铸坯质量分析.pptx

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1、铸坯质量分析概述连铸方坯的缺陷一般可分为表面缺陷、内部缺陷和形状缺陷。表面缺陷包括：表面裂纹（含横向、纵向、角部和面部裂纹）、气泡、夹渣、双浇、翻皮、振痕异常、渗漏、冷溅，擦伤等。内部缺陷包括：内裂、非金属夹杂物、中心偏析和中心疏松等。形状缺陷包括：菱形变形又称“脱方”、纵向和横向凹陷等。概述引起表面裂纹的主要原因是：铸温过高，拉速过快，结晶器变形，一次冷却过快且不均匀。其次的原因是二次冷却过分剧烈，二次冷却喷嘴位置不正，铸坯矫直时温度过低等。另外，当钢水脱氧不完全或钢水中含有氢气时会形成皮下气泡；钢水温度过低，拉速太慢，结晶器保护渣不良，钢水飞

2、溅等还会相应引起其它一些表面缺陷。引起内裂的主要原因是铸坯在二次冷却区时所承受的热应力和机械应力过大；另外，拉速过快会引起中心缩孔。引起脱方的主要原因是结晶器变形、铸温过高、拉速过快、支撑不当等。可以这样认为：表面缺陷起源于结晶器，内部缺陷起源于二冷区。因此，维护好结晶器、稳定结晶器内的各项操作、向结晶器内提供合适的钢水是避免产生表面缺陷的必要条件；而维护好二次冷却设备、稳定二次冷却操作是避免产生内部缺陷的重要途径。概述影响连铸坯缺陷的因素可以归纳为三个方面：钢水、工艺、设备。钢水条件主要指钢水脱氧情况、碳含量、锰硅比、锰硫比和杂质元素含量等；操

3、作工艺主要指钢水温度、拉速、保护浇铸方式，冷却水量及分布、钢水吹氩搅拌、喂丝等；设备状况主要指结晶器和二次冷却装置等主要在线设备的运行状况。连铸过程充其量是一个保持过程，不可能修正炼钢及设备的问题，因此，有了“炼钢是其础，设备是保证”，才可能有“以连铸为中心”。形状缺陷菱形变形（“脱方”）在方（矩形）坯的截面中，如果一条对角线大于另一条对角线称之为菱形变形又称“脱方”，菱形变形不仅仅是产生简单的形状缺陷，影响下道轧制工序中轧机的咬入，而且会伴生一系表面及内部缺陷，如：沿钝角侧对角线方向的内裂；在钝角部位的角部纵向裂纹；甚至还会发生漏钢等影响浇铸的

4、事故。各种原因造成的结晶器内凝壳不均匀是产生菱形变形的主要原因。在实际生产中常见的原因有：结晶器磨损、变形、和内表面不平整；结晶器铜管的菱形变形或组装结晶器铜板在安装中已发生偏斜；由于水垢造成冷却不均匀；因定径水口安装偏斜或浸入式水口不对中造成的注流偏斜及局部冲刷凝壳。而二次冷却不均匀加剧了菱形变形。造成二次冷却不均匀的因素有：个别喷嘴的堵塞；喷嘴安装不对中；四侧的水量不均匀；喷嘴喷射角度过大，造成角部过冷；以及足辊间距过大，无法对出结晶器下口的铸坯进行适当的校正等。纵向凹陷在方坯角部附近，平行于角部，有连续的或断续的凹陷称之为纵向凹陷。纵向凹陷

5、通常是由于菱形变形所引起的，纵向凹陷通常伴生纵向裂纹，严重的会导致漏钢铸坯在结晶器中冷却不均匀，局部收缩是造成纵向凹陷的主要原因。在实际生产中常见的导致因素：菱形变形伴生的缺陷；结晶器与二次冷却装置对弧不准；二次冷却局部过冷（特别是二次冷却装置的上部）；拉矫辊上有金属异物粘附等横向凹陷局部的表面凹陷，垂直于轴线，沿铸坯表面间隔分布被称为横向凹陷。在横向凹陷部位有时伴有横向裂纹出现，严重的会导致渗漏及漏钢凝壳与结晶器接触不良和磨擦阻力是产生横向凹陷的原因。常见的是因为结晶器内润滑不当及结晶器内液面波动过快、过大所造成的。局部的横向凹陷是由于操作不当

6、所引起的；连续的横向凹陷则与保护渣性状有关表面缺陷表面纵向裂纹在铸坯表面，沿铸坯轴向扩展的裂缝，称之为表面纵向裂纹。发生在铸坯角部及靠近角部的称之为表面纵向角裂。表面纵向角部裂纹有时与纵向凹陷及菱形变形同时发生。表面纵向裂纹起源于结晶器内，凝壳不均匀，抗张应力集中在某一薄弱部位，则造成了纵裂。表面横向裂纹在铸坯表面，沿振动波纹的波谷处发生的横向开裂称为表面横向裂纹。对发生在铸坯角部的横向开裂，称之为表面横向角裂。表面横裂有时发生在横向凹陷中，表面横裂与角裂往往同时发生。振动异常是表面横向裂纹产生的最常见的原因。可能的原因还有低温矫直和二次冷却过度

7、。表面龟裂表面龟裂一般指在铸坯表面的星状裂纹。该缺陷一般覆盖在氧化铁皮下。表面龟裂的铸坯在轧制时，裂纹会扩展。结晶器内的凝壳与铜管内壁磨擦，把铜磨削下来，铜渗入铸坯表层，尤其沿晶界优先扩散渗入，使铸坯的表层的热态强度恶化而导致龟裂。气泡沿柱状晶生长方向伸展，在铸坯表面附近的大气泡称之为气泡；而对比较小的气泡且密集的称之为气孔。根据气泡的位置，将露出表面的称之为表面气泡；对不露出表面的称之为皮下气泡在实际生产中，常见的导致因素有：脱氧不足；钢水过热度大；二次氧化；保护渣水分超标；结晶器上口渗水；结晶器润滑油过量；中间包衬潮湿。夹渣直径为2～3mm到

8、10mm以上的脱氧产物和侵蚀的耐火材料卷入弯月面，在连铸坯表面形成的斑点称为夹渣。结晶器弯月面的渣子熔点高，流动性差，与钢水的浸润性差时