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1、鑄坯質(zhì)量分析綜述,連鑄板坯缺陷一般分為表面缺陷、內(nèi)部缺陷和形狀缺陷。 表面缺陷包括表面裂紋(橫向、縱向、包括角部和面部裂紋)、氣泡、焊劑、雙澆鑄、反皮、沖痕異常、泄漏、冷濺射、擦傷等。 內(nèi)部缺陷包括內(nèi)裂、非金屬夾雜物、中心偏析、中心孔隙度等。 在形狀缺陷中,菱形的變形也稱為“脫落方法”,有縱向和橫向的凹陷等。 摘要、引起表面裂紋的主要原因是鑄造溫度過高,提拉速度過快,鑄模變形,一次冷卻過快,不均勻。 其次原因是二次冷卻劇烈,二次冷卻噴嘴的位置不正確,鑄片矯正時的溫度過低等。 如果鋼水脫氧不完全,或者鋼水中含有氫氣,則會形成皮下氣泡,鋼水溫度過低,提拉速度過慢,結(jié)晶器保護渣不良,鋼水飛散等相應(yīng)地
2、會引起其他表面缺陷。 引起內(nèi)裂的主要原因是鑄件在二次冷卻區(qū)域受到的熱應(yīng)力和機械應(yīng)力過大,而且拉深速度過快會引起中心收縮孔。 引起脫方的主要原因是鑄模變形、鑄造溫度過高、拉伸速度過快、支撐不良等。 認(rèn)為表面缺陷來源于鑄型,內(nèi)部缺陷來源于二冷區(qū)。 因此,保持結(jié)晶器,穩(wěn)定結(jié)晶器內(nèi)各項操作,為結(jié)晶器內(nèi)提供合適的鋼水是避免表面缺陷產(chǎn)生的必要條件,保持二次冷卻設(shè)備,穩(wěn)定二次冷卻操作是避免內(nèi)部缺陷產(chǎn)生的重要方法。 概述、影響連鑄件缺陷的因素可以分為鋼水、工藝、設(shè)備三個方面。 鋼水條件主要指鋼水脫氧狀況、碳含量、錳硅比、錳硫比和雜質(zhì)元素含量等的操作工藝主要指鋼水溫度、提拉速度、保護鑄造方式、冷卻水量和分布、鋼
3、水吹氬攪拌、喂絲等的設(shè)備狀況,主要指結(jié)晶器和二次冷卻裝置等主要在線設(shè)備的運行狀況。 連鑄過程最多是保持過程,不能修正煉鋼和設(shè)備的問題,因此“煉鋼是基礎(chǔ),設(shè)備是保證”,有可能“以連鑄為主”。 形狀缺陷、菱形變形(脫方 )在角(矩形)坯料的截面中,在一方的對角線大于另一方的對角線的情況下,菱形變形不僅產(chǎn)生單純的形狀缺陷,而且不僅影響下一軋制工序中的軋制機的咬入,還包括沿鈍角側(cè)的對角線方向的內(nèi)裂紋等一系列的表面和伴隨有內(nèi)部缺陷的鈍角部不同原因造成結(jié)晶器內(nèi)凝固殼不均勻是菱形變形的主要原因。 實際生產(chǎn)中常見的原因是結(jié)晶器磨損、變形、內(nèi)表面凹凸結(jié)晶器銅管菱形變形、結(jié)晶器銅板組裝過程中產(chǎn)生偏斜的尺度造成的冷
4、卻不均勻定徑噴嘴安裝失真、浸入噴嘴不進行注流偏移、局部清洗等。 二次冷卻不均助長菱形的變形。 引起二次冷卻不均勻的主要原因是,個別噴嘴的堵塞即噴嘴的安裝錯誤,四方的水量不均勻,噴嘴的噴射角度過大,角部過冷卻以及腳輥的間距過大,不能適當(dāng)?shù)匦UT模出口的鑄片等。 縱向凹陷指的是在方坯角部附近存在與角部平行且連續(xù)或間斷的凹陷。 縱向凹陷通常是菱形變形造成的,縱向凹陷通常伴有縱向裂紋,嚴(yán)重時會導(dǎo)致鋼漏,鑄件在鑄模內(nèi)冷卻不均勻,局部收縮成為縱向凹陷的主要原因。 實際生產(chǎn)中常見的原因:缺陷模具和二次冷卻裝置伴隨菱形變形,在不允許弧度的二次冷卻部分的過冷卻(特別是二次冷卻裝置的上部)矯直機上有金屬異物附著等
