1、1连铸作业区拉钢工岗位培训讲义连铸岗位人员培训一、连铸主要技术参数连铸机全称：R10m 五机五流全弧形合金钢连铸机连铸机半径：10 米，全弧形（合金钢要求连铸机半径 R40D）流间距*流数：1350mm*5 流冶金长度：29.8m(结晶器液面到最后一对拉矫辊之间的距离)，全凝固矫直长度：15.28m（到拉矫机长度）连铸机长度：52.941 米（连铸机外弧基准线至固定挡板）连铸机断面范围：150240mm目前主要的浇注断面为：150*150、165*225、200*200、240*240mm 2（预留）定尺范围：310.5m大包回转台：2大包回转台形式：直臂双叉（带称量） 每炉平均钢水量：60
2、吨单臂承载能力：140 吨，双臂承载能力：280 吨，回转半径：4000mm回转方向：正常 顺逆时针 180事故 逆时针 360钢包盖升降行程：407mm钢包盖旋转角度：89.8大包回转台带有液压回转做为回转台的备用旋转系统中间包车：中间包工作容量：32 吨，溢流容量：35 吨中间包工作液面高度：865mm，溢流液面高度：965mm中间包车最大载重量 70 吨 轨距 4800mm中间包车升降行程：500mm 升降速度：30mm/s中间包车横向微调：40mm 平移速度：5mm/s 中间包车行走速度：014m/min序号 铸坯断面 配合拉速设计拉速 (全凝固矫直时)设计拉速 (带液心矫直时)1 1
3、50*150 2.32 3 3.22 200*200 1.31 1.5 23 240*240 0.91 1 1.5连铸机机型分类：1按铸机外形分类：1. 1立式连铸机 1.2立弯式连铸机 1.3直结晶器弧形连铸机 1.4全弧形连铸机1.5超低头（椭圆形）连铸机 1.6水平连铸机 1.7轮式连铸机32按铸机断面分类2.1将断面小于或等于 150*150mm2叫做小方坯，而大于 150*150mm2的断面叫做大方坯2.2板坯连铸机：铸坯断面为长方形，其宽厚比一般在 3以上2.3圆坯连铸机：铸坯断面为圆形，直径60400mm2.4异型坯连铸机：浇注异型断面如工字型2.5方板坯兼用连铸机：在一台铸机上
4、，既能浇注板坯又能浇注方坯3按照拉速分类有：高速连铸机和低拉速连铸机（高拉速带液心矫直低拉速为全凝固矫直）4按钢水静压头分类：静压力较大的叫高头型连铸机，静压力较小的叫低头连铸机。机型的特点：立式连铸机：结晶器、二冷段、拉坯和剪切沿垂直 方向排列 无弯曲变形、裂纹少 占地面积少 夹杂物容易上浮 二冷均匀、简单 不能延长冶金长度、生产率低 钢液静压大，容易产生鼓肚立弯式连铸机4结晶器下有垂直段，钢水完全凝固或接近完全 凝固时定点弯曲进入圆弧段。机身高度比立式低，钢水静压小；有垂直段，夹杂物容易上浮且分布均匀；水平出坯，可以适当加长机身，提高拉速；二次冷却结构较简单 同弧形连铸机相比，占地面积相当
5、，厂房高度高，投资较大； 铸坯在一点弯曲，一点矫直，容易形成裂纹； 要求全凝固矫直，限制了生产率。多点弯曲立弯式连铸机 有垂直段，夹杂物容易上浮，具有立弯式连铸机的优点； 多点弯曲。减小应力集中，裂纹少； 可在未完全凝固进入弧形段，故可以提高生产率，增大拉速。例如宝钢板坯连铸机：直线段： 2.55m弯曲半径：48.5/22.5/16.5/12/9.555m矫直半径：9.555/11.5/16/31m连铸机长度：39.39m弧形连铸机分为弧形结晶器和直结晶器两种 机身高度为立式连铸机的 1/21/3, 占地面积和立弯式相同，基建费用低；5 钢液静压小，铸坯质量好（鼓肚、裂纹少） ； 加长机身容易
6、，可高速浇铸，生产率高； 机器设备占地面积较立式大； 内弧夹杂物容易集聚； 弧形结晶器加工较复杂； 直结晶器在出口处为弧形和直线切点，容易漏钢。椭圆型连铸机（超低头连铸机） 机身高度低，厂房高度降低； 多次变形，每次变形量不大，铸坯质量好； 钢液静压小，坯壳鼓肚量小，质量好。 结晶器内夹杂物不能上浮分离，且内弧集聚； 多半径，连铸机的对弧、安装、调整困难，设备较复杂。连续铸钢的特点（1）提高综合成材率：模铸从钢水到成坯的收 得率大约 8488，连铸为 9596；（2）降低能耗：连铸节能主要是省去了开坯工序，以及提高成材率。生产一吨钢坯比模铸可以节能 6271046kJ，相当于 21.4 35.
