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1、中厚板生产与实训中厚板生产与实训1学习领域一原料选择及操作任务一 原料选择 2能力目标：掌握中厚板的技术要求，会正确选择原料。知识目标：了解中厚板的常用术语和技术指标，掌握原料选择方法。中厚板的几个图片中厚板的定义定义：中厚钢板是一种宽厚比和表面积都很大的扁平钢材。厚度：大于等于4mm，常见6至150mm之间中厚板宽度：常见在1.8m至5m之间长度：常见在6至12m之间中厚板相关概念及其关系钢板扁钢、窄中板、翼缘板出厂开平板（热轧板）开平板普碳开平板低合金开平板船卷开平板中厚板普板低合金板锅炉容器板造船板汽车大梁钢桥梁板高建钢管线钢中厚板常见分类中厚板主要用途用途：钢结构、机械、造船、路面与桥

2、梁等中厚板用处具体分类普通中厚板广泛用来制造各种容器、炉壳、炉板、桥梁及汽车静钢钢板、低金钢合金钢钢板、桥梁用钢板、造般钢板、锅炉钢板、压力容器钢板、花纹钢板、汽车大梁钢板、拖拉机某些零件及焊接构件。桥梁用钢板用于大型铁路桥梁。要求承受动载荷、冲击、震动、耐蚀等。造船钢板用于制造海洋及内河船舶船体。要求强度高、塑性、韧性、冷弯性能、焊接性能、耐蚀性能都好。锅炉钢板用于制造各种锅炉及重要附件，由于锅炉钢板处于中温（350以下）高压状态下工作，除承受较高压力外，还受到冲击，疲劳载荷及水和气腐蚀，要求保证一定强度，还要有良好的焊接及冷弯性能。压力容器用钢板主要用于制造石油、化工气体分离和气体储运的压

3、力容器或其它类似设备，一般工作压力在常压到320kg/cm2甚至到630kg/cm2，温度在-20-450范围内工作，要求容器钢板除具有一定强度和良好塑性和韧性外，还必须有较好冷弯和焊接性能。汽车大梁钢用于制造汽车大梁（纵梁、横梁）用厚度为2.5-12.0mm的低合金热轧钢板。由汽车大梁形状复杂，除要求较高强度和冷弯性能外，要求冲压性能好。中厚板轧机产线中厚板轧辊中厚板长流程示意图一般中厚板生产工艺中厚板轧机的布置中厚板轧机的布置有三种：有三种：（）单机架布置（）单机架布置（）双机架布置（主要布置形式）（）双机架布置（主要布置形式）（）半连续或连续式布置（）半连续或连续式布置布置形式布置形式1

4、3单机架单机架 单机架中厚板轧机，一个机架既是单机架中厚板轧机，一个机架既是粗轧机粗轧机，又是，又是精精轧机轧机。采用单机架生产，只要按规程勤换辊，钢板表面采用单机架生产，只要按规程勤换辊，钢板表面质量是可以保证的。因此，有些新建厂因限于产量和质量是可以保证的。因此，有些新建厂因限于产量和投资，先采用单机架，预留第二架位置，将来扩建成投资，先采用单机架，预留第二架位置，将来扩建成双机架。双机架。三辊劳特式轧机三辊劳特式轧机二辊式轧机二辊式轧机四辊式轧机四辊式轧机淘汰淘汰改造改造14双机架双机架 双机架中厚钢板轧机呈纵列式布置，前一双机架中厚钢板轧机呈纵列式布置，前一架为粗轧机，后一架为精轧机。

5、架为粗轧机，后一架为精轧机。优点：优点：粗、精轧制道次分配合理、产量高；使粗、精轧制道次分配合理、产量高；使进入精轧机的来料断面较均匀，质量好；粗轧进入精轧机的来料断面较均匀，质量好；粗轧可以独立生产，较灵活。可以独立生产，较灵活。四辊式四辊式四辊式四辊式 二辊式二辊式四辊式四辊式三辊式三辊式四辊式四辊式组成型式组成型式15半连续或连续式半连续或连续式 连续式中厚钢板轧机，用于大量生产薄而宽、连续式中厚钢板轧机，用于大量生产薄而宽、品种单一的中厚板，不适合于多品种生产。因此，这品种单一的中厚板，不适合于多品种生产。因此，这种轧机未得到很快发展。种轧机未得到很快发展。16三、对板带材的技术要求三

6、、对板带材的技术要求三、对板带材的技术要求三、对板带材的技术要求 1.尺寸精度尺寸精度 板带钢尺寸精度包括厚度、宽度、板带钢尺寸精度包括厚度、宽度、长度精度。尺寸精度主要是指厚度精长度精度。尺寸精度主要是指厚度精度，因为它不仅影响到使用性能，而度，因为它不仅影响到使用性能，而且在生产中难度最大。且在生产中难度最大。尺寸精度要求高尺寸精度要求高2.2.板型板型板型板型 板型要平坦，无浪形瓢曲。板型要平坦，无浪形瓢曲。由于板带钢既宽且薄，对不均匀变形的敏感性由于板带钢既宽且薄，对不均匀变形的敏感性又特别大，所以要保持良好的板形就很不容易。又特别大，所以要保持良好的板形就很不容易。板带愈薄，其不均匀

