连铸坯产生质量问题的原因 .docx
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1、精品名师归纳总结连铸坯产生质量问题的缘由 铸坯的纯洁度 夹杂物数量、外形、分布等。 2 铸坯的表面缺陷 裂纹、夹渣、气孔等。3 铸坯内部缺陷 裂纹、偏析、夹杂、疏松和缩孔等.铸坯的纯洁度主要取决于钢水进入结晶器之前的处理过程, 即在浇注前把钢水搞“洁净” 些。同时浇铸时要掌握工艺, 不让夹杂物随钢水下行.铸坯纯洁度的掌握是从熔炼开头 电炉、转炉 到炉外精炼、中间包冶金、爱护浇注以及电磁搅拌工艺的全过程掌握.铸坯的表面缺陷主要取决于钢水在结晶器内的凝固过程, 它与结晶器内坯壳的势成过程、结晶器液面波动、浸入式水口设计、爱护渣性能等因素有关. 必需掌握影响表面质量的各参数在目标值以内 , 从而生产
2、无缺陷的铸坯, 这是热送和直接轧制的前提.铸坯的内部缺陷包括内部裂纹、疏松与缩孔, 主要取决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提.铸坯内部元素偏析 , 是与全过程有关的 .因此 , 为了获得良好的铸坯质量, 可以依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、结晶器和二冷区采纳不同的工艺技术 包括电磁搅拌 , 对铸坯质量进行有效的掌握.连铸坯产生质量问题的缘由 夹杂物中含有弱脱氧元素较多, 且 SiO2+MnO含量大于 60以上 , 尺寸大于 50 m,可以判定夹杂物是空气与钢水二次氧化
3、所致。2 夹杂物组成与耐火材料组成相近, 且外形特殊、尺寸较大, 可以判定为耐火材料的腐蚀可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结物。3 夹杂物中含有钾、钠等元素, 说明是由于结晶器爱护渣卷入钢水中所致.28. 弧形连铸机铸坯内夹杂物集合有何特点.截至 2000 年, 我国已建成大小方坯弧形铸机1039 流, 圆坯专用弧形铸机23 流, 总计 1062 流,其中不少方坯铸机可同时兼拉圆坯. 夹杂物在内弧集合对圆坯穿管极为有害.弧形铸机由于结构上的缘由, 铸坯中大颗粒夹杂物是比较严峻的, 而且集合在内弧面1/4 处,其成因如图2 1 所示 .夹杂物随钢流冲向结晶器下部, 拉速越快 , 冲
4、击越深 . 由于比重的缘由 , 夹杂物有一个上浮的趋势. 钢流运动是一个圆弧轨迹, 与上浮力 垂直方向 合成 , 杂质便向铸坯内弧侧运动, 至凝固前沿 , 被黏稠区所俘获. 这种质量问题 , 无论是方坯、圆坯、板坯的弧形铸机, 都是存在的 , 不得不实行多种方法 , 如在弧形机上加电磁搅拌, 在板坯机上加电磁制动来解决. 日本川崎水岛钢厂和日本钢管福山厂甚至将弧形板坯铸机改为立弯式铸机, 使上段有 3m 以上的垂直段 , 以利于夹杂物上浮 , 对于大多数弧型圆坯铸机来说, 一个性能良好的结晶器电磁搅拌是必需的. 电磁搅拌所产生的旋转力 , 使钢液在下行过程中, 作剧烈的圆周运动 , 这种运动会
5、使钢液 比重大 产生离心力 , 向坯壳压缩 , 而夹杂 比重轻 就向心运动 , 集合起来 , 高温的夹杂集合会使颗粒增大而更趋于上浮, 防止了向内弧移动 . 而电磁旋转力的作用, 减轻了钢液注流冲击深度, 也有利于夹杂物上浮.29. 按影响成品加工性能分, 夹杂物有哪些类型 .按夹杂物变形才能可分为脆性夹杂、塑性夹杂和半塑性夹杂.脆性夹杂物一般指那些不具备塑性变形才能的简洁氧化物、复杂和复合氧化物, 氮化物和不变形的球状、点状夹杂物. 由于钢丝是经钢坯热轧成盘条后再经拉拔而形成的, 要求变形量很大 , 所以 A1203、尖晶石等不变形脆性夹杂对线材的危害是很大的.塑性夹杂物在钢经受加工变形时具
