆鑄技術(shù)，或者應(yīng)用多點矯直技術(shù)、連續(xù)矯直技術(shù)均能避免鑄坯內(nèi)部裂紋發(fā)生。b、二冷區(qū)夾輥輥距要合適，要準(zhǔn)確對弧，支撐輥間隙誤差要符合技術(shù)要求。c、二冷區(qū)冷卻水分配要適當(dāng)，保持鑄坯表面溫度均勻。d、拉輥的壓下量要合適，最好用液壓控制機(jī)構(gòu)。四、連鑄坯形狀缺陷1、鼓肚變形帶液心的鑄坯在運行過程中，于兩支撐輥之間，高溫坯殼在鋼液靜壓力作用下，發(fā)生鼓脹成凸面的現(xiàn)象，稱之為鼓肚變形。板坯寬面中心凸起的厚度與邊緣厚度之差叫鼓肚量，用以衡量鑄坯鼓肚變形程度。高碳鋼在澆鑄大、小方坯時，于結(jié)晶器下口側(cè)面有時也會產(chǎn)生鼓肚變形，同時還可能引起角部附近的皮下晶間裂紋。板坯鼓肚會引起液相穴內(nèi)富集溶質(zhì)元素鋼液的流動，從而加重鑄坯的中心偏析；也有可能形成內(nèi)部裂紋，給鑄坯質(zhì)量帶來危害。鼓肚量的大小與鋼液靜壓力、夾輥間距、冷卻強(qiáng)度等因素有密切關(guān)系。鑄坯液相穴高度越高，鋼液的靜壓力越大。例如澆鑄200mm厚的板坯，拉坯速度在1.2m/min，立式連鑄機(jī)最終凝固鋼水靜壓力是弧形連鑄機(jī)的1.5倍。鼓肚量隨輥間距的4次方而增加，隨坯殼厚度的3次方而減小，即鼓肚量∝（輥間距）4/（坯殼厚度）3。為減少鼓肚應(yīng)采取以下措施：a、降低連鑄機(jī)的高度，也就是降低了液相穴高度，減小了鋼液對坯殼的靜壓力；b、二冷區(qū)夾輥采用小輥距密排列；鑄機(jī)從上到下輥距應(yīng)由密到疏布置；c、支撐輥要嚴(yán)格對中；d、加大二冷區(qū)冷卻強(qiáng)度，以增加坯殼厚度和坯殼的高溫強(qiáng)度；f、防止支撐輥的變形，板坯的支撐輥最好選用多節(jié)輥。2、菱形變形菱形變形也叫脫方。是大、小方坯特有的缺陷。菱形變形是指鑄坯的一對角小于90°另一對角大于90°；兩對角線長度之差稱為脫方量。用兩對角線長度之差與對角線平均長度之比的百分?jǐn)?shù)來對角線平均長度衡量菱形變形程度。倘若脫方量小于3%時，方坯的鈍角處導(dǎo)出的熱量少，角部溫度高，坯殼較薄，在拉力的作用下會引起角部裂紋；如果脫方量大于6%時，鑄坯在加熱爐內(nèi)推鋼會發(fā)生堆鋼現(xiàn)象，或者軋制時咬入孔型困難，易產(chǎn)生折疊缺陷。因此鑄坯的脫方量控制在3%以下。從結(jié)晶器到二冷區(qū)，鑄坯的菱變還會定期輪換方向，即在一定周期內(nèi)由原來的鈍角轉(zhuǎn)換成銳角。鑄坯