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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、选择适宜的炉外精炼、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：根据钢种选择适宜的精炼方法，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。
（4）中间包冶金：中间包采用大容量，加挡墙和坝等是促进夹杂物上浮的有效措施。（5）浸入式水口+保护渣：保护渣应能充分吸收夹杂物。浸入式水口材料、水口形状和插入深度应有利于夹杂物上浮分离。
3、提高连铸坯表面质量有哪些措施？
铸坯表面缺陷主要是指夹渣、裂纹等。如表面缺陷严重，在热加工之前必须进行精整，否则会影响金属收得率和成本。生产表面无缺陷铸坯是热送热装的前提条件。
铸坯表面缺陷形状各异，形成原因是复杂的。从总体上说，铸坯表面缺陷主要受结晶器钢水凝固过程的控制。为保证表面质量，在操作上必须注意以下几点：
（1）结晶器液面的稳定性：钢液面波动会引起坯壳生长的不均匀，渣子也会被卷入坯壳。
试验指出：液面波动与铸坯皮下夹渣深度的关系如下：
液面波动范围，mm 皮下夹渣深度，mm
±20 ＜2
±40 ＜4
＞40 ＜7
当皮下夹渣深度＜2mm，铸坯在加热时可消除，夹渣深度在2～5mm时铸坯必须进行表面清理。钢液面波动在≤±10mm，可消除皮下夹渣。因此，选择灵敏可靠的液面控制系统，保证液面波动在允许范围内，是非常重要的。
（2）结晶器振动：铸坯表面薄弱点是弯月面坯壳形成的“振动痕迹”。振痕对表面质量的危害是：①振痕波谷处是横裂纹的发源地，②波谷处是气泡、渣粒聚集区。为此，采用高频率小振幅的结晶器振动机构，可以减少振痕深度。
（3）初生坯壳的均匀性：结晶器弯月面初生坯壳不均匀会导致铸坯产生纵裂和凹陷，以致造成拉漏。坯壳生长的均匀性决定于钢成分、结晶器冷却、钢液面稳定性和保护渣润滑性能。（4）结晶器钢液流动：结晶器由注流引起的强制流动，不应把液面上的渣子卷入内部。浸入式水口插入深度小于50mm，液面上渣粉会卷入凝固壳，形成皮下夹渣；浸入式水口插入深度＞170mm，皮下夹渣也会增多。因此，浸入水口插入深度和出口倾角是非常重要的参数。
（5）保护渣性能：应有良好的吸收夹杂物能力和渣膜润滑能力。
4、提高连铸坯内部质量应采取哪些措施？
铸坯内部质量是指低倍结构、成分偏析、中心疏松、中心偏析和裂纹等。铸坯经过热加工后，有的缺陷可以消失、有的变形、有的则原封不动的留下来，对产品性能带来不同程度的危害。铸坯内部缺陷的产生，涉及到铸坯凝固传热、传质和应力的作用，生成机理是极其复杂的。但总的来说，铸坯内部缺陷是受二次冷却区铸坯凝固过程控制的。改善铸坯内部质量的措施有：
（1）控制铸坯结构：首要的是要扩大铸坯中心等轴晶区，抑制柱状晶生长。这样可减轻中心偏析和中心疏松。为此采用钢水低过热度浇注、电磁搅拌等技术都是有效的扩大等轴晶区的办法。
（2）合理的二次冷却制度：在二次冷却区铸坯表面温度分布均匀，在矫直点表面温度大于900℃，尽可能不带液芯矫直。为此采用计算机控制二次冷却水量分布、气—水喷雾冷却等。（3）控制二次冷却区铸坯受力与变形：在二次冷却区凝固壳的受力与变形是产生裂纹的根源。为此采用多点弯曲矫直、对弧准确、辊缝对中、压缩浇铸技术等。
（4）控制液相穴钢水流动，以促进夹杂物上浮和改善其分布。如结晶器采用电磁搅拌技术、改进浸入式水口设计等。
5、连铸坯缺陷有哪几种类型？
连铸坯缺陷可分为以下三类：
⑴表面缺陷：包括表面纵裂纹、表面横裂纹、皮下夹渣、皮下气孔、表面凹陷等；
⑵内部缺陷：包括中间裂纹、皮下裂纹、压下裂纹、夹杂、中心裂纹和偏析等；
⑶形状缺陷：方坯菱变（脱方）和板坯鼓肚。
6、连铸坯表面纵裂产生的原因及其防止方法有哪些？
连铸坯表面纵裂纹，会影响轧制产品质量。如长300mm，深2.5mm的纵裂纹在轧制板材上留下1125mm分层缺陷,纵裂纹严重时会造成拉漏和废品。
铸坯表面纵裂的形成机理：由金相检验可知，裂纹处局部有MnS析出，表层处裂纹沿初生枝晶延伸，深处沿奥氏体晶界延伸。从板坯横断面低倍检验可知，C=0.10%～0.16%的钢，纵裂纹起源于凝固壳激冷层厚度的不均匀性，在激冷层的薄弱点，裂纹深度为0.5～2.5mm。
这说明表面纵裂在结晶器弯月面区初生坯壳厚度不均匀，作用于坯壳上的拉应力超过钢的高温允许强度和应变，在坯壳的薄弱处产生应力集中导致产生纵裂，并在结晶器后二冷区继续扩展。
从理论上分析，作用于坯壳上的应力有：由凝固壳温度不均匀而形成的热应力σf ；由于板坯宽度方向凝固收缩在钢水静压力作用下产生的鼓胀力σp；坯壳与铜板不均匀接触而产生的磨擦力σf ；由于产生气隙，宽面凝固收缩受窄面的约束而使坯壳承受的弯曲应力σb 。一般说来，在板坯宽面中心区域σt 、σb最大。试验表明，宽度比为7的1890mm宽的板坯纵裂发生率是宽度为1520mm的2倍。
钢的化学成分，特别是含碳量对连铸坯纵裂有较大的影响。大量的生产统计指出，当钢中C=0.12～0.17%时连铸坯纵裂最严重。拉速越高，纵裂趋向加重。（参见98）
保护渣熔化速度过快或过慢，使渣层过厚或过薄；或者渣子粘度不适宜，流入坯壳与铜板之间渣厚度不均匀，致使结晶器导热不均，使σt 和σb局部增大而促使纵裂纹发生。
结晶器浇注液面波动增大，浇注板坯越宽，发生裂纹趋势越严重。结晶器液面波动大于10mm，发生纵裂的概率占30%；浸入式水口插入深度变化大于40mm，发生纵裂的概率占20%。
纵裂产生的原因可归纳为：
⑴水口与结晶器不对中而产生偏流冲刷凝固壳。⑵钢中C在0.12～0.17%，发生纵裂倾向增加。⑶保护渣熔化性能不良、液渣层过厚或过薄导致渣膜厚薄不均，使局部凝固壳过薄。液渣层＜10mm，纵裂纹明显增加。⑷结晶器液面波动。液面波动＞10mm，纵裂发生几率30%。⑸钢中S+P含量。钢中S＞0.02%，P＞0.017%，钢的高温强度和塑性明显降低，发生纵裂趋向增大。