7、变形的敏感性越大，保持板带愈薄，其不均匀变形的敏感性越大，保持良好板形的困难也就愈大。显然，板形的不良良好板形的困难也就愈大。显然，板形的不良来源于变形的不均，而变形的不均又往往导致来源于变形的不均，而变形的不均又往往导致厚度的不均，因此板形的好坏往往与厚度精确厚度的不均，因此板形的好坏往往与厚度精确度也有着直接的关系。度也有着直接的关系。板板 型型 好好3.3.表面质表面质表面质表面质量量量量 钢板表面不得有气泡、结疤、拉裂、刮伤、钢板表面不得有气泡、结疤、拉裂、刮伤、折叠、裂缝、夹杂和压入氧化铁皮等缺陷，折叠、裂缝、夹杂和压入氧化铁皮等缺陷，因为这些缺陷不仅影响轧件的外观形象，因为这些缺陷

8、不仅影响轧件的外观形象，而且往往破坏钢板的物理性能或成为产生而且往往破坏钢板的物理性能或成为产生破裂和锈蚀的缺陷源，成为应力集中的薄破裂和锈蚀的缺陷源，成为应力集中的薄弱环节。弱环节。表面质量要好表面质量要好4.4.性能性能性能性能 中中厚厚板板的的性性能能要要求求主主要要包包括括机机械械性性能能、工工艺艺性性能能和某些钢板的特殊物理或化学性能。和某些钢板的特殊物理或化学性能。对对于于重重要要用用途途的的结结构构钢钢板板，要要求求具具有有较较好好的的综综合合性性能能，即即除除了了有有良良好好的的工工艺艺性性能能，甚甚至至除除了了有有一一定定的的强强度度和和塑塑性性以以外外，还还要要求求保保证证

9、一一定定的的化化学学成成分分，保保证证良良好好的的焊焊接接性性能能、常常温温或或低低温温冲冲击击韧韧性性或或一一定定的的冲冲压压性性能能，保保证证一一定定的的金金相相组组织织及及各各向组织均匀性等。向组织均匀性等。性能要好性能要好 对板带技术要求归纳起来就是：对板带技术要求归纳起来就是：尺寸精确；尺寸精确；板形好；板形好；表面光洁；表面光洁；性能高。性能高。原料原料 用于生产中厚钢板的原料有扁钢锭、初轧板坯、用于生产中厚钢板的原料有扁钢锭、初轧板坯、锻压坯、压铸坯和连铸板坯几种。锻压坯、压铸坯和连铸板坯几种。原料尺寸的原则是：原料尺寸的原则是：（1 1）原料的厚度尺寸在保证钢板压缩比的前提下应

10、尽）原料的厚度尺寸在保证钢板压缩比的前提下应尽可能小。可能小。（2 2）原料的宽度尺寸应尽量大，使横轧操作容易。）原料的宽度尺寸应尽量大，使横轧操作容易。（3 3）原料的长度应尽可能接近原料的最大允许长度。）原料的长度应尽可能接近原料的最大允许长度。种类种类尺尺寸寸23 钢板的材质是指钢的化学成分，由于中厚钢板的材质是指钢的化学成分，由于中厚钢板用途非常广泛，为了满足不同的使用条件钢板用途非常广泛，为了满足不同的使用条件和使用要求，中厚钢板的材质也多种多样。和使用要求，中厚钢板的材质也多种多样。中厚钢板的钢种有：中厚钢板的钢种有：碳素结构钢、优质碳碳素结构钢、优质碳素结构钢、碳素工具钢、低合金

11、钢、弹簧钢、素结构钢、碳素工具钢、低合金钢、弹簧钢、高速工具钢及其他各种合金钢高速工具钢及其他各种合金钢。不同材质的钢。不同材质的钢板的材质要求参照其相关标准来规定。板的材质要求参照其相关标准来规定。原料的材质原料的材质24(1)(1)原料常见缺陷及其特点原料常见缺陷及其特点 连铸板坯常见的缺陷有连铸板坯常见的缺陷有:表面纵裂纹、表表面纵裂纹、表面横裂纹、星状裂纹、皮下气泡和夹杂、面横裂纹、星状裂纹、皮下气泡和夹杂、鼓肚、内部裂纹、中心偏析和中心疏松、鼓肚、内部裂纹、中心偏析和中心疏松、非金属夹杂等。非金属夹杂等。原料检查与清理25表面纵裂纹表面纵裂纹 表面纵裂纹是连铸坯宽面上或表面纵裂纹是连

12、铸坯宽面上或角部附近沿其长度方向的裂纹。角部附近沿其长度方向的裂纹。表面纵裂纹一般在结晶器中形表面纵裂纹一般在结晶器中形成，在二冷区进一步发展。成，在二冷区进一步发展。表面纵裂纹是由于在结晶器内表面纵裂纹是由于在结晶器内生成的凝固壳不均匀，抗拉应力集中生成的凝固壳不均匀，抗拉应力集中在某一薄弱部位而产生的。在某一薄弱部位而产生的。26 表面横裂纹表面横裂纹 横横向向裂裂纹纹出出现现连连铸铸坯坯宽宽面面上上时时，可可以以扩扩散散到到整个面上，或富集成纵向带。整个面上，或富集成纵向带。连连铸铸坯坯在在结结晶晶器器中中或或在在连连铸铸机机支支承承辊辊之之间间的的摩摩擦擦、连连铸铸坯坯在在弯弯曲曲或或

13、矫矫直直时时坯坯壳壳的的变变形形等等引引起起的的纵纵向向拉拉应应力力。此此外外，在在连连铸铸坯坯上上震震动动波波纹纹的的凹凹坑坑可可促进横向横向裂纹的产生。促进横向横向裂纹的产生。27 星状裂纹星状裂纹 星状裂纹是在连铸坯表面上呈星星状的裂纹。星状裂纹是在连铸坯表面上呈星星状的裂纹。连铸坯局部过冷或过大的冷却间歇产生的应力。连铸坯局部过冷或过大的冷却间歇产生的应力。28 皮下气孔和夹杂皮下气孔和夹杂 皮下气孔和夹杂不规则地分布在连铸坯表面皮下气孔和夹杂不规则地分布在连铸坯表面上。上。夹杂产生的原因：结晶器中钢液面的波动卷夹杂产生的原因：结晶器中钢液面的波动卷入保护渣或有缺陷的浸入式水口在钢液内