7、7kg标准煤。加上综合成材率的提高，可以节能约 130kg标准煤；（3）连铸产品的均一性好，质量好；（4）易于实现机械化和自动化。中间包的作用6中间包有储存钢水、减少钢水静压力、分流和净化钢水的作用，是钢水进入结晶器的最后一个重要冶金反应器。中间包衬从内到外分为永久层、工作层，其中工作层主要有：绝热板、涂抹料、干式料等，炼钢厂主要是涂抹料中间包上水口大小选择的原则为按照最大拉速而确定，采用塞棒控流方式可以将中包上水口选择大一些.以目前连铸的28 防堵水口为例进行讲解：结晶器的作用：结晶器上口为进水，下口为出水，进出水温差9 度，进出水流速在 610m/s钢水在结晶器中的凝固行为对铸坯表面质量和
8、铸机的正常生产有重大影响。故对结晶器有如下要求：（1）为使钢水迅速凝固，结晶器壁应有良好的导热性和水冷条件。 （2）为使凝固的初生坯壳连与结晶器内壁不粘结，磨擦力小，在浇注过程中结晶器应作上下往复运动并加润滑油。 （3）为使钢坯形状准确，避免7因结晶器变形而影响拉坯，结晶器应有足够的钢性，较高的和再结晶温度。（4）结晶器的结构要简单，重量要轻，寿命要长。结晶器类型有：整体型、管式、组合式结晶器下图为连铸铸坯凝固温度图：结0123456789101231451675809510150213054105160距 弯 月 面 ， m温度， 0512053405605780固 相 线 前 沿液 相 线
9、 前 沿 角 部 节 点 温 度表 面 中 心 节 点 温 度铸 坯 中 心 节 点 温 度 坯壳厚度,m结晶器铜管采用连续锥度，锥度计算公式：1 （上口对边长-下口对边长）/（上口对边长*铜管长度）*100%2 （上口周长-下口周长）/（上口周*铜管长度）*100%3 （上口面积-下口面积）/（面积*铜管长度）*100%结晶器铜管倒锥度单位：%/m上口对边长mm，下口对边长mm，铜管长度m；结晶器水缝宽度为 40.2mm结晶器铜管内表面振动装置的作用：8 作用：防止初生坯壳金额结晶器壁粘结；避免拉漏坯壳；改善表面质量； 振动方式分为：同步振动；负滑脱振动；正弦振动炼钢厂的结晶器振动采用单板簧
10、振动机构，内弧侧布置，振动曲线为正弦方式.振动图形为：振动频率为 35250 次/min，振幅范围：3mm6mm（目前振幅为3mm）结晶器上下振动一次的时间称为振动周期 T，s；1min 内振动的次数即为频率，次/min。正弦振动方式采用高振频、小振幅、较大的负滑脱量的振动较为有利。二冷水系统：采用四段冷却（目前为三段冷却） ，一段（足辊）为纯水冷却，二、三、四段为汽水冷却（水量调节范围大，一般可达 1：6：5；水滴直径细小，大部分水滴小于 10m，有利于提高冷却效率；水的蒸发量可达 2030%；铸坯冷却均匀，温度回升 5080/m，水喷嘴为 150200/m；节约用水约 50%） （当铸坯表
11、面温度300时，水滴湿润表面，冷却效率高（达 80%） ，当铸坯表面温度 300时，水滴与表面不湿润，水滴破裂流失，冷却效率低仅有 20%）150*150断面水条的对中示意图为：915024318098451045939二冷喷嘴到引锭杆表面距离内弧 外弧 侧弧 水嘴喷射角度二段 107 137 92 75三段 127 157 112 70四段 127 157 112 70二冷比水量如 0.7L/Kg理解为 1Kg钢冷却需要二冷水量为 0.7L液相线温度计算、矫直温度选择：液相线温度：钢水的结晶温度；过热度：超出液相线温度的温度10T=1536-88C%-8Si%-5Mn%-30P%-25S%-