总之，纵裂纹的形成是多种因素综合作用的结果。然而纵裂纹形成的基本条件是：初生坯壳厚度不均匀，在坯壳薄弱处产生局部应力集中，沿树枝晶元素（C、Mn、S、P）和局部偏析，裂纹的开口和扩展总是在偏析严重之处。
防止纵裂发生的措施是：
⑴水口与结晶器要对中，以防止钢流冲刷坯壳；⑵结晶器液面波动稳定在≤±10mm。液面波动由±5mm增加到±20mm，纵裂指数由0增加到2.0；⑶适宜的浸入式水口插入深度。⑷适宜的结晶器锥度。⑸结晶器与二次冷却区上部对弧要准。⑹适宜的保护渣性能。⑺适宜的钢水过热度：钢水过热度提高10℃，在结晶器内高温钢水流动会吃掉凝固壳2mm；
7、连铸坯表面横裂产生的原因及其防止方法有哪些？
横裂纹是位于铸坯内弧表面振痕的波谷处，通常是隐藏看不见的。经酸洗检查指出，裂纹深度可达7mm，宽度0.2mm。裂纹位于铁素体网状区，而网状区正好是初生奥氏体晶界。在奥氏体晶界有AlN或Nb（CN）质点沉淀。当奥氏体晶界质点粗大，呈稀疏分布，铸坯横裂纹产生的废品增加。因此控制沉淀在奥氏体晶界质点的粗大或控制质点（如AlN、TiN、MnS）不在晶界析出，可降低对裂纹的敏感性。
横裂产生的原因：
⑴振痕太深是横裂纹的发源地。⑵钢中AI、Nb含量增加，促使质点（AIN）在晶界沉淀，诱发横裂纹。⑶铸坯在脆性温度900～700℃矫直。⑷二次冷却太强。
防止横裂发生的措施：
⑴结晶器采用高频率（200-400次/min）、小振幅（2～4mm）是减少振痕深度的有效办法；振痕与横裂纹共生，要减少横裂纹就要减少振痕深度。振幅越大，振痕越深；负滑脱时间越长，振痕越深；振动频率越低，振痕越深。振痕深处树枝晶粒粗大，溶质元素富集，当铸坯受到应力作用就成为裂纹的发源地。
⑵二冷区采用弱冷，矫直时铸坯表面温度（900℃～1050℃）高于质点沉淀温度或高于γ→α
转变温度，以避开低延性区；
⑶降低钢中S、O、N含量，或加入Ti、Zr、Ca以抑制C-N化合物和硫化物在晶界析出，或使C-N化合物质点变粗，以改善奥氏体晶粒热延性；
⑷减少结晶器液面波动，采用低表面张力、润滑性能良好的保护渣；
⑸细化奥氏体晶粒。横裂纹常沿着铸坯表皮层下的粗大奥氏体晶界分布，可以通过二冷使奥氏体晶粒细化，以减少对裂纹的敏感性。
8、连铸坯角部纵裂纹形成原因及防止措施有哪些？
角部纵裂纹可能位于宽面与窄面交界棱边附近，有的离棱边10～15mm，有的刚好位于棱边上，严重时会造成漏钢。
形成的原因：对于方坯：可能是沿结晶器高度水缝厚度不均匀，造成结晶器角部冷却不良；结晶器锥度太小，结晶器圆角半径太小。对于板坯，可能是由于：窄面支撑不当造成窄面鼓肚。窄面有6～12mm的鼓肚伴随有角部纵裂导致漏钢。（2）锥度不适宜。（3）窄面冷却水不足。
改进方法：对于方坯⑴控制好结晶器几何形状防止变形。⑵适宜的圆角半径。⑶装配结晶器时，保持冷却水缝厚度一致，使冷却均匀。⑶适宜的冷却水量。⑷水口与结晶器对中，不要偏流。
9、连铸坯角部横裂纹形成原因及防止措施有哪些？
这是一种位于铸坯角部的细小横裂纹。其产生的原因可能是：⑴结晶器锥度太大。⑵结晶器表面划伤。⑶结晶器出口与零段对弧不准。
改进方法：调整结晶器锥度，严格对弧，调整二次冷却使矫直时铸坯角部温度不能小800℃。
10、连铸坯的皮下气泡是如何形成的？
在位于铸坯表皮以下，有直径和长度各在1毫米和10毫米以上的向柱状晶方向生长的大气泡。这些气泡如裸露在外面的叫表面气泡，没有裸露的叫皮下气泡，比气泡小呈密集的小孔叫皮下针孔。
在加热炉内，铸坯的表面气泡或皮下气泡内表面被氧化而形成脱碳层，轧制后不能焊合而形成表面缺陷。埋藏浅的气泡可用砂轮、风铲和火焰清理等办法清除。埋藏深的气泡很难发现，会使产品产生裂纹。
钢水脱氧不足是产生气泡的主要原因，如采用强化脱氧，以降低钢中氧含量，会使钢水中的铝含量达到0.01～0.015﹪，从而使气泡消除。另外，钢水中的气体含量（尤其是氢）也是生成气泡的一个重要原因。因此加入钢水中的一切材料应干燥，钢包、中间包应按标准烘烤，注流采用保护浇注，这些措施对减少气泡的效果是明显的。
11、什么叫连铸坯表面折叠缺陷？
在铸坯表面有横向的折叠痕迹，严重时伴随有横向裂纹。形成原因：
（1）结晶器内悬挂使凝固壳撕裂，由于结晶器的强冷，在撕裂处漏出的钢水立刻凝固在表面形成折叠痕迹；
（2）结晶器振动参数调整不当；
（3）结晶器出口与二次冷却段对弧不良；
（4）结晶器润滑不良，坯壳与铜壁粘结。
12、连铸坯内部裂纹有哪几种，如何防止？
从结晶器拉出来的带液芯的铸坯，在弯曲、矫直或辊子压力的作用下，在正在凝固的，非常脆弱的固液交界面产生的裂纹，叫内部裂纹。这种裂纹可通过铸坯试样的酸浸和硫印试验显示，严重的用肉眼就可观察到。
内部裂纹可分为以下几种：
（1）矫直裂纹，是带液芯的铸坯在进行矫直时，受到的变形超过了所允许的变形率造成的，
这种裂纹，可采用多点弯曲矫直和压缩浇铸技术来消除。
（2）压下裂纹，是由于拉辊压力过大，在凝固的铸坯固液两相区产生的。这种裂纹，可采用油压控制拉辊机构或设置限位垫块等措施，就可防止。
（3）中间裂纹，主要是由于铸坯通过二次冷却区时冷却不均匀，温度回升大而产生的热应力造成的。另外，铸坯壳鼓肚或对弧不正造成的外力，作用于正在凝固的固液界面，也可产生这种裂纹。
（4）角部裂纹，是由于结晶器冷却不均匀所产生的变形应力，作用在铸坯角部附近而产生的。如尽量使结晶器内均匀冷却，就可防止这种裂纹。
（5）皮下裂纹，离铸坯表面3～10mm范围内的细小裂纹，主要是由于铸坯表层温度反复变化而发生多次相变，裂纹沿两种组织交界面扩展而形成的。
（6）中心线裂纹，在板坯横断面中心可风的缝隙，并伴随有S、P的正偏析，它是由凝固末期铸坯鼓肚造成的。