14、破损。入保护渣或有缺陷的浸入式水口在钢液内破损。皮下气孔产生的原因：钢水脱氧不充分，或皮下气孔产生的原因：钢水脱氧不充分，或当中间包潮湿以及引锭杆头部潮湿时，最先浇注当中间包潮湿以及引锭杆头部潮湿时，最先浇注的板坯部分出现皮下气孔。的板坯部分出现皮下气孔。29 鼓肚鼓肚 鼓肚是指连铸坯厚度沿宽度方向的中部增大。鼓肚是指连铸坯厚度沿宽度方向的中部增大。连铸机支承辊对连铸坯的支撑不充分或连铸机支承辊对连铸坯的支撑不充分或 没有支撑，连铸坯芯部钢水对坯壳的静没有支撑，连铸坯芯部钢水对坯壳的静 压力而使得坯壳膨胀。压力而使得坯壳膨胀。内部裂纹内部裂纹 内部裂纹是指矫直、弯曲或辊子压下时造成内部裂纹是指

15、矫直、弯曲或辊子压下时造成的压应力作用在脆弱的凝固界面上而使连铸坯产的压应力作用在脆弱的凝固界面上而使连铸坯产生的裂纹。生的裂纹。30 中心偏析和中心疏松中心偏析和中心疏松 连铸坯芯部的碳、磷、硫等元素的富集称为中心连铸坯芯部的碳、磷、硫等元素的富集称为中心偏析。偏析。连铸坯中心附近存在许多微小的孔隙叫做中心疏连铸坯中心附近存在许多微小的孔隙叫做中心疏松。松。原因：浇注温度过高，以及连铸坯液芯末端区域原因：浇注温度过高，以及连铸坯液芯末端区域内夹持辊间隙调整不当都可以加重中心偏析和中心疏内夹持辊间隙调整不当都可以加重中心偏析和中心疏松。松。采用电磁搅拌可以减轻中心偏析和中心疏松。采用电磁搅拌可

16、以减轻中心偏析和中心疏松。31 非金属夹杂物非金属夹杂物 在在弧弧形形连连铸铸机机或或立立弯弯连连铸铸机机中中，外外来来和和内内部部生生产产的的非非金金属属夹夹杂杂物物在在液液芯芯中中上上浮浮导导致表面产生非金属夹杂物。致表面产生非金属夹杂物。避避免免或或减减少少连连铸铸坯坯内内非非金金属属夹夹杂杂物物的的方方法法有有减减少少外外来来杂杂物物；减减少少钢钢水水中中的的非非金金属属夹夹杂杂物物的的；防防止止钢钢水水在在浇浇注注过过程程中中的的氧氧化等。化等。32 (2)(2)原料表面的清理原料表面的清理 原原料料表表面面存存在在的的缺缺陷陷，除除一一些些比比较较轻轻的的缺缺陷陷因因其其在在加加热

17、热过过程程中中被被氧氧化化掉掉，不不会会影影响响钢钢板板质质量量不不需需清清理理外外，尺尺寸寸超超过过一一定定限限度度的的缺缺陷陷都都需需要要采采用用某某种种清清理理方方法法，将将其其清清除除掉掉，以以免免影影响响钢板质量或造成废品。钢板质量或造成废品。常用的清理方法有火焰清理、风铲清理、常用的清理方法有火焰清理、风铲清理、砂轮磨研、机床加工、电弧清理砂轮磨研、机床加工、电弧清理等。等。33任务二 原料区操作能力目标：掌握中厚板原料区操作的技术要求，会正确执行原料区操作程序。知识目标：熟悉中厚板原料的技术指标，理解原料与最终成品的联系。34连铸与轧制衔接工艺连铸与轧制衔接工艺 钢铁生产工艺流程

18、正向着连续化、钢铁生产工艺流程正向着连续化、紧凑化、自动化的方向发展。紧凑化、自动化的方向发展。关键：实现钢水铸造凝固和变形关键：实现钢水铸造凝固和变形过程的连续化（即连铸连轧）。过程的连续化（即连铸连轧）。衔接存在的问题：产量的匹配、铸坯规衔接存在的问题：产量的匹配、铸坯规格的匹配、生产节奏的匹配、温度的衔格的匹配、生产节奏的匹配、温度的衔接、铸坯表面质量和性能的传递和调控接、铸坯表面质量和性能的传递和调控技术。技术。产量、规格和节奏匹配是基本条件，质产量、规格和节奏匹配是基本条件，质量控制是基础，温度与热能的衔接是技量控制是基础，温度与热能的衔接是技术关键。术关键。按照温度曲线，根据冶金学

19、特点，连铸与连轧工按照温度曲线，根据冶金学特点，连铸与连轧工序的衔接模式有五种类型：序的衔接模式有五种类型：（1 1）连续铸轧工艺：铸坯在铸造的同时进行轧制。（如：）连续铸轧工艺：铸坯在铸造的同时进行轧制。（如：方式方式1 1）（2 2）连铸坯直接轧制工艺：高温铸坯不需进加热炉加热，）连铸坯直接轧制工艺：高温铸坯不需进加热炉加热，略经补偿加热即可直接轧制。（如：方式略经补偿加热即可直接轧制。（如：方式1 1）特点：连铸坯温度在特点：连铸坯温度在A3A3线以上（线以上（11001100左右），无正式加左右），无正式加热工序，铸坯热轧前无相变（奥氏体铁素体奥氏体的热工序，铸坯热轧前无相变（奥氏体铁