5、,橫向凹陷,局部表面凹陷,垂直于軸線,沿鑄坯表面隔開間隔分布,稱為橫向凹陷。橫向凹陷的部分可能會產(chǎn)生橫向的龜裂,嚴(yán)重的情況下會導(dǎo)致泄漏或鋼泄漏,成為凝固殼與鑄模的接觸不良或摩擦阻力橫向凹陷的原因。 常見的原因是結(jié)晶器內(nèi)潤滑不良和結(jié)晶器內(nèi)液面波動過快、過大。 局部橫向凹陷是由于操作失誤造成的,連續(xù)橫向凹陷與保護渣的性狀有關(guān),表面缺陷、表面縱向裂紋位于鑄坯表面,沿鑄坯軸向擴展的裂紋稱為表面縱向裂紋。 在鑄坯的角部及接近角部的部分發(fā)生稱為表面縱角裂紋。 表面縱角部的裂紋有時會與縱向凹陷或菱形變形同時發(fā)生。 表面縱裂起源于模具內(nèi),凝固殼不均勻,集中在有拉伸應(yīng)力的弱處引起縱裂。 表面橫裂紋、鑄片表面沿著
6、振動波紋的波谷發(fā)生的橫裂紋稱為表面橫裂紋。 鑄坯角部產(chǎn)生的橫向裂紋稱為表面橫向裂紋。 表面橫裂可發(fā)生在橫向凹陷,表面橫裂和角裂常同時發(fā)生。 振動異常是表面橫向裂紋發(fā)生的最常見原因。 可能的原因是低溫矯正和二次冷卻過剩。 表面裂紋、表面裂紋一般指鑄坯表面星形裂紋。 這個缺陷一般復(fù)蓋在氧化鐵皮下。 表面裂紋鑄件在軋制時裂紋擴展。 鑄模內(nèi)的凝固殼與銅管內(nèi)壁摩擦,磨削銅,銅浸透鑄坯表層,特別是沿晶界優(yōu)先擴散,使鑄坯表層的熱態(tài)強度惡化,引起龜裂。 向氣泡、柱狀結(jié)晶的生長方向延伸,鑄片表面附近的大氣泡稱為氣泡,用比較小的氣泡密集的稱為氣孔。 根據(jù)氣泡的位置不同,在表面露出的被稱為表面氣泡,表面沒有露出的被
7、稱為皮下氣泡,在實際生產(chǎn)中,常見的原因是氧不足,鋼水的過熱度大的二次氧化; 水從保護渣的水分超過標(biāo)準(zhǔn)的鑄模上的口浸入的鑄模潤滑油的過剩量中間潮濕。 熔渣、直徑為23mm到10mm以上的脫氧生成物和侵蝕的耐火材料被卷入彎月面,形成在連鑄品表面的斑點稱為熔渣。 鑄型彎月面渣熔點高,流動性差,與鋼水潤濕性差時,留在鑄坯表面形成渣。 實際生產(chǎn)中常見的熔渣作為熔渣的原因,在耐火材料質(zhì)量差導(dǎo)致的有侵蝕物的鑄造中,熔渣鏟除作業(yè)延遲的鑄模內(nèi)液面不穩(wěn)定,波動過大,過快,引起未熔化粉末卷入的鋼液Mn/Si比低,鋼液的流動性差。 拉晶速度過慢或鑄造溫度低時,容易形成爐渣缺陷。 雙澆鑄由于各種原因,熔鋼的鑄造中斷,在
8、彎液面上產(chǎn)生凝固殼,難以與再鑄造的鋼液相熔融,鑄坯周圍產(chǎn)生的連續(xù)痕跡稱為“再接合”或“雙澆鑄”。 該缺陷類似于鑄塊中的“冷隔離”,處理不當(dāng)會引起鑄模出口處的鋼漏。 減少鋼流中斷時間是防止雙播的唯一措施。 翻皮時,凝固殼在鑄模內(nèi)稍微破裂,出現(xiàn)少量鋼流,出現(xiàn)裂縫,鑄片表面看起來像是張皮,翻皮或稱為重皮。 這種缺陷發(fā)展嚴(yán)重時,會導(dǎo)致鋼泄漏。 第一個凝結(jié)殼的反復(fù)撕裂-彌合是剝皮的原因。 常見原因是操作失誤導(dǎo)致鑄模內(nèi)潤滑不足或短時間拔出速度過快導(dǎo)致潤滑不足,鑄模彎液面銅管內(nèi)壁變形,有凹坑的氧燃燒導(dǎo)致粗糙吊鋼鑄造溫度過高,凝固殼薄,易破裂等。 振動痕異常,正常振動痕呈波狀等距離分布于鑄坯表面。 振動痕跡不