（7）星状裂纹，方坯横断面中心裂纹呈放射状。铸坯在二次冷却区冷却太强，随后温度回升而引起凝固层鼓胀，使铸坯中心粘稠区受到拉应力而破坏所致。
（8）对角线裂纹，方坯横断面沿对角线方向产生的裂纹。这是二次冷却不均匀，使铸坯发生扭曲（菱变）所致。防止铸坯菱变可消除这种裂纹。
13、什么叫连铸坯中心疏松？
如将连铸坯沿中心线剖开，就会发现其中心附近有许多细小的空隙，我们把这些小孔隙叫中心疏松。
在铸坯轧制时，当压缩比为3～5时，中心疏松就可焊合，对成品性能并无危害。但对用于穿无缝管的铸坯，中心疏松是很有害的，可能会造成钢管内表面缺陷。铸坯中心疏松严重时还会伴随着严重的中心偏析，对产品性能的危害较大。
中心疏松的产生可以看成是铸坯两面的柱状晶向中心生长，碰到一起造成了“搭桥”，阻止了桥上面的钢水向桥下面钢液凝固收缩的补充，当桥下面钢水全部凝固后，就留下了许多小孔隙。采用扩大铸坯等轴晶的各种措施，均可减轻中心疏松。
14、什么叫连铸坯中心偏析？
所谓偏析是指铸坯中化学成分的差异。在铸坯横断面试样上，每隔一定距离，从表面向中心取样进行化学分析，发现中心的碳、硫、磷等元素的含量高于其他部位。这种现象叫中心偏析。中心偏析是和中心疏松、缩孔密切相关的。
中心偏析会降低钢的机械性能和耐腐蚀性能，在制造线材时经常会发生拉拔断线，严重危害产品质量。
中心偏析的产生是由于铸坯在凝固过程中，特别是在凝固末期尚未凝固的钢液的流动造成的。为防止中心偏析，从冶金考虑，就是设法扩大铸坯中心的等轴晶区，如采用低温浇注、电磁搅拌等。从连铸设备上考虑，就是设法避免凝固坯壳的变形，控制好夹辊的间距，辊子严格对中等，这是防止铸坯鼓肚，消除中心偏析的有效措施。
15、连铸坯中非金属夹杂物有哪些类型？
连铸坯中非金属夹杂物，按其生成方式可分为内生夹杂和外来夹杂。内生夹杂，主要是指出钢时，加入的铁合金的脱氧产物和浇注过程中钢水和空气的二次氧化产物。外来夹杂，主要是指冶炼和浇注过程中带入的夹杂物。如钢包、中间包耐火材料的侵蚀物，卷入的包渣和保护渣等。按夹杂物组成，可分为氧化铝系、硅酸盐系、铝酸盐系和硫化物等四大类。按夹杂物粒度大小，可分为微细夹杂和大型夹杂两种。一般认为，夹杂物粒度小于50微米叫微细夹杂，粒度大于50微米叫大型夹杂。
连铸中最后凝固的夹杂物的数量、分布和粒度是受中间包内钢水的纯净度、结晶器内注流的冲击深度、以及注流的运动状态等制约的。对弧形连铸机来说，在离内弧面仅四分之一厚度
处夹杂物有集聚现象。这是一个严重的缺点。为了克服这个缺点，对一些重要的钢种，人们主张采用立弯式连铸机来浇注。
16、怎样减少连铸坯中的非金属夹杂物？
钢中有非金属夹杂物，就会破坏钢的连续性和致密性，对钢的性能有很大危害。为提高钢的质量，要求生产的钢越干净越好。但要生产出无夹杂物的钢是很困难的，只能是在生产过程中，尽量减少夹杂物对钢水的污染，把钢搞“干净”些。
为减少铸坯中的夹杂物，最根本的途径，一是尽量减少外来夹杂物对钢水的污染，二是设法促使已存在于钢水中的夹杂物排出，以净化钢液。因此，必须在出炉到钢水进入结晶器之前，采取下列措施：控制好出钢时的脱氧操作；出钢时采用挡渣操作，防止钢包下渣；采用保护浇注，防止二次氧化；采用钢包处理或炉外精炼新技术；使用大容量深熔池的中间包，促使夹杂物上浮；采用性能适宜的保护渣；采用形状适宜的浸入式水口；采用高质量的耐火材料；对钢包、中间包要清扫干净等。只有这样，才能减少连铸坯中的非金属夹杂物。
17、什么叫连铸坯皮下夹渣缺陷？
铸坯表皮下2～10毫米处镶嵌的渣粒即连铸坯皮下夹渣，若不及时清除，往往会造成成品的表面缺陷。另外，渣子的导热性差，在夹渣处的凝固壳较薄，会引起拉漏事故。
对小方坯连铸用油润滑的情况下，结晶器内钢液面上的浮渣会啮入铸坯表皮下并残留在铸坯上。夹渣的发生率与钢的成分有密切关系。如钢中锰/硅比减小，铸坯夹渣量就会增多；钢中铝含量增加，夹渣也会增多。如果采用保护浇注并及时捞渣等措施，可以减少表面夹渣。在采用保护渣浇注时，结晶器液面上未熔化的渣子，或浮在钢液面上的夹杂物，会由于钢液面的波动而被卷入到凝固壳表面造成夹渣。此时应采用液面自动控制装置，以保持浇注过程液面稳定，或使用熔化性能良好的保护渣，以保持渣子中Al2O3含量小于10%以下，这样便可防止渣子卷入。
18、连铸坯中夹杂物分布有何特点？
与钢锭相比，连铸坯中夹杂物特点是：1）夹杂物来源广泛，组成复杂。2）结晶器液相穴内夹杂物上浮困难。
钢中夹杂物，尤其是大于50μm的大颗粒夹杂对产品质量危害很大。如大颗粒氧化物夹杂是深冲薄板冲裂、冷拔钢丝断裂、中厚板探伤不合格的主要原因。Al2O3夹杂降低轴承钢疲劳寿命等。因此应根据产品用途，从冶炼、炉外精炼和连铸等工序，尽可能把钢水搞“干净”些。
最终连铸坯夹杂物数量和分布主要决定于机型。就夹杂物数量而言：立式铸机为0.43mg/10kg 钢，立弯式为4.6mg/10kg钢，弧形为7.5mg/10kg钢。就铸坯内夹杂物分布而言，立式和立弯式铸机铸坯横断面从内弧到外弧夹杂物呈对称分布。对弧形连铸机，在距内弧表面铸坯厚度的～范围内有夹杂物集聚，沿宽度方向夹杂物分面也不均匀，这是弧形连铸机的一个缺点。液相穴内夹杂物上浮被内弧侧捕捉而不能上浮到结晶器液面是造成内弧夹杂物集聚的原因。
解决夹杂物集聚的办法：⑴加大弧形半径，可以减轻夹杂物集聚。然而铸机造价加大不可取。⑵采用炉外精炼、保护浇注等有效措施，尽可能把钢水中夹杂物去除干净，减少夹杂物集聚几率。⑶建设带有垂直段的（2～3m）立弯式铸机，铸坯夹杂物无集聚，也降低了铸机造价。
19、铸坯鼓肚产生的原因及防止方法有哪些？
铸坯鼓肚是指铸坯表面的凝壳由于受到内部钢水静压力的作用而发生凸起变形的现象。它多发生于板坯宽面，是板坯连铸坯常见的形状缺陷之一。伴随铸坯的鼓肚，铸坯多出现表面纵裂、角部纵裂以及内部裂纹缺陷。
根据造成铸坯鼓肚缺陷的原因，为防止产生鼓肚，在操作中应注意以下几点：