20、素体奥氏体的相变，保留粗大奥氏体晶粒，需轧制细化）。相变，保留粗大奥氏体晶粒，需轧制细化）。（3 3）连铸坯直接热装轧制工艺：高温铸坯温度保持在）连铸坯直接热装轧制工艺：高温铸坯温度保持在11001100A3A3之间以奥氏体状态装入加热炉之间以奥氏体状态装入加热炉,加热到轧制温度加热到轧制温度后进行轧制。如：方式后进行轧制。如：方式2 2。（4 4）低温热装工艺：铸坯冷至）低温热装工艺：铸坯冷至A3A3线或线或A1A1线以下温度进行装线以下温度进行装炉。如：方式炉。如：方式3 3、4 4。（5 5）常规冷装炉轧制工艺：连铸坯冷至室温后，装入加热）常规冷装炉轧制工艺：连铸坯冷至室温后，装入加热炉

21、加热后轧制。炉加热后轧制。一般将温度一般将温度400400作为热装的最低温界限。作为热装的最低温界限。1 1 1 1连铸与轧制衔接模式连铸与轧制衔接模式连铸与轧制衔接模式连铸与轧制衔接模式总结：总结：（1 1）（）（2 2）为直接轧制，（）为直接轧制，（3 3）（）（4 4）为热送热装轧制。）为热送热装轧制。热装和直接轧制的特点：热装和直接轧制的特点：利用冶金热能，节约能源；利用冶金热能，节约能源；例如：例如：500500装炉时，节能装炉时，节能0.250.25106KJ/t106KJ/t，600600装炉时，装炉时，节能节能0.340.34106KJ/t106KJ/t，800800装炉时，节

22、能装炉时，节能0.5140.514106KJ/t106KJ/t，直接轧制比冷装炉节能，直接轧制比冷装炉节能80808585。提高成材率，节约金属消耗；（加热时间短，烧损少）提高成材率，节约金属消耗；（加热时间短，烧损少）简化生产工艺流程；简化生产工艺流程；大大缩短生产周期；大大缩短生产周期；提高产品质量。（氧化铁皮少，无加热滑道轨迹）提高产品质量。（氧化铁皮少，无加热滑道轨迹）实现连铸连轧的主要技术环节：实现连铸连轧的主要技术环节：铸坯温度保证与输送技术；（关键技术）铸坯温度保证与输送技术；（关键技术）自由程序（灵活）轧制技术；自由程序（灵活）轧制技术；生产计划管理技术；生产计划管理技术；工艺

23、设备的可靠性技术。工艺设备的可靠性技术。铸坯输送与温度保证技术如图铸坯输送与温度保证技术如图1 13 3所示。所示。利用液芯潜热，使铸坯保持更高更均匀的温度；利用液芯潜热，使铸坯保持更高更均匀的温度；在保证充分冷却不致拉漏的前提下，合理控制钢流在保证充分冷却不致拉漏的前提下，合理控制钢流速度和冷却制度来保加热温度，将铸坯完全凝固的速度和冷却制度来保加热温度，将铸坯完全凝固的时刻控制在连铸机冶金长度的末端，否则还要降温。时刻控制在连铸机冶金长度的末端，否则还要降温。具体方法：采用上部强冷，下部缓冷的变化冷却制具体方法：采用上部强冷，下部缓冷的变化冷却制度，提高整体温度；度，提高整体温度；不对板坯

24、的边部喷水，使液芯尾端两侧呈凸起形不对板坯的边部喷水，使液芯尾端两侧呈凸起形（通常中心呈凸形），提高边角温度；（通常中心呈凸形），提高边角温度；边部减少冷却水量，中部适当加大水量，消除温差。边部减少冷却水量，中部适当加大水量，消除温差。2 2 2 2铸坯温度保证与输送技术铸坯温度保证与输送技术铸坯温度保证与输送技术铸坯温度保证与输送技术 连铸板坯的输送保温技术连铸板坯的输送保温技术在连铸生产中，用保温罩将铸坯的两侧罩起来，在连铸生产中，用保温罩将铸坯的两侧罩起来，减少边角部的散热。减少边角部的散热。在连铸坯外部的运送过程中，使用固定保温罩在连铸坯外部的运送过程中，使用固定保温罩和绝热辊道。和绝

25、热辊道。近来研制了板坯运输保温车。近来研制了板坯运输保温车。板坯边部补偿加热技术板坯边部补偿加热技术采用以下几种：采用以下几种：连铸机内绝热技术（与常规相比边部温度提高连铸机内绝热技术（与常规相比边部温度提高200200）；）；在火焰切割机附近采用板坯边部加热装置。在火焰切割机附近采用板坯边部加热装置。加热方式：电感应加热或煤气烧嘴加热。加热方式：电感应加热或煤气烧嘴加热。连连铸常见质量缺陷连连铸常见质量缺陷铸坯夹杂物铸坯夹杂物 连连铸铸机机的的机机型型对对铸铸坯坯内内夹夹杂杂物物的的数数量量和和分分布布有有着着重重要要影影响响。弧弧形形铸铸机机,上上浮浮的的夹夹杂杂物物容容易易被被内内弧弧侧