12、5Ca-4Ni%-2Mo%-2V%-1.5Cr%-7液相线温度与钢中的 C、Si、Mn、P、S 等元素含量有关由图中可以看出在C在 0.10%左右的钢液相线与固相线两相区的短，钢从结晶到凝固的时间短。拉坯矫直机的作用： 作用：拉坯；矫直；送引锭杆，调节拉速 引锭杆作用：开浇时的凝固底板；传递拉坯力 引锭杆形式：挠性；刚性切割装置 作用：定尺、切割。 方式：火焰切割、机械切割 火焰切割：设备轻，不受断面限制，切口齐，有金属损耗； 机械切割： 切割速度快；无金属损耗；操作安全可靠；设备投资大，重量较大。11铸坯凝固组织：（1）表皮细小等轴晶 厚度一般 25mm（2）柱状晶区 穿晶结构 上倾一定角度
13、：例如 10度（3）中心等轴晶 伴随疏松、缩孔和偏析凝固结构对产品性能的影响（1）柱状晶的枝干较纯，而枝晶间偏析 严重，钢的力学性能具有方向性，特别是钢的横向性 能和韧性降低。（2）柱状晶的交界面，由于杂质（S、P、夹杂 物）富集，是裂纹容易扩展的地方，加工时易脆裂。12（3）柱状晶充分发展，形成穿晶结构，会造成中心疏松和缩孔，降低致密度。（1）过热度对铸坯组织结构的影响示意图：（2）二冷水量（3）液相穴内钢液的运动（4）拉速（5）连铸机类型（6）加入形核剂（7）喷吹金属粉末（例如：Al2O3、TiO2、VN、WC 等）8）外力的作用 打碎树枝晶，增加等轴晶的核心。13 消除柱状晶的搭桥，消除
14、中心疏松和缩孔，减轻中心偏析。 消除铸坯皮下夹杂物和弧形连铸坯内弧夹杂物的集聚，改善铸坯纯净度。 消除皮下针孔和表面夹渣，改善铸坯表面质量。连铸时，钢液注入结晶器后，与结晶器铜壁接触的钢液层受到水冷铜壁的激烈冷却而形成极大的过冷度。由于钢液与结晶器表面的接触，非自发形核也多，而且此时传热没有明确的方向性，在这中情况下，钢液表面层晶核生成的速度远大于晶核长大的速度，在与结晶器壁接触的钢液表面，形成了由细小等轴晶组成的激冷层。 铸坯表面形成一层激冷层后，增加了钢液散热的然阻，使内部钢液的过冷度下降，这时钢液内自发形核就比晶核的长大困难，在这种情况下，表面激冷层的晶粒就在相邻晶粒的竞争中长大起来。由
15、于晶体的长大速度存在着异向性，晶体成长的最大速度的方向是与热流方向平行的方向（相反方向） 、连铸坯内热流方向是垂直于结晶器壁的，所以与热流方向平行长大的那些晶体，抑制了相邻的其他方向晶体的成长而优先长大。在晶体长大的过程中、优先方位越接近于热流方向的晶体，越容易长大，而其他方向的晶体则被淘汰。结果晶体的数量随着结晶深入铸坯内部而减少，而且向着单一方向成长，从而形成了柱状晶层。等轴晶的生成连铸坯低倍组织的好坏，一般可以用等轴晶所占的比例多少来衡量。因为等轴晶的各个晶枝彼此嵌入，结合得非常强固，没有明显的弱面。所以等轴晶组织对铸坯的质量改善有良好的作用。14等轴晶形成的原因为：由于钢液表面激冷层的
16、部分晶体或树枝晶残片发生游离，在钢液内部成为结晶核心；同时由于结晶潜热的释放、使柱状晶周围的液态金属温度升高，而中心区的液态金属温度却逐渐降低在此过程中剩余液体内部温度渐趋均匀，铸锭（铸坯）中心部分的液态金属几乎是同时进入过冷状态。在外面柱状晶尚未长大到铸锭（坯）中心之前，剩余液态金属中同时形成了新晶核。这些晶核在铸锭（坯）中心部位发生体积结晶由于该处传热没有方向性，晶体可以向各个方向长大，于是阻止了柱状晶的继续长大，从而在中心部位形成了粗大等轴晶。 中间包控流装置中间包不是简单的过渡容器，而是一个冶金反应容器，作为钢水进入结晶器之前进一步净化钢水中间包促进夹杂物上浮其方法：1）增加钢水在中间