⑴钢水过热度适当：对于板坯连铸机应采取尽可能小的钢水过热度（5-20℃），较小的钢水过热度有利于促进坯壳的增长速度，缩短液相穴深度，减小钢水的静压力。对于过热度大的钢水，应采取低速度浇注的方法予以弥补；
⑵定期检查、维护二冷区的夹辊辊间距，避免辊间距增大，同时应及时更换掉那些发生变形的夹辊；
⑶保证二冷水的冷却强度和均匀性；
⑷控制拉矫机的适宜压力，尤其对于带液芯拉矫时，应避免铸坯产生矫区鼓肚现象。
为控制铸坯鼓肚，近年来大都采取了二冷区密排辊，通过多点矫直降低连铸机高度，减少钢水静压力等新技术，收到了良好的效果。
20、关于连铸坯菱形变形？
连铸方坯菱形变形（又称脱方）是大小方坯所特有的形状缺陷，起因在于结晶器四周的不均匀传热或二冷区的不均匀传热，有时是两方面因素共同作用使坯壳不均匀生长，在凝固收缩时，产生应力集中，使铸坯断面由方形变为菱形。连铸方坯脱方往往伴有角部内裂，严重时由裂纹扩展开常常酿成漏钢事故。如150方连铸坯若脱方量大于4.5mm以上，则在钝角附近就会产生裂纹。当脱方量达到9mm以上，除出现内部裂纹外，轧钢时不能咬入孔型，轧制过程中常常出现倒钢现象，严重影响铸坯的合格率和轧钢的成材率。
在实际生产中，引起结晶器内冷却不均匀的因素是比较多的，且各厂生产条件不一，造成连铸坯脱方的主要因素也不尽相同：
⑴结晶器水缝宽度：有相当数量铸坯脱方的结晶器，打开后发现水缝宽度明显不一致，这是结晶器铜管装配质量造成的。
⑵结晶器铜管锥度：结晶器使用时间过长，锥度过小时，往往会造成铸坯脱方。由于结晶器四壁磨损量也不相同，这样钢水在结晶器内凝固就保证不了坯壳的均匀生长。磨损量大的一边，坯壳与结晶器壁之间的空隙增加，增大了传热阻力，坯壳变薄；反之，形成的坯壳较厚。另外随着铜管结晶器的锥度逐渐缩小，铸坯脱方的程度也逐渐加剧。
⑶结晶器铜管变形：在检查出现脱方的结晶器时，发现脱方的铸坯的结晶器不但倒锥度消失，同时铜管也可能严重变形。变形一般发生在铜管上口，四边铜壁向内腔凸出；弯月面区域和稍靠下部的变形，弧面和侧面的变形常表现出相反的形式，变形呈不规则状态。这种现象对于结晶器内的均匀传热是十分不利的。因变形程度不同，使原有的水缝宽度变化很大，从而导致四个面水流速有很大差异，这样四个面的水冷强度发生了很大变化，即冷却效果失去平衡。另外，由于铜管变形的不均匀性，造成铸坯在结晶器内坯壳与铜壁的间隙也是不规则的。所以，铸坯出现脱方的主要根源就在于铜管倒锥度的消失和铜管的变形。
对于结晶器铜管的变形和冷却效果不均匀主要是由于铜管使用时间过长，钢液面靠上及铜管与水套不对中造成的。
⑷浇注工艺参数：钢水温度高、拉速快、浸入式水口不对中以及二冷不均，都可使脱方铸坯程度加剧，而浸入式水口不对中则可直接造成铸坯坯壳生长不均，产生脱方。
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GCr15连铸坯组织及缺陷的超声波检测 赵荒培 （中冶京诚（营口）装备技术有限公司营口115004） 本文采用UT评估大型轴承钢连铸坯的质量。提出组织衰减、表征缩孔及指示性缺陷的数字表述等三项指标。可作为评判连铸坯质量的判据。 关键词：UT, 连铸坯，轴承钢，质量 随着国内工业的发展，轴承钢需求量日益增加。轴承钢连铸坯（≥Ф600mm）的组织与缺陷对最终产品质量有相关影响。因此，提高轴承钢的质量的研究对于企业的发展，满足市场需求起着重要的作用[1-4]。 常规的连铸坯的宏观检查虽然能直观地观察到偏析，疏松、缩孔等缺陷；但其单一横截面的检测不易对整体质量进行准确的评估。相对于装备制造行业而言，对连铸坯进行检查，以便较早除去对后面工序无价值的不合格品，可以改善制造方法和作业方法以及提高效率。 本文采用检测连铸坯的超声波组织衰减及其孔洞式缺陷。并试图制定一个适用于对生产具有参考意义的方法。 1 大型连铸坯检测依据 1.1 GCr15低倍组织的特点 GCr15轴承钢是一种典型的高碳特殊钢。其低倍组织有两个显著地特点：（1）凝固组织与宏观碳偏析关系颇为复杂；（2）由于其高碳、铬所导致的凝固温度区较宽，其低倍组织缩孔出现的概率较大。 连铸坯由外至内，柱状晶、树枝晶、和等轴晶组成。外层的超声波穿透性好于内部等轴晶。钢锭的结晶由外至内，激冷层-柱状晶（树枝晶）-等轴晶（自由晶）。柱状晶的超声波的穿透性比等轴晶好。金属的显微组织的差异对超声波衰减有显著影响。衰减小的具有较细的晶粒而致密。其底波和伤波下降较小。 1.2 UT检测的目的 UT是用于非破坏性方法把材料中的缺陷作为超声波能量的变化检测出来简洁方法[5-10]。可以直接而客观地估计：是否存在缺陷，其位置、分布与形状等。这些推断必须加上材料的性质、制造的方法等冶金学的统计经验和知识，而且有时还需要与其它的方法结合使用。
2011年9月 连 铸 增刊 288 连铸坯质量控制零缺陷战略 蔡开科1， 孙彦辉1， 韩传基2 (1. 北京科技大学冶金与生态工程学院，北京 100083； 2. 中冶连铸北京冶金技术研究院，北京 100081) 摘 要：为满足用户对产品质量越来越严格要求，生产价格便宜高质量产品是人们追求目标。而轧制产品质量是与连铸坯缺陷紧密相联系的。本文系统地分析了在连铸过程中铸坯的表面缺陷、内部缺陷以及铸坯夹杂物产生的原因，提出了防止铸坯缺陷产生应采取的措施，进一步提高铸坯质量。 