26、侧液液固固界界面面所所捕捕捉捉，在在连连铸铸坯坯内内弧弧侧侧距距表表面面约约10mm10mm处处就就形形成成了了AlAl2 2O O3 3夹夹杂杂物物的的聚聚集集,大大型型夹夹杂杂物物也也多多集集中中于于连连铸铸坯坯内内弧弧内内侧侧厚厚度度的的1/5-1/41/5-1/4的的部部位位。铸铸坯坯夹夹杂杂物物聚聚集集机机理理表表明明：液液相相穴穴内内有有利利于于夹夹杂杂物物上上浮浮的的有有效效垂垂直直长长度度应应不不小小于于2m2m，因因此此最最好带有好带有2-3m2-3m垂直长度的弧形连铸机。垂直长度的弧形连铸机。连铸机的机型不同，连铸坯内夹杂物的数连铸机的机型不同，连铸坯内夹杂物的数量也有明显

27、的差异。如按量也有明显的差异。如按1Kg1Kg铸坯重计算铸铸坯重计算铸坯夹杂物的数量：坯夹杂物的数量：立式铸机：立式铸机：0.04mg/kg0.04mg/kg；立弯式铸机：立弯式铸机：0.46mg/kg0.46mg/kg；弧形铸机：弧形铸机：1.75mg/kg1.75mg/kg；水平铸机：水平铸机：1.35mg/kg1.35mg/kg。根据示踪试验所测定的数据，铸坯中夹杂根据示踪试验所测定的数据，铸坯中夹杂物来源比例为：物来源比例为：出钢过程钢液氧化产物占出钢过程钢液氧化产物占10%10%；脱氧产物占脱氧产物占15%15%；熔渣卷入约占熔渣卷入约占15%15%；注流的二次氧化占注流的二次氧化占

28、40%40%左右；左右；耐火材料的冲刷约占耐火材料的冲刷约占20%20%；中间罐渣占中间罐渣占10%10%。提高钢纯净度的措施提高钢纯净度的措施 无渣出钢无渣出钢 选择合适的精炼处理方式选择合适的精炼处理方式 采用无氧化浇注技术采用无氧化浇注技术 充分发挥中间罐冶金净化器的作用充分发挥中间罐冶金净化器的作用 选用优质耐火材料选用优质耐火材料 充分发挥结晶器的作用充分发挥结晶器的作用 采用电磁搅拌技术，控制注流运动采用电磁搅拌技术，控制注流运动 连铸坯表面质量及控制连铸坯表面质量及控制 连连铸铸坯坯表表面面质质量量的的好好坏坏决决定定了了铸铸坯坯在在热热加加工工之之前前是是否否需需要要精精整整，

29、也也是是影影响响金金属属收收得得率率和和成成本本的的重重要要因因素素，还还是是铸铸坯坯热热送送和和直直接接轧轧制制的的前前提提条件。条件。连连铸铸坯坯表表面面缺缺陷陷形形成成的的原原因因较较为为复复杂杂，但但总总体来讲，主要是受结晶器内钢液凝固所控制体来讲，主要是受结晶器内钢液凝固所控制。表面裂纹表面裂纹 表表面面裂裂纹纹就就其其出出现现的的方方向向和和部部位位，可可以以分分为为面面部部纵纵裂裂纹纹；角角部部纵纵裂裂纹纹与与横横裂裂纹纹；星星状状裂纹等。裂纹等。纵纵向向裂裂纹纹在在板板坯坯多多出出现现宽宽面面的的中中间间部部位位，方方坯坯多多出出现现在在棱棱角角处处。表表面面纵纵裂裂纹纹直直接

30、接影影响响钢钢材材质质量量。若若铸铸坯坯表表面面存存在在深深度度为为2.5mm,2.5mm,长长度度为为300mm300mm的的裂裂纹纹，轧轧成成板板材材后后就就会会形形成成1125mm1125mm的的分分层层缺缺陷陷。严严重重的的裂裂纹纹深深度度达达10mm10mm以以上上，将将造造成漏钢事故或废品。成漏钢事故或废品。其其实实早早在在结结晶晶器器内内坯坯壳壳表表面面就就存存在在细细小小裂裂纹纹，铸铸坯坯进进入入二二冷冷区区后后，微微小小裂裂纹纹继继续续扩扩展展形形成成明明显显裂裂纹纹。由由于于结结晶晶器器弯弯月月面面区区初初生生坯坯壳壳厚厚度度不不均均匀匀，其其承承受受的的应应力力超超过过了

31、了坯壳高温强度，在薄弱处产生应力集中致使纵向裂纹。坯壳高温强度，在薄弱处产生应力集中致使纵向裂纹。坯坯壳壳承承受受的的应应力力包包括括：坯坯壳壳内内外外，上上下下存存在在温温度度差差产产生生的的热热应应力力；钢钢水水静静压压力力阻阻碍碍坯坯壳壳凝凝固固收收缩缩产产生生的的应应力力；坯坯壳壳与与结结晶晶器器壁壁不不均均匀匀接接触触而而产产生生的的摩摩擦擦力力。这这些些应应力力的的总总和和超超过过了了钢钢的的高高温温强强度度，致致使使铸铸坯坯薄薄弱弱部部位位产生裂纹。产生裂纹。预防表面纵裂纹的措施预防表面纵裂纹的措施 结晶器采用合理的倒锥度结晶器采用合理的倒锥度 选用性能良好的保护渣选用性能良好的

32、保护渣 浸入式水口的出口倾角和插入深度要合适浸入式水口的出口倾角和插入深度要合适 确定合理的浇注温度及拉坯速度确定合理的浇注温度及拉坯速度 保持结晶器液面稳定保持结晶器液面稳定 钢的化学成分应控制在合适的范围钢的化学成分应控制在合适的范围 采用热顶结晶器采用热顶结晶器 横横向向裂裂纹纹多多出出现现铸铸坯坯的的内内弧弧侧侧振振痕痕波波谷谷处处。经经金金相相检检查查指指出出,裂裂纹纹深深7mm,7mm,宽宽0.2mm0.2mm，处处于于铁铁素素体体网网状状区区，也也正正好好是是初初生生奥奥氏氏体体晶晶界界。晶晶界界处处还还有有AlNAlN或或Nb(CNNb(CN)的的质质点点沉沉淀淀，因因而而降降

