2022年连铸坯产生质量问题的原因.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 连铸坯产生质量问题地缘由 铸坯地纯洁度 夹杂物数量、外形、分布等 ; 2 铸坯地表面缺陷 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 .铸坯地纯洁度主要取决于钢水进入结晶器之前地处理过程些;同时浇铸时要掌握工艺, 不让夹杂物随钢水下行., 即在浇注前把钢水搞“ 洁净”铸坯纯洁度地掌握是从熔炼开头 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地全过程掌握 .铸坯地表面缺陷主要取决于钢水在结晶器内地凝固过程 晶器液面波动、浸入式水口设计、爱护渣性能等因素有关, 它与结晶器内坯壳地势成过程、结 . 必需掌
2、握影响表面质量地各参数在目标值以内 , 从而生产无缺陷地铸坯 , 这是热送和直接轧制地前提 .铸坯地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 . 合理地二次冷却水分布 , 支承辊地对中 , 防止铸坯鼓肚等是提高铸坯内部质量地前提 .铸坯内部元素偏析 , 是与全过程有关地 .因此 , 为了获得良好地铸坯质量 , 可以依据钢种和产品地不同要求 , 在连铸地不同阶段 , 如钢包、中间包、结晶器和二冷区采纳不同地工艺技术 包括电磁搅拌 , 对铸坯质量进行有效地控制.连铸坯产生质量问题地缘由 夹杂物中含有弱脱氧元素较多, 且 SiO2+MnO含量大于60以上
3、 , 尺寸大于50 m,可以判定夹杂物是空气与钢水二次氧化所致;名师归纳总结 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地腐蚀第 1 页,共 16 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 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地缘
4、由 , 铸坯中大颗粒夹杂物是比较严峻地 , 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 , 冲击越深 . 由于比重地缘由 , 夹杂物有一个上浮地趋势. 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、板坯地弧形铸机 , 都是存在地 , 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以上地垂直段 , 以利于夹杂物上
5、浮 ,对于大多数弧型圆坯铸机来说 , 一个性能良好地结晶器电磁搅拌是必需地 . 电磁搅拌所产生地旋转力 , 使钢液在下行过程中 , 作剧烈地圆周运动 , 这种运动会使钢液 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 , 高温地夹杂集合会使颗粒增大而更趋于上浮 , 防止了向内弧移动 . 而电磁旋转力地作用 , 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地简洁氧化物、复杂和复合氧化物 , 氮化物和不变形地球
6、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地 , 要求变形量很大 ,所以 A1203、尖晶石等不变形脆性夹杂对线材地危害是很大地 .塑性夹杂物在钢经受加工变形时具有良好地塑性 , 沿着钢地流变方向延长成长条状 , 属于这类地有 SiO2 含量较低地铁硅酸盐、硫化铁、锰 Fe 、MnS等.半塑性地夹杂物一般指各种复合地铝硅酸盐类夹杂物 .钢中非金属夹杂物地变形行为比较复杂 , 不仅取决于夹杂物地类型 , 而且与夹杂物地成分及变形温度亲密相关 .连铸坯产生质量问题地缘由 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地措施一
7、般有:结晶器采纳高频小振幅;二次冷却采纳平稳地弱冷却, 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、黏度较低地爱护渣 .名师归纳总结 一般来说 ,MEMS对横裂影响甚微, 但末端电磁搅拌F EMS可以使铸坯表面温度回升, 可使第 3 页,共 16 页因振痕引起地横裂 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地铸机工艺来说, 更有降级地成效.35. 表面网状裂纹和铸坯角部裂纹产生地缘由有哪些.表面网状裂纹:高温铸坯表面吸取了结晶器地铜, 以及表面铁地挑选性氧化. 解决地方法是结晶器铜板加镀层. 电磁搅拌不能改善网状
8、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, 过强地 MEMS搅拌 , 会使角部裂纹加重.36. 连铸坯地内部裂纹有哪些.依据连续铸钢500 问地定义 , 内部裂纹是从结晶器拉出来地带液芯地铸坯, 在弯曲、矫直或辊子压力地作用下, 在正在凝固地、特别脆弱地固液交界面产生地裂纹, 叫内部裂纹 , 它地种类大致分为8 种: 1 矫直裂纹:是带液芯地铸坯在进行矫正时受到超过答应地变形率造成地. 2 压下裂纹:由于拉辊压力太大, 于正在凝固地铸坯固液两相区中产生地.- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 3 中间裂纹:
9、主要是由于铸坯通过二次冷却区时冷却不匀称 , 温度回升大而产生地热应力造成地 . 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地 . 5 皮下裂纹:离表面 310 范畴内 , 细小裂纹地产生主要是铸坯表层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 310mm纯粹是在结晶器内生成 , 因此 MEMS可以有效地掌握其生成 . 6 中心线裂纹:在板坯横断面中心可见地裂隙 , 并相伴有 S、P 地正偏析 , 它是凝固末期铸坯鼓肚造成地 . 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
10、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 .裂纹发生地力学原理是 , 凝固界面地晶体强度特别小 仅 13N/mm 2、由变形到断裂地应变为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地表面裂纹、气泡、针孔等 , 可以通过 MEMS来抑制 . 中间裂纹也可以通过电磁感应地方法来掌握 , 只是目前尚未为此而特地设置这种装置 .至 少, 在板坯地四角因冷却过速 , 在矫直时
11、会发生裂纹 , 因而已有特地地电磁感应加热装置使其均温而改善裂纹地例子 . 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 , 已经有了肯定数量地试验数据 , 至于工业推广 , 仍需要机会 .连铸坯产生质量问题地缘由 钢水过热 . 由浇注温度 TC来打算: T1=TC一 TL 2 凝固潜热 . 不同地钢种凝固潜热是不同地: T2=TL一 TS名师归纳总结 低碳钢地潜热为310KJ/kg, 潜热放出地速率, 直接关系到连铸生产率;第 4 页,共 16 页 3 物理显热 . 钢从固相线
12、温度冷却到室温所放出地热量.显热地释放过程比较复杂, 在冶金长度内, 铸坯坯壳在很长一段时间是由喷水冷却地, 而后一段空冷区是靠热辐射冷却地. 外壳边冷却边接受坯芯传出地热量. 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. 钢液冷却地动力是什么.第一 , 钢液在结晶器内通过传热排除过热, 紧贴结晶器壁地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.铸坯凝固过程地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- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 板外壳是冷却水温, 外
13、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. 在很短地距离内, 温度差值约1400 , 温度梯度很大. 庞大地温度梯度, 产生剧烈地对流和传导.连铸坯产生质量问题地缘由 浇铸和搅拌会引起钢液地运动 , 因而引起热地对流;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地热传导;5 钢液与凝固壳在两相区地传热;6 冷却水与结晶器外壁之间地传导和结晶器铜板很短距离内地剧烈地传热 .43. 结晶器壁传热过程是怎样地 . 1 在结晶器口下 100140mm处, 称为弯月面 , 钢液与结晶器铜板有压
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