关键词：连铸坯；质量控制 The “Zero Defect” Philosophy of Controlling Strand Quality for Steel Continuous Casting CAI Kai-ke 1, SUN Yan-hui 1, HAN Chuan-ji 2 (1. School of Metallurgical and Ecological Engineering, University of Science and Technology Beijing ，Beijing100083， China ；2. Zhongye Research Institute Beijing ，Beijing100081，China) Abstract:With growing demands of steel quality, steel users expects as defect-free a product as possible to permit safe and reliable service, and more economic advantage. It is implicitly expected that all quality of rolling steel product such as bar, wire (rod), hot and cold strip can with a high probability be associated with the defects of strand during continuous casting. This paper briefly summarizes the formation of surface and interior defects and non-metallic inclusions of strand during continuous casting process of steel. The main technological measures to reach the aim of “Zero defect ” for casting strand are examined as well. Key words: continuous casting strand; quality controlling 为满足用户对产品质量越来越严格要求，生产 价格便宜高质量产品是人们追求目标。而轧制产品质量是与连铸坯缺陷紧密相联系的。连铸坯缺陷的存在是决定于生产流程原料、工艺、设备、控制、管理、检验等。所谓产品缺陷原则上可分为： 1) 可见的缺陷，在轧制板、管、带材上有可见或可探测到缺陷，如裂纹、夹杂、起皮等直接会影响成材率和成本； 2) 检验标准所容许的残存缺陷，在制造过程中不可能完全消除，把残存在钢中的缺陷危害性减到最小； 3) 隐藏的不可避免且不易检测的缺陷，如钢中夹杂物是不可能完全消除的，是影响产品质量的潜在危险。 对于第1）种缺陷应尽量避免，对第2）、3）种缺陷应力求保持在允许的检验标准以内。 钢铁生产流程中实行生产零缺陷产品，这是一 个系统工程，它决定于钢的制造、初炼、精炼、钢 的凝固铸造（连铸）和钢的热加工（轧制）。从炼钢生产流程来看，生产零缺陷连铸坯，不仅为轧钢提供轧制高品质的成品（板、棒、管……），而且实现炼钢生产流程连续化和热装、热送和直接轧制的前提条件。 本文简要评述连铸坯缺陷形成及其防止措施。 1 连铸坯质量概论 炼钢-精炼-连铸工艺流程生产的连铸坯（方坯、板坯、圆坯、异形坯等）作为半成品供给轧钢，轧制成不同规格板材和长材产品以满足国民经济各部门的需求。 只有提供高质量的连铸坯，才能轧制出高品质的产品。所谓高质量的连铸坯包含以下几个方面： 1) 铸坯的洁净度：主要是钢中夹杂物类型、 DOI:10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.2011.s1.034
20秋学期《连铸坯凝固与质量控制》在线平时作业3 钢的高温塑性曲线是如何获得的，下面哪一种结论是对的？style=FONT-SIZE:12pt;LINE-HEIGHT:125%;FONT-FAMILY:宋体;mso-bidi-font- weight:boldstyle=mso-bidi-font-weight:bold A:是模型计算获得； B:实验测试获得； C:经验积累获得； 答案：B 用合金凝固动态曲线可以直接分析合金凝固过程的质量，此种说法对吗？ A:对； B:不对； 答案：A 高碳钢和低碳钢相比，在结晶器凝固过程中，哪一种钢形成的气隙大一点？A:低碳钢大一点； B:高碳钢大一点； 答案：A 一般情况下亚包晶钢连铸时结晶器冷却强度大好？还是小好？style=FONT-SIZE:12pt;LINE-HEIGHT:125%;FONT-FAMILY:宋体style=FONT-SIZE:12pt;LINE-HEIGHT:125%;FONT-FAMILY:宋体 A:冷却强度大好； B:冷却强度小好； 答案：B 方坯结晶器传热与板坯结晶器传热有什么不同，下面分析哪一种是正确的？ A:方坯结晶器传热与板坯结晶器传热，扳坯结晶器宽面更容易不均匀； B:方坯结晶器传热与板坯结晶器传热，方坯结晶器换热强度更大； C:方坯结晶器传热与板坯结晶器传热，板坯结晶器的液面释放热量更大； 答案：A 二冷区的水流密度越高传热过程中的换热系数越大此种论述是否正确？
A:正确； B:不正确； 答案：A 金属凝固动态曲线是把凝固体的断面上不同位置的点在不同时间达到相同温度的点的连线，此种叙述是否准确？ A:不准确； B:准确； 答案：B 连铸坯结晶器凝固传热过程下面哪一种分析是正确的？ A:结晶器凝固传热过程中90%以上热量是通过结晶器的冷却水带走的； B:结晶器凝固传热过程中30%以上热量是通过结晶器液面释放的； 答案：A 方坯与板坯比较二冷区传热最大不同是下面哪一种叙述？①②③ A:方坯与板坯比较二冷区传热最大不同是方坯主要是只有对流传热； B:方坯与板坯比较二冷区传热最大不同是板坯只有传导传热； C:方坯与板坯比较二冷区传热最大不同是它们的传热强度不同； 答案：C 高碳钢和低碳钢相比连铸时结晶器内凝固时气隙小、坯壳较厚、拉坯阻力大，要注意使用旧结晶器，稳定拉速，论述是否正确？style=FONT-SIZE:12pt;LINE-HEIGHT:125%;FONT-FAMILY:宋体①style=FONT-SIZE:12pt;LINE- HEIGHT:125%;FONT-FAMILY:宋体② A:论述正确； B:论述不正确； 答案：A 修正铸坯凝固传热模型中的换热系数的方法下面那几种是不正确的？ A:①铸坯表面温度测量方法； B:射钉测量坯壳厚度方法； C:铸坯液芯长度测量方法；