33、低低了了晶晶界界的的结结合合力力,诱诱发发了了横横裂裂纹纹的的产产生生。铸铸坯坯矫矫直直，内内弧弧侧侧受受拉拉应应力力作作用用，振振痕痕缺缺陷陷效效应应产产生生应应力力集集中中，如如果果正正值值700-900700-900脆脆化化温温度度区区，促促成成了了振振痕痕波波谷谷处处横横裂裂纹纹的的生生成成。当当铸铸坯坯表表面面有有星星状状龟龟裂裂纹纹时时，受受矫矫直直应应力力作作用用，细细小小裂裂纹纹扩扩展展成成横横裂裂纹纹；若若细细小龟裂纹处于角部，则形成角部横裂纹小龟裂纹处于角部，则形成角部横裂纹。预防表面横裂纹的措施预防表面横裂纹的措施 结晶器采用高频率，小振幅振动结晶器采用高频率，小振幅振动

34、 二冷区采用平稳热冷却，控制矫直铸坯温度二冷区采用平稳热冷却，控制矫直铸坯温度 降低钢中降低钢中S S、O O、N N的含量，加入的含量，加入TiTi、ZrZr、Ca Ca 选用性能良好的保护渣选用性能良好的保护渣 保持结晶器液面稳定保持结晶器液面稳定 通过二次冷却使铸坯表面层奥氏体晶粒细化通过二次冷却使铸坯表面层奥氏体晶粒细化 星星状状裂裂纹纹一一般般发发生生在在晶晶间间的的细细小小裂裂纹纹，呈呈星星状状或或呈呈网网状状。通通常常是是隐隐藏藏在在氧氧化化铁铁皮皮之之下下难难于于发发现现，经经酸酸洗洗或或喷喷丸丸后后才才出出现现在在铸铸坯坯表表面面。主主要要是是由由于于铜铜向向铸铸坯坯表表面面

35、层层晶晶界界的的渗渗透透，或或者者有有AlN,BNAlN,BN或或硫硫化化物物在在晶晶界界沉沉淀淀，这这都都降降低低了了晶晶界界的的强强度度,引引起起晶晶界界的的脆脆化化,从而导致裂纹的形成。从而导致裂纹的形成。预防表面预防表面星状裂纹星状裂纹的措施的措施 结晶器铜板表面应镀铬或镀镍结晶器铜板表面应镀铬或镀镍 精选原料精选原料,降低降低CuCu、SnSn等元素的原始含量等元素的原始含量 降低钢中含硫量，并控制降低钢中含硫量，并控制w(Mn)/w(Sw(Mn)/w(S)40)40 控制钢中控制钢中AlAl、N N的含量的含量 选择合适的二次冷却制度选择合适的二次冷却制度 表面夹渣表面夹渣 指指在

36、在铸铸坯坯表表皮皮下下2-10mm2-10mm镶镶嵌嵌有有大大块块的的渣渣子子,因因而而也也称称为为皮皮下下夹夹渣渣。就就其其夹夹渣渣的的组组成成来来看看，锰锰-硅硅盐盐系系夹夹杂杂物物的的外外观观颗颗粒粒大大而而浅浅；AlAl2 2O O3 3系系夹夹杂杂物物细细小小而而深深.若若不不清清除除,会会造造成成成成品品表面缺陷，增加制品的废品率。表面缺陷，增加制品的废品率。夹夹渣渣的的导导热热性性低低于于钢钢,致致使使夹夹渣渣处处坯坯壳壳生生长长缓缓慢慢，凝凝固固壳壳薄薄弱弱，往往往往是是拉拉漏漏的的起起因因，一一般渣子的熔点高易形成表面夹渣。般渣子的熔点高易形成表面夹渣。敞开浇注，由于二次氧化

37、，结晶器表面敞开浇注，由于二次氧化，结晶器表面有浮渣。有浮渣。在在用用保保护护渣渣浇浇注注时时，夹夹渣渣的的根根本本原原因因是是由由于于结结晶晶器器液液面面不不稳稳定定所所致致。水水口口出出孔孔的的形形状状,尺尺寸寸的的变变化化，插插入入深深度度,吹吹气气量量，塞塞棒棒失失控控以以及及拉拉速速突突然然变变化化等等均均会会引引起起结结晶晶器器夜夜面面的的波波动动,严重时导致夹渣。严重时导致夹渣。就就其其夹夹渣渣的的内内容容来来看看，有有未未熔熔的的粉粉状状保保护护渣渣，也也有有上上浮浮未未来来得得及及被被液液渣渣吸吸收收的的AlAl2 2O O3 3夹夹杂杂物，还有吸收溶解了过量高熔点的物，还有

38、吸收溶解了过量高熔点的AlAl2 2O O3 3等等 。波动区间波动区间20mm20mm时时,皮下夹渣深度皮下夹渣深度2mm2mm；波动区间波动区间40mm40mm时时,皮下夹渣深度皮下夹渣深度4mm40mm40mm时时,皮下夹渣深度皮下夹渣深度7mm0.008%w(Al)0.008%干燥入炉材料，和与钢液直接接触材料干燥入炉材料，和与钢液直接接触材料 采用全程保护浇注采用全程保护浇注 选用合适的精炼方式降低钢中含气量选用合适的精炼方式降低钢中含气量 控制中间罐塞棒的吹入控制中间罐塞棒的吹入ArAr量量 连铸坯内部质量及控制连铸坯内部质量及控制 铸铸坯坯的的内内部部质质量量是是指指铸铸坯坯是是

