连铸坯表面缺陷培训教材.docx

1、连铸坯表面缺陷培训教材连铸坯表面缺陷主要包括裂纹、夹渣、气泡等其它表面缺陷。一、表面裂纹表面裂纹按产生的原因可分为多种 1 、纵向裂纹在连铸坯表面上沿浇铸方向走向的裂纹叫纵裂。靠近角部出现的纵裂叫角部纵裂。一般认为，表面纵裂经常发生在碳含量为 0.10 0.16钢中，并且几乎全部产生在结晶器中，经过二次冷却段有所发展，出现纵裂的原因，最主要的是在结晶器内坯壳受到某种应力而发生变形，树枝晶枝间的浓缩杂质局部富集，降低坯壳抗拉强度，当应力超过坯壳的抗拉强度时即产生裂纹。而导致裂纹的应力包括：凝壳内外温差造成的应力，钢液静压力反抗坯面凝固收缩而产生的应力，钢液静压力把坯壳推向结晶器壁，而坯面方向收缩

2、产生摩擦而造成的应力；坯壳与结晶器壁之间产生气隙，宽面坯壳因其两端到短边凝固收缩的限制而向结晶器璧方向凸起时产生的弯曲应力等。在实际操作中，尤其当结晶器内不适当冷却及沿着铸坯周边的一次、二次冷却不均匀都易引起纵裂的产生。防止表面纵向裂纹的措施有： （1）抑制钢液成分当碳含量在 0.12时，纵裂纹敏感性最大，连铸坯越薄其影响越大。锰含量少，坯壳强度低，纵裂纹发生率高。硫含量在 0.01 %以上时，纵裂纹发生率增高。因此，为了防止纵裂纹发生，在成分设计上，要避开纵裂纹发生区域的C 、 Mn 、 S 范围，特别要降低钢中硫含量。（2）选用均匀熔化性能和溶化速度合适的保护渣。保护渣熔化不充分，导致其不

3、均匀流人连铸坯和结晶器间隙引起摩擦，也会造成坯壳冷却不均匀，产生纵裂纹。（3）正确设计结晶器的倒锥度和铜壁厚度。倒锥度过大会增加拉坯阻力，倒锥度过小冷却效果差，都会使坯壳的应力增加，铜壁过厚易产生热变形，而过薄易产生弹性变形，都会增加摩擦力，使坯壳冷却不均匀。（4）采用浸入式水口并严格对中，合理的注温、注速，结晶器宽、窄面冷却水量的平衡。2 、表面横裂表面横裂包括面部横裂和角部横裂。大多数面部横裂发生在振动波纹的波谷深处。一般认为，这种裂纹是连铸坯矫直时产生拉应力造成的，或在连铸坯表面出现龟裂时，在矫直力的作用下，以龟裂为缺口，扩展成横裂纹。如果裂纹在角部，就形成角部横裂。另外，角部横裂还可能

4、是导辊或矫直辊调整不当，使连铸坯受到过分的弯曲变形出现的。应当指出，表面横裂均发生在 700 900 的脆化温度范围内。减少表面横裂的措施有： （1）降低钢中硫、氧和氮等元素的含量，加人微量钛、锆和钙等元素，抑制碳化物、氮化物、硫化物和氧化物在晶界析出。 （2）连铸坯采用缓冷，控制晶界析出物，并使析出物粗大化。 （3）控制矫直温度，避开脆化区。 3 、表面龟裂表面龟裂（又称星裂）的深度一般为 13 毫米，严重时可能在连铸坯矫直后导致严重的横裂纹，或在轧制时造成铸坯表面撕裂，使钢材表面产生缺陷。一般认为，表面龟裂是由于铜、氧化铝和硫化物等渗入连铸坯的坯壳表面，引起钢的高温脆化而造成的。为了防止或