连铸坯的质量缺陷及控制 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： (1)连铸坯的纯净度：指钢中夹杂物的含量，形态和分布。 (2)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。 (3)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。 (4)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。 下面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 1 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。夹杂物的存在破坏了钢基体的连续性和致密性。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。 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0.2～0.8。随着薄板与薄带技术的发展，S/V 可达10～50，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。 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：
(单选题)1: 钢的高温塑性曲线是如何获得的，下面哪一种结论是对的？ A: 是模型计算获得； B: 实验测试获得； C: 经验积累获得； 正确答案: B (单选题)2: 用合金凝固动态曲线可以直接分析合金凝固过程的质量，此种说法对吗？ A: 对； B: 不对； 正确答案: A (单选题)3: 高碳钢和低碳钢相比，在结晶器凝固过程中，哪一种钢形成的气隙大一点？A: 低碳钢大一点； B: 高碳钢大一点； 正确答案: A (单选题)4: 一般情况下亚包晶钢连铸时结晶器冷却强度大好？还是小好？ A: 冷却强度大好； B: 冷却强度小好； 正确答案: B (单选题)5: 方坯结晶器传热与板坯结晶器传热有什么不同，下面分析哪一种是正确的？A: 方坯结晶器传热与板坯结晶器传热，扳坯结晶器宽面更容易不均匀； B: 方坯结晶器传热与板坯结晶器传热，方坯结晶器换热强度更大； C: 方坯结晶器传热与板坯结晶器传热，板坯结晶器的液面释放热量更大； 正确答案: A (单选题)6: 二冷区的水流密度越高传热过程中的换热系数越大此种论述是否正确？ A: 正确； B: 不正确； 正确答案: A (单选题)7: 金属凝固动态曲线是把凝固体的断面上不同位置的点在不同时间达到相同温度的点的连线，此种叙述是否准确？ A: 不准确； B: 准确； 正确答案: B (单选题)8: 连铸坯结晶器凝固传热过程下面哪一种分析是正确的？ A: 结晶器凝固传热过程中90%以上热量是通过结晶器的冷却水带走的； B: 结晶器凝固传热过程中30%以上热量是通过结晶器液面释放的； 正确答案: A (单选题)9: 方坯与板坯比较二冷区传热最大不同是下面哪一种叙述？① ② ③
连铸坯的质量控制系统 专业： 班级： 姓名：XXX
目录 1连铸坯纯净度与产品质量 (1) 1.1纯净度与质量的关系 (1) 1.2提高纯净度的措施 (2) 2连铸坯质量 (3) 2.1 连铸坯的几何形状质量 (3) 2.1.1 铸坯形状缺陷类型 (4) 2.1.2 铸坯形状缺陷产生原因及防止措施 (4) 2.1.3 铸坯鼓肚 (4) 2.1.4 铸坯菱变 (4) 2.1.5 铸坯变成梯形坯 (5) 2.2 连铸坯表面质量 (5) 2.2.1 连铸坯表面振痕 (5) 2.2.2 振痕形成机理 (5) 2.2.3 振痕对铸坯质量的影响 (6) 2.2.4 影响振痕深度的因素 (6) 2.2.5 减少振痕深度的措施 (7) 2.2.6 铸坯表面裂纹 (7) 2.2.7 表面纵裂纹 (8) 2.2.8 铸坯角部纵裂纹 (11) 2.2.9 表面横裂纹 (12) 2.2.10 角部横裂纹 (13) 2.2.11 铸坯表面星状和网状裂纹 (15) 2.2.12 铸坯表面夹渣（杂） (16)
2.2.13 铸坯气孔和气泡 (17) 2.2.14 铸坯表面凹陷 (17) 2.2.15 铸坯表面增碳和偏析 (18) 2.2.16 重皮和重结及结疤 (18) 2.3 连铸坯内部质量 (19) 2.3.1 铸坯内部裂纹 (19) 2.3.2 皮下裂纹 (19) 2.3.3 中间裂纹 (20) 2.3.4 矫直裂纹 (21) 2.3.5 压下裂纹 (21) 2.3.6 断面裂纹----中心线裂纹 (22) 2.3.7三角区裂纹 (23) 2.3.8角部附近的裂纹 (24) 2.3.9白点及发纹 (25) 2.3.10铸坯中心偏析、疏松和缩孔 (25) 2.3.11铸坯内部夹渣（杂） (26) 3连铸坯星状缺陷 (27) 3.1 鼓肚变形 (27) 3.2 菱形变形 (28) 3.3 圆铸坯变形 (29) 致谢 (30)