6、有良好的塑性, 沿着钢的流变方向延长成长条状, 属于这类的有 SiO2 含量较低的铁硅酸盐、硫化铁、锰Fe 、MnS等.半塑性的夹杂物一般指各种复合的铝硅酸盐类夹杂物.钢中非金属夹杂物的变形行为比较复杂, 不仅取决于夹杂物的类型, 而且与夹杂物的成分及变形温度亲密相关.连铸坯产生质量问题的缘由 在晶界沉淀 , 诱发横裂纹。钢坯在脆性温度700900区间矫直。二冷太强等.连铸工艺方面防止横裂的措施一般有:结晶器采纳高频小振幅。二次冷却采纳平稳的弱冷却, 并使矫正时铸坯表面温度大于900。结晶器液面稳固, 并采纳有良好润滑性能、黏度较低的爱护渣 .一般来说 ,M EMS对横裂影响甚微, 但末端电磁
7、搅拌 F EMS可以使铸坯表面温度回升, 可使因振痕引起的横裂 细小 在下行时 , 特殊是空冷区内 , 不致受力而连续扩大, 特殊是对矫直温度可能低于 900的铸机工艺来说, 更有降级的成效.35. 表面网状裂纹和铸坯角部裂纹产生的缘由有哪些.表面网状裂纹:高温铸坯表面吸取了结晶器的铜, 以及表面铁的挑选性氧化. 解决的方法是结晶器铜板加镀层. 电磁搅拌不能改善网状裂纹.连铸坯角部裂纹:角部纵向或横向裂纹主要缘由是结晶器结构和安装不对称所造成. 体会证明, 过强的 M EMS搅拌 , 会使角部裂纹加重 .36. 连铸坯的内部裂纹有哪些.依据连续铸钢 500 问的定义 , 内部裂纹是从结晶器拉出
8、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、特别脆弱的固液交界面产生的裂纹 , 叫内部裂纹 , 它的种类大致分为 8 种:1 矫直裂纹:是带液芯的铸坯在进行矫正时受到超过答应的变形率造成的 .2 压下裂纹:由于拉辊压力太大 , 于正在凝固的铸坯固液两相区中产生的 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3 中间裂纹:主要是由于铸坯通过二次冷却区时冷却不匀称, 温度回升大而产生的热应力造成的 . 另外铸坯鼓肚或不对中造成外力, 也可产生这种裂纹 .4 角部裂纹:由于结晶器冷却不均所造成的.5 皮下裂纹:离表面3 10 范畴内 , 细小裂纹的产生主要是铸坯表层
9、温度反复多次变化而发生相变 , 裂纹沿两种组织交界面扩展而形成. 由于 3 10mm纯粹是在结晶器内生成, 因此 M EMS可以有效的掌握其生成.6 中心线裂纹:在板坯横断面中心可见的裂隙, 并相伴有 S、P 的正偏析 , 它是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. 二冷区冷却太强, 随后温度回升而引起凝固层鼓肚 , 使铸坯中心黏稠区受到拉应力破坏所致.8 对角形裂纹:二次冷却不均, 使铸坯产生菱形变形所致.2裂纹发生的力学原理是, 凝固界面的晶体强度特别小 仅 1 3N/mm、由变形到断裂的应变为0.2 0.4 . 因此铸坯受到外力 如鼓肚力、矫直力、热应力等超