39、否否具具有有正正确确的的凝凝固固结结构构、偏偏析析程程度度、内内部部裂裂纹纹、夹夹杂杂物物含含量量及分布状况等。及分布状况等。凝凝固固结结构构是是铸铸坯坯的的低低倍倍组组织织，即即钢钢液液凝凝固固过过程程中中形形成成等等轴轴晶晶和和柱柱状状晶晶的的比比例例。铸铸坯坯的的内内部部质量与二冷区的冷却及支撑系统密切相关。质量与二冷区的冷却及支撑系统密切相关。中心偏析中心偏析 钢钢液液在在凝凝固固过过程程中中，由由于于溶溶质质元元素素在在固固液液相相中中的的再再分分配配形形成成了了铸铸坯坯化化学学成成分分的的不不均均匀匀性性，中中心心部部位位w(C)w(C)、w(P)w(P)、w(S)w(S)含含量量

40、明明显显高高于于其他部位，这就是中心偏析。其他部位，这就是中心偏析。中中心心偏偏析析往往往往与与中中心心疏疏松松和和缩缩孔孔相相伴伴存存在在的的，从从而而恶恶化化了了的的钢钢的的力力学学性性能能，降降低低了了钢钢的的韧性和耐蚀性，严重的影响产品质量。韧性和耐蚀性，严重的影响产品质量。中中心心偏偏析析是是由由于于铸铸坯坯凝凝固固末末期期，尚尚未未凝固富集偏析元素的钢流流动造成的。凝固富集偏析元素的钢流流动造成的。铸铸坯坯的的柱柱状状晶晶比比较较发发达达，凝凝固固过过程程常常有有“搭搭桥桥”发发生生。方方坯坯的的凝凝固固末末端端液液相相穴穴窄窄尖尖，“搭搭桥桥”后后钢钢液液补补缩缩受受阻阻，形形成

41、成“小小钢钢锭锭”结结构构，因因而而周周期期性性，间间断断地地出出现现了了缩缩孔孔与与偏偏析析。当当板板坯坯发发生生鼓鼓肚肚变变形形时时，也也会会引引起起液液相相穴穴内内富富集溶质元素的钢液流动，从而形成中心偏析。集溶质元素的钢液流动，从而形成中心偏析。减小铸坯中心偏析的措施减小铸坯中心偏析的措施 降低钢中易偏析元素降低钢中易偏析元素P P、S S的含量的含量 控制低过热度的浇注控制低过热度的浇注 采用电磁搅拌技术，消除柱状晶采用电磁搅拌技术，消除柱状晶“搭桥搭桥”二冷区夹辊要严格对弧二冷区夹辊要严格对弧 凝固末端采用轻压下技术凝固末端采用轻压下技术 凝固末端设置强制冷却区凝固末端设置强制冷却

42、区 中心疏松中心疏松 在在铸铸坯坯的的断断面面上上分分布布有有细细微微的的孔孔隙隙，这这些些孔孔隙隙称称为为疏疏松松。分分散散分分布布于于整整个个断断面面的的孔孔隙隙称称为为一一般般疏疏松松，在在树树枝枝晶晶间间的的小小孔孔隙隙称称为为枝枝晶晶疏疏松松；铸铸坯坯中中心心线线部部位位的的疏疏松松。一一般般疏疏松松和和枝枝晶晶疏疏松松在在轧轧制制过过程程中中均均能能焊焊合合，惟惟有有中中心心疏疏松松伴伴有有明显的偏析，轧制后，完全不能焊合明显的偏析，轧制后，完全不能焊合 。减少减少中心疏松的措施中心疏松的措施 根根据据钢钢种种的的需需要要控控制制合合适适的的过过热热度度和和拉拉坯坯速速度度；二二冷

43、冷区区采采用用弱弱冷冷却却制制度度和和电电磁磁搅搅拌拌技技术术，可可以以促促进进柱柱状状晶晶向向等等轴轴晶晶转转化化，是是减减少少中中心心疏疏松松和和改改善善铸铸坯坯致致密密度度和和有有效效措措施施，从从而而提提高铸坯质量。高铸坯质量。内部裂纹内部裂纹 铸铸坯坯从从皮皮下下到到中中心心出出现现的的裂裂纹纹都都是是内内部部裂裂纹纹，在在凝凝固固过过程程中中产产生生的的裂裂纹纹，也也叫叫凝凝固固裂裂纹纹。从从结结晶晶器器下下口口拉拉出出带带液液心心的的铸铸坯坯，在在弯弯曲曲、矫矫直直和和夹夹辊辊压压力力作作用用下下，于于凝凝固固前前沿沿薄薄弱弱的的固固液液界界面面上上沿沿一一次次树树枝枝晶晶或或等

44、等轴轴晶晶界界裂裂开开，富富集集溶溶质质元元素素母母液液流流入入缝缝隙隙中中，此此裂裂纹纹往往往往伴伴有有偏偏析析线线，也也称称“偏偏析析条条纹纹”，在在热热加加工工过过程程中中不不能能消消除除的的，影影响响钢钢的的力力学学性性能，尤其是对横向性能危害最大能，尤其是对横向性能危害最大。皮皮下下裂裂纹纹一一般般在在距距铸铸坯坯表表面面20mm20mm以以内内，与与表表面面垂垂直直的的细细小小裂裂纹纹，都都称称其其为为皮皮下下裂裂纹纹。裂裂纹纹大大都都靠靠近近角角部部，也也有有在在菱菱变变后后沿沿断断面面对对角角线线走走向向形形成成的的。主主要要是是由由于于铸铸坯坯表表面面层层温温度度反反复复变变