1目的和适用范围 1.1 目的： 提高质量意识，规范质量行为，使质量受控。 1.2 适用范围： 本程序适用于三炼钢厂连铸坯质量控制及质量管理。 2、相关文件和术语 2.1 相关文件 2.1.1 武钢A、B标准 2.1.2 冶金产品企业标准汇编 2.1.3 连铸机辊间隙测量和控制管理办法 2.1.4连铸坯低倍检验管理办法 2.1.5 质量事故管理办法 2.1.6 三炼钢厂经济责任制 2.1.7工序质量管理办法 2.1.8质量异议管理办法 3 职责 3.1 主管领导对全厂质量工作全面负责。 3.2 厂生产技术部负责质量的归口管理，组织协调质量控制各相关环节或部门的工作配合，按工艺标准要求进行各工序计划准备，组织协调连铸生产，合理安排铸机检修及临时故障处理，及时协调解决全连铸生产中出现的质量异常，尤其应正确处理不合格钢水及批量出现缺陷坯时生产与质量的关系，确保全连铸优质、稳产，并检查各责任单位质量控制工作的落实情况。有权对违规责任单位（人）进行考核。 3.3 厂设备部负责工序设备，备品备件和能源介质以及专用工（器）具的管理和保障，同时
使工序设备状态按工艺标准要求受控，并仲栽相关单位对设备问题的争议。 3.4 炼钢车间负责为连铸车间提供成份、温度、节奏合格的钢水。 3.6 连铸车间负责连铸工艺操作标准的正确执行和各类规章制度的具体落实，并赋有铸坯在线检查的职责，及时反馈和处置各类异常信息，避免批量不合格品甚至废品的出现。积极应用技术进步成果，不断提高铸坯质量。 3.7 运转、炉检、连检车间负责工序设备点检及维护管理，及时排除设备故障或反馈设备异常信息，保证设备运行自始至终处于受控之中，同时避免因设备偶发故障造成的不合格品或废品的出现。 4、工作程序 4.1 钢水质量控制管理 4.1.1 冶炼轧板用料的铁水必须100%脱硫及扒渣，并原则上保证入炉铁水硫≤0.010%，其它铁水必须按要求脱硫及扒渣，保证脱硫效果，确保扒渣时间；称量入炉；无成份铁水不得入炉。 4.1.2 转炉应不断提高冶炼水平，防止钢水过氧化，并按规定应用底吹后搅确保终点[C]-[O]平衡，无任何可供判断终点状况的依据（指在线检测或过程计算机抽提供）不准出钢。 4.1.3 维护好挡渣机械，挡渣出钢，按标准控制好下渣量。 4.1.4 精炼按钢种目标成份和温度控制，过程不暴吹，加入废钢、铝、合金后需吹气搅拌3分钟以上，对最后一道精炼工序处理结束必须测温、取样且按规定加足覆盖剂。 4.1.5 精炼、热修、维检共同确保大罐底吹氩气系统正常。 4.1.6 热修按要求座罐，并向炼钢和连铸中控报准罐底重量及罐况，确保底吹砖通畅。及时翻罐并尽可能翻尽大罐内残渣，罐沿不超标不积渣。 4.1.7 平台按要求测温；拒浇温度不得开浇；拒浇温度的测量以《全连铸生产组织管理办法》规定执行。 4.1.8 旋转塔大罐加盖，加强罐盖机械维护，确保正常应用。 4.1.9 维护好保护浇铸机械，推广应用下渣检测，尽力做到全程保护浇铸，减少二次氧化。 4.1.10 中包干燥干净，避免开浇沸腾。铸中确保中包液面深度和正常浇铸时中包内钢水重量（50吨以上），促进夹杂上浮。 4.1.11 维护并应用好结晶器液面测量控制装置，稳定浇钢液面，减少卷渣。 4.1.12 工序异常时，钢水应及时转LHF炉或回炉处理，尽可能减少废品；避免后果扩大。
20秋学期《连铸坯凝固与质量控制》在线平时作业1 红字部分为答案！ 单选题 1.适当提高铸坯中心等轴晶区的比例，下面哪一种工艺措施的叙述是不正确的 A.适当降低浇注温度； B.采用电磁搅拌技术； C.结晶器内的变质处理； D.在大包处理钢水； 2.亚包晶钢与高碳钢相比连铸时铸坯表面的渣层厚度哪一种钢的厚 A.亚包晶钢比高碳钢渣层厚； B.高碳钢比亚包晶钢渣层厚； 3.连铸坯在凝固过程中出现“小铸锭”凝固，是产生铸坯中心缺陷的重要因素，产生“小铸锭”凝固的原因，下面哪一种分析是正确的 A.拉速不稳定，二冷不均匀； B.结晶焕热过强； C.钢的过热度不稳定； 4.方坯结晶器传热与板坯结晶器传热有什么不同，下面分析哪一种是正确的 A.方坯结晶器传热与板坯结晶器传热，扳坯结晶器宽面更容易不均匀； B.方坯结晶器传热与板坯结晶器传热，方坯结晶器换热强度更大； C.方坯结晶器传热与板坯结晶器传热，板坯结晶器的液面释放热量更大； 5.连铸坯凝固传热过程中下面哪一种提法是不对的 A.释放全部的过热量； B.释放全部的凝固潜热； C.释放全部的显热； 6.二冷区的水流密度越高传热过程中的换热系数越大此种论述是否正确 A.正确； B.不正确； 7.连铸坯凝固传热模型中的换热系数的取值一般来说都可以依据推荐值确定，不会影响它的准确性和实用性判断对错 A.对； B.错； 8.大尺寸的铸坯如何增加中心区域的等轴晶比例，下面那一种工艺是不可行的 A.慢拉速； B.适当降低浇注温度； C.变质处理； D.提高二冷强度； 9.方坯与板坯比较二冷区传热最大不同是下面哪一种叙述 A.方坯与板坯比较二冷区传热最大不同是方坯主要是只有对流传热； B.方坯与板坯比较二冷区传热最大不同是板坯只有传导传热； C.方坯与板坯比较二冷区传热最大不同是它们的传热强度不同；
连铸坯质量控制 摘要：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。 关键词：连铸坯、质量、控制 正文： (一）连铸坯纯净度度与产品质量 1.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50μm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100~300μm 不规则的CaO-Al 2O 3 和Al 2 O 3 的大型夹杂物。 再如，由于连铸坯皮下有Al 2O 3 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0.3mm的薄钢板，在1m2面积内，粒径小于50μm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，平不到1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。