10、过上述临界值 , 就在固液界面产生裂纹 , 并沿柱状晶扩展 , 直到凝固壳能抗击外力为止.从上述各处裂纹来看, 多数在结晶器内发生的表面裂纹、气泡、针孔等, 可以通过 M EMS来抑制 . 中间裂纹也可以通过电磁感应的方法来掌握, 只是目前尚未为此而特的设置这种装置.至少, 在板坯的四角因冷却过速, 在矫直时会发生裂纹, 因而已有特的的电磁感应加热装置使其均温而改善裂纹的例子. 事实上 , 电磁感应加热与电磁搅拌器是同一种结构, 只不过一种是利用电磁推力 , 而另一种是利用电磁感应涡流发热和磁滞发热而已. 电磁感应能改善铸坯局部裂纹, 已经有了肯定数量的试验数据, 至于工业推广 , 仍需要机会
11、 .连铸坯产生质量问题的缘由 钢水过热 . 由浇注温度 TC 来打算: T 1 =TC一 TL2 凝固潜热 . 不同的钢种凝固潜热是不同的: T 2 =TL 一 TS低碳钢的潜热为 310KJ/kg, 潜热放出的速率 , 直接关系到连铸生产率。3 物理显热 . 钢从固相线温度冷却到室温所放出的热量 .显热的释放过程比较复杂 , 在冶金长度内 , 铸坯坯壳在很长一段时间是由喷水冷却的 , 而后一段空冷区是靠热辐射冷却的 . 外壳边冷却边接受坯芯传出的热量 . 铸坯完全凝固后 , 铸坯连续向空气中辐射热量 , 使铸坯表面温度上升并且匀称化 .41. 钢液冷却的动力是什么 .第一 , 钢液在结晶器内
12、通过传热排除过热 , 紧贴结晶器壁的那部分钢液由液相转变到固相 , 发生相变结晶 , 形成初生坯壳 .铸坯凝固过程的冷却动力就是温度梯度 . 液芯温度为 TC, 凝固前沿为 TL , 初生壳为 TS, 结晶器铜可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结板外壳是冷却水温 , 外壳表面水温在沸点以下, 因此绝不会接近或超过100 , 即在核态沸腾区以下. 在很短的距离内, 温度差值约1400 , 温度梯度很大 . 庞大的温度梯度 , 产生剧烈的对流和传导.连铸坯产生质量问题的缘由 浇铸和搅拌会引起钢液的运动, 因而引起热的对流。 2 钢液与结晶器壁接触受冷凝固, 形成初生坯壳。 3 弯月面以
13、下坯壳与器壁之间有传导传热。4 坯壳内部因温度梯度而从内向外的热传导。 5 钢液与凝固壳在两相区的传热。6 冷却水与结晶器外壁之间的传导和结晶器铜板很短距离内的剧烈的传热.43. 结晶器壁传热过程是怎样的.1 在结晶器口下 100 140mm处, 称为弯月面 , 钢液与结晶器铜板有压力接触. 此处是靠结晶器壁传热的 , 此处传热效率最高 . 不过在钢水和器壁之间, 仍有很薄的一层熔渣和润滑剂, 对传热有些影响 , 初生坯壳就从弯月面开头生长.2结晶器壁具有良好的导热性, 只需要结晶器壁很薄, 热阻很小 , 相当于传热系数为2W/cm ,这是一种传导传热 .22 凝固壳与结晶器壁之间的传热, 钢
14、水在弯月面处冷却速度高达100/s , 据测定钢液弯月面处的结晶器热流密度高达1.5 2.0MW/m .23 冷却水与结晶器壁的对流传热. 冷却水通过强制对流, 把结晶器壁的热量快速带走, 当水流达到 6m/s 时, 传热系数 Hw=4W/cm , 结晶器内冷却水不会产生沸腾现象.44. 凝固壳的传导传热是怎样进行的.凝固壳的传导传热是在坯壳内进行的, 是单方向的 , 坯壳内温度梯度可达550/m .45. 钢液与铸坯凝固壳界面的对流传热是怎样进行的.钢液与铸坯凝固壳界面的对流传热. 钢液由中间包水口向结晶器内不断注入, 引起结晶器内钢液的对流运输 , 对流会把钢液的过热传给凝固的坯壳, 对已
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