9、是水平線,在相當(dāng)遠(yuǎn)離鑄坯角部的位置變成模糊的變形曲線,再在相反側(cè)的角部再次變成水平線狀的是異常振動痕跡。 結(jié)晶器振動異常是振動痕跡異常的根本原因。 結(jié)晶器銅管內(nèi)表面不均勻,尤其是彎液面有槽或結(jié)晶器內(nèi)潤滑不良引起的沖痕異常。 漏,鑄坯表面出現(xiàn)的鋼水叫漏。泄漏是因為冷凝罐的小裂紋幸運地被焊接,有可能發(fā)生在鑄模內(nèi)或二次冷卻裝置的上部。 泄漏往往與其他缺陷或事故有關(guān)。 發(fā)生泄漏的情況下,如果不立即適當(dāng)強化結(jié)晶器和二次冷卻,就會發(fā)生泄漏鋼。 刮傷、外來金屬異物附著在導(dǎo)輥、矯直機等其他固定輥上造成的鑄件表面機械損傷稱為刮傷。 在停止檢查時立即清掃鑄件運動路徑上的冷鋼等異物的澆注中,為了減少鋼水損失,可以適
10、度強冷到成為擦傷原因的部位的鑄件,緩和擦傷的深度和寬度,但是澆注該爐鋼水后,必須立即停止清洗。 在受到內(nèi)部裂紋、各種應(yīng)力作用的脆弱凝固界面上產(chǎn)生的裂紋叫做內(nèi)部裂紋。 在凝固界面成分豐富的鋼水流入裂紋部分,硫磺印記和低倍酸浸漬出現(xiàn)的這些裂紋有時也稱為偏析裂紋和偏析條紋。 除大裂紋外,通常可以在隨后的軋制過程中焊接。 根據(jù)內(nèi)部裂紋的出現(xiàn)部位和原因,可分為擠壓裂紋、中間裂紋、角部裂紋和中心星狀裂紋。 擠壓裂紋在鑄坯帶有液相拉伸或矯正板坯時,如果受到超過鑄坯允許的變形率的變形率,則會形成裂紋。 安裝穩(wěn)定操作、減少鋼泄漏后的強制鋼坯擋塊,防止過電壓,防止產(chǎn)生裂紋。 中間裂紋是位于鑄坯外側(cè)與中心之間的中間
11、位置,是在柱狀粒子之間產(chǎn)生的裂紋,其位置一般為中間,因此稱為中間裂紋。 內(nèi)部裂紋也稱為冷卻裂紋,因為鑄坯凝固過程中過冷卻或不均勻二次冷卻產(chǎn)生的熱應(yīng)力作用于樹枝粒間較弱的部位。 合理設(shè)定二次冷卻的比水量和鋼水的過熱度是減少這種龜裂的方法。 中間裂紋是菱形變形在鑄件角部附近形成的裂紋,一般位于對角線上,距表面淺,有時甚至沿著對角線穿過。 防止菱形變形的發(fā)生是減少角部內(nèi)裂紋的方法。 從鑄坯中心星狀擴展的徑向裂縫稱為中心星狀裂縫。 鋼中氫含量高時,凝固末期氫壓力大于鋼水靜壓,阻礙鋼水收縮,產(chǎn)生收縮孔。 因此,該裂紋與中心偏析和中心孔隙一起發(fā)生。 過度的二次冷卻也是中心星狀裂縫發(fā)生的原因之一。 二次冷卻
12、的比水量和鑄造溫度影響軸心裂紋。 非金屬夾雜物、連鑄件內(nèi)夾雜物的主要原因是脫氧產(chǎn)物、爐渣卷入、耐材熔損、氧化產(chǎn)物、爐渣粉卷入等。 抑制夾雜物生成,促進夾雜物分離,防止鋼水污染,改變夾雜物形態(tài)等措施,是提高鋼水質(zhì)量,減少或減少鑄件非金屬夾雜物的途徑。 對小方坯連鑄機來說,減少夾雜物的工作在鋼進模前必須完成,同時要注意保護鑄造技術(shù)。 中心偏析和中心孔隙是將連鑄品沿中心軸縱向切斷,研磨后,在軸心附近有細(xì)小的空洞,稱為中心孔隙。 中間偏析與中心稀疏相對應(yīng)。 方坯凝固末端的液相孔相當(dāng)尖,易引起“架橋”,形成“小鋼錠”結(jié)構(gòu),可與周期性、間斷性收縮孔偏析。 鑄坯凝固時促進柱狀晶發(fā)育的因素是引起偏析和疏松的主要原因。 以各種方式促進鑄坯中心凝固組織等軸晶化,是緩解松散和偏析的措施。各種低倍缺陷產(chǎn)生原因及應(yīng)對措施、各種低倍缺陷產(chǎn)生原因及應(yīng)對措施、各種低倍缺陷產(chǎn)生原因及應(yīng)對措施、操作失誤對連鑄的影響及應(yīng)對措施、操作失誤對連鑄的影響及應(yīng)對措施、操作失誤對連鑄的影響及應(yīng)對措施