5、减轻龟裂，可在结晶器铜壁上镀铬，或采用硬度较高的铜合金，以减少铜渗入坯壳。另外，较弱的二冷喷水制度也有利于减少龟裂缺陷。二、表面夹渣或央杂夹渣一般是由于浮渣嵌入连铸坯表皮所造成的表面缺陷。当结晶器内浮渣的熔点高，流动性差时，就可能使连铸坯发生夹渣现象。由于夹渣的导热性差，所以连铸坯夹渣部位处易发生漏钢事故或连铸坯裂纹缺陷。连铸坯表面夹渣缺陷的发生率与浮渣的组成密切相关。此外，当钢液受污染、中间包不干净、中间包渣子流人结晶器、注流氧化、结晶器液面波动过大、浸入式水口在渣线部位穿孔而把保护渣吸入钢液等原因，都会使连铸坯产生夹渣的可能性增加。为了防止表面夹渣（或夹杂）可采用以下措施： 1 、当采用油

6、润滑敞口式水口浇铸时，要选择烟雾和燃烧生成物少的润滑油，当采用浸入式水口、保护渣浇铸时，要选择合适的渣粉。2 、敞口式浇铸时，在浇铸过程中要及时捞出结晶器液面上的浮渣；保护渣浇铸时，要随时捞去结块渣粉或及时进行换渣操作。 3、适当提高浇铸温度，加快浇铸速度，以及采用净化钢液、保护浇注等技术，也可减少夹渣的发生。三、气泡连铸坯的气泡缺陷按其存在位置，可分为表面气泡和皮下气泡。在钢的凝固过程中，钢液中的一氧化碳气体、氢气和氮气等气体的压力大于钢液的静压力和大气压力之和时，就会生成气泡，而这些气泡如果不能从钢中逸出就会产生气泡缺陷。为了防止气泡缺陷可采用以下措施： 1 、降低钢中氢气和氮气的含量。

7、2 、降低钢中氧含量，即采用强化钢液的脱氧，严格控制钢中氧含量。3 、防止空气氧化。四、其他表面缺陷 1 、重皮当坯壳在结晶器内发生轻微破裂时，会有少量钢液流出来弥合裂口，在坯壳表面上好象贴一层皮似的，通常把这种缺陷称为重皮，重皮严重者会造成漏钢事故。钢液温度低或有夹杂、润滑不良以及结晶器对弧不准等因素，都可能使连铸坯产生重皮缺陷。2 、振动波痕结晶器或连铸坯上下振动，会使连铸坯表面上产生周期性的横纹模样的振动波痕。一般说，连铸坯表面的波痕很浅，而且有规律地出现不会引起任何缺陷。但当振动不佳、结晶器内液面波动剧烈和渣粉选择不当等原因时，会产生振动波痕，有时产生的振动波痕也会成为连铸坯的一种缺陷

8、。 3 、划伤连铸坯与转动不良的辊子、导向装置等摩擦而产生的机械损伤叫划伤。预防措施是经常检修容易接触连铸坯并造成划伤的部件，同时一发现划伤就立即查找原因，并及时处理。4、凹坑按发生地点不同，凹坑分为两类，一类是在结晶器内出现的，这是由于冷却不均匀，在凝壳薄的部位熔渣过多造成的，使结晶器上部缓慢冷却或选择合适的渣粉可减少这类凹坑的发生；另一类是在拉矫机处产生的，这是由于拉娇辊上粘附金属异物或拉矫辊与连铸坯间积存的铁皮嵌入坯面形成的。在拉矫辊上附有金属时，凹坑沿坯子长度方向的分布是呈周期性的，而嵌入铁皮就不是周期性的分布。 5 、重接因水口堵塞、更换浸入式水口、更换中间包等而造成钢液中断，在钢液中心部位产生一个缠绕连铸坯周边的接痕，称为重接，又称双浇。中断浇注的时间越长，重接部位的接痕就越深，重接部位一般应当切断或局部清理。