45、化化导导致致相相变变，沿沿两两相相组织的交界面扩展而形成的裂纹。组织的交界面扩展而形成的裂纹。矫矫直直裂裂纹纹带带液液心心的的铸铸坯坯进进入入矫矫直直区区，铸铸坯坯的的内内弧弧表表面面受受张张力力作作用用，矫矫直直变变形形率率超超过过了了凝凝固固前前沿沿固固液液界界面面的的临临界界允允许许值值，从从晶晶间间裂裂开，形成裂纹。开，形成裂纹。压压下下裂裂纹纹是是与与拉拉辊辊压压下下方方向向相相平平行行的的一一种种中中心心裂裂纹纹。当当压压下下过过大大时时，即即使使铸铸坯坯完完全全凝凝固也有可能形成裂纹。固也有可能形成裂纹。中中心心裂裂纹纹在在板板坯坯横横断断面面中中心心线线上上出出现现，并伴有并伴

46、有P P、S S元素的正偏析，也称其断面裂纹。元素的正偏析，也称其断面裂纹。中心星状裂纹中心星状裂纹 在在方方坯坯断断面面中中心心出出现现呈呈放放射射状状的的裂裂纹纹。形形成成原原因因：由由于于凝凝固固末末期期液液相相穴穴内内残残余余钢钢液液凝凝固固收收缩缩，而而周周围围的的固固体体阻阻碍碍其其收收缩缩产产生生拉拉应应力力，中中心心钢钢液液凝凝固固放放出出潜潜热热而而加加热热周周围围的的固固体体使使其其膨膨胀胀，在在两两者者综综合合作作用用下下，使使中中心心区区受受到到破破坏坏而而导导致致放射性裂纹。放射性裂纹。减少铸坯内部裂纹的措施减少铸坯内部裂纹的措施 采用压缩浇铸技术，或者应用多点矫直技

47、术采用压缩浇铸技术，或者应用多点矫直技术 二冷区采用合适夹辊辊距，支撑辊准确对弧二冷区采用合适夹辊辊距，支撑辊准确对弧 二冷水分配适当，保持铸坯表面温度均匀二冷水分配适当，保持铸坯表面温度均匀 合适拉辊压下量，最好采用液压控制机构合适拉辊压下量，最好采用液压控制机构 连铸坯形状缺陷及控制连铸坯形状缺陷及控制鼓肚变形鼓肚变形 带带液液心心的的铸铸坯坯在在运运行行过过程程中中，于于两两支支撑撑辊辊之之间间，高高温温坯坯壳壳中中钢钢液液静静压压力力作作用用下下，发发生生鼓鼓胀胀成成凸凸面面的的现现象象，称称之之为为鼓鼓肚肚变变形形。板板坯坯宽宽面面中中心心凸凸起起的的厚厚度度与与边边缘缘厚厚度度之之

48、差差叫叫鼓鼓肚肚量量，用以衡量铸坯彭肚变形程度。用以衡量铸坯彭肚变形程度。板板坯坯鼓鼓肚肚会会引引起起液液相相穴穴内内富富集集溶溶质质元元素素钢钢液液的的流流动动，从从而而加加重重铸铸坯坯的的中中心心偏偏析析；也也有有可可能能形形成成内内部部裂裂纹纹，给给铸铸坯质量带来危害。坯质量带来危害。鼓鼓肚肚量量的的大大小小与与钢钢液液静静压压力力、夹夹辊辊间间距距、冷冷却却强强度度等等因因素素有有密密切切关关系系。鼓鼓肚肚量量随随辊辊间间距距的的4 4次次方方而而增增加加，随随坯坯壳壳厚厚度的度的3 3次方而减小次方而减小 。减少鼓肚应采取措施减少鼓肚应采取措施 降低连铸机的高度降低连铸机的高度 二冷

49、区采用小辊距密排列；铸机从上到下二冷区采用小辊距密排列；铸机从上到下 辊距应由密到疏布置；辊距应由密到疏布置；支撑辊要严格对中支撑辊要严格对中 加大二冷区冷却强度加大二冷区冷却强度 。防止支撑辊的变形，板坯的支撑辊最好选防止支撑辊的变形，板坯的支撑辊最好选 用多节辊。用多节辊。菱形变形菱形变形 菱菱形形变变形形也也叫叫脱脱方方。是是大大、小小方方坯坯的的缺缺陷陷。是是指指铸铸坯坯的的一一对对角角小小于于9090，另另一一对对角角大大于于9090；两对角线长度之差称为脱方量。；两对角线长度之差称为脱方量。若若脱脱方方量量小小于于3%3%时时，方方坯坯的的饨饨角角处处导导出出的的热热量量少少，角角

50、部部温温度度高高，坯坯壳壳较较薄薄，在在拉拉力力的的作作用用下下会会引引起起角角部部裂裂纹纹；如如果果脱脱方方量量大大于于6%6%时时，铸铸坯坯有有加加热热炉炉内内推推钢钢会会发发生生堆堆钢钢现现象象，或或者者轧轧制制时时咬咬入入孔孔型型困困难难，易易产产生生折折叠叠缺缺陷陷。因因此此铸铸坯的脱方量控制在坯的脱方量控制在3%3%以下。以下。菱菱形形变变形形是是由由于于结结晶晶器器四四壁壁冷冷却却不不均均匀匀，形形成成的的坯坯壳壳厚厚度度不不均均匀匀，引引起起收收缩缩不不均均匀匀，这这一一系系列列的的不不均均匀匀导导致致了了铸铸坯坯的的菱菱形形变变形形。在在结结晶晶器器内内由由于于四四壁壁的的限