连铸坯质量控制 摘要:连铸坯得表面质量,主要就是指连铸坯表面就是否存在裂纹、夹渣及皮下气泡等缺陷。连铸坯这些表面缺陷主要就是钢液在结晶器内坯壳形成生长过程中产生得,与浇注温度、拉坯速度、保护渣性能、浸入式水口得设计,结晶式得内腔形状、水缝均匀情况,结晶器振动以及结晶器液面得稳定因素有关。连铸坯得内部质量,就是指连铸坯就是否具有正确得凝固结构,以及裂纹、偏析、疏松等缺陷程度。二冷区冷却水得合理分配、支撑系统得严格对中就是保证铸坯质量得关键。 关键词:连铸坯、质量、控制 正文: (一)连铸坯纯净度度与产品质量 1、纯净度与质量得关系 纯净度就是指钢中非金属夹杂物得数量、形态与分布。与模铸相比,连铸得工序环节多,浇注时间长,因而夹杂物得来源范围广,组成也较为复杂; 夹杂物从结晶器液相穴内上浮比较困难,尤其就是高拉速得小方坯夹杂物更难于排除。夹杂物得存在破坏了钢基体得连续性与致密性。大于50μm得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,并损坏冷轧钢板得表面等,对钢危害很大。夹杂物得大小、形态与分布对钢质量得影响也不同,如果夹杂物细小,呈球形,弥散分布,对钢质量得影响比集中存在要小些;当夹杂物大,呈偶然性分布,数量虽少对钢质量得危害也较大。 例如:从深冲钢板冲裂废品得检验中发现,裂纹处存在着100~300μm不 规则得CaO-Al 2O 3 与Al 2 O 3 得大型夹杂物。 再如,由于连铸坯皮下有Al 2O 3 夹杂物得存在,轧成得汽车薄板表面出现 黑线缺陷,导致薄板表面涂层不良。 还有用于包装得镀锡板,除要求高得冷成型性能外,对夹杂物得尺寸与数量也有相应要求。国外生产厂家指出,对于厚度为0、3mm得薄钢板,在1m2面积内,粒径小于50μm得夹杂物应少于5个,才能达到废品率在0、05%以下,即深冲2000个DI罐,平不到1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得重要性。
毕业论文论文题目：连铸坯的质量控制 系别东大网络学院1009 系 专业班级冶金工程 学生姓名李野 指导教师王楠 日期 2012年7月25日
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： (1)连铸坯的纯净度：指钢中夹杂物的含量，形态和分布。 (2)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。 (3)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。 (4)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
1 连铸坯纯净度度与产品质量 1.1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50μm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100～300μm不规 则的CaO-Al 2O 3 和Al 2 O 3 的大型夹杂物。 再如，由于连铸坯皮下有Al 2O 3 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0.3mm的薄钢板，在1m2面积内，粒径小于50μm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，平不到1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0.01～0.25mm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0.2～0.8。随着薄板与薄带技术的发展，S/V可达10～50，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。
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。 （4）中间包冶金：中间包采用大容量，加挡墙和坝等是促进夹杂物上浮的有效措施。（5）浸入式水口+保护渣：保护渣应能充分吸收夹杂物。浸入式水口材料、水口形状和插入深度应有利于夹杂物上浮分离。 3、提高连铸坯表面质量有哪些措施？ 铸坯表面缺陷主要是指夹渣、裂纹等。如表面缺陷严重，在热加工之前必须进行精整，否则会影响金属收得率和成本。生产表面无缺陷铸坯是热送热装的前提条件。 铸坯表面缺陷形状各异，形成原因是复杂的。从总体上说，铸坯表面缺陷主要受结晶器钢水凝固过程的控制。为保证表面质量，在操作上必须注意以下几点： （1）结晶器液面的稳定性：钢液面波动会引起坯壳生长的不均匀，渣子也会被卷入坯壳。试验指出：液面波动与铸坯皮下夹渣深度的关系如下：
【关键字】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、选择适宜的炉外精炼、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：根据钢种选择适宜的精炼方法，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。 （4）中间包冶金：中间包采用大容量，加挡墙和坝等是促进夹杂物上浮的有效措施。（5）浸入式水口+保护渣：保护渣应能充分吸收夹杂物。浸入式水口材料、水口形状和插入深度应有利于夹杂物上浮分离。 3、提高连铸坯表面质量有哪些措施？ 铸坯表面缺陷主要是指夹渣、裂纹等。如表面缺陷严重，在热加工之前必须进行精整，否则会影响金属收得率和成本。生产表面无缺陷铸坯是热送热装的前提条件。 铸坯表面缺陷形状各异，形成原因是复杂的。从总体上说，铸坯表面缺陷主要受结晶器钢水凝固过程的控制。为保证表面质量，在操作上必须注意以下几点： （1）结晶器液面的稳定性：钢液面波动会引起坯壳生长的不均匀，渣子也会被卷入坯壳。