17、包平均停留时间 t：tw/（abv）中间包向大容量深熔池方向发展。2）改变钢水在中间包流动路径和方向，促进夹杂物上浮。矫直温度的选择：矫直一般选在 9501050高温区：从液相线以下 501300，在此区间钢的延伸率在 0.2%0.4%；强度为 13Mpa（13N/mm 2） ，塑性与强度都很低，尤其是有 P、S 偏析存在时，更加剧了钢的脆性，也是固液相界面容易产生裂纹的原因；15中温区：由 1300900，钢在这个温度范围内，处于奥氏体相区，它的强度取决于晶界析出的 S化物、Cl 化物数量和形状，若由串状改为球状分布，则可明显提高强度；低温区：在此温度范围内钢的延性最低，即脆性“口袋区” ，
18、若在此温度范围内矫直铸坯，内弧面又承受拉应力的作用，极易产生裂纹。钢 的 高 温 脆 性 曲 线020406080100120温 度断面收缩率操作中的事故分析：1漏钢开浇漏钢：a.主要由于引锭未密封好 b.引锭下滑 c.起步过早，出苗时间不够 d.保护渣加入过早且大量加入造成卷渣；浇注过程中漏钢：a.拉速快，过热度高 b.浸入式水口偏造成出结晶器坯壳薄导致漏钢 c.保护渣加入不均匀，坯壳冷却不均匀导致漏钢 d.结晶器液面不稳定，导致卷渣漏钢 e.结晶器倒锥度不满足浇注要求，倒锥度小 f.保护渣性能不好，熔点过高 g.内弧挂钢导致漏钢 h.保护渣加入不及时、结晶器倒锥度过大导致粘结漏钢 i.二冷
19、喷水小，铸坯凝固慢 j.钢水中Mn/S15162溢钢：主要由于结晶器液面突然上涨，提拉速不及时造成（一般出现在开浇中间包烘烤不好或开浇温度低造成）钢中主要元素的作用：碳是钢中最基本的也是对组织性能影响最大的元素，尤其是需要在热处理状态下使用的钢，其影响更为突出，因此钢水含碳量必须精确控制，多炉连浇时，各炉、包次之间的碳含量的差别要求小于 0.02%（有精练的前提下） 。含碳量在0.10%0.12%对铸坯纵裂纹的敏感性最大，因为在此碳含量时结晶器热流最低，这在结晶器内凝固坯壳极不均匀相一致，主要由于此含碳量在凝固过程中的包晶反应造成的。硅锰本身是作为一种脱氧剂加入钢水中的，硅、锰的含量既影响钢的
20、力学性能，又影响连铸钢水的可浇性，在钢水的Mn/Si控制在合适的范围内，仅用硅、锰脱氧的钢，当Mn/Si低于 3时，在结晶器钢液面会产生很粘的浮渣，钢水的流动性也不好，易产生漏钢的危险，只有当Mn/Si36 时，形成脱氧产物颗粒半径较大，且是液态脱氧产物，故有利于夹杂物上浮。硫对钢的热裂纹敏感性有较大的影响，因此钢水中的硫含量是影响铸坯质量的最主要成分之一，锰能改善硫对钢高温塑性的影响，随S的增加，钢的延伸率显著下降，在相同硫含量情况下，随着Mn/S的提高，钢的高温塑性有明显改善，因此对于碳结钢连铸坯，要求S0.030%、Mn/S15，这样可以防止铸坯产生裂纹和减少漏钢。铝是脱氧能力很强的脱氧
21、剂，其脱氧产物多半是纯的 Al2O3，但 Al2O3 是高熔点氧化物，必须进行处理否则易堵塞中间包上水口，Si-Ca 合金在钢中溶解时，17很容易与氧反应，形成液态的硅酸钙脱氧产物；又能使钢中的 Al2O3变性为液态夹杂，易于上浮排除，从而避免水口结瘤和堵塞；同时还可使钢中氧化物和硫化物夹杂球化，起到变性处理作用。钙合金在炼钢中得到越来越广泛的应用，目前，用部分 Si-Ca合金取代部分铝对低碳钢水的脱氧，已经成为小方坯连铸改善钢水可浇性，防止水口堵塞的重要技术措施，但是用钙脱氧时必须注意钢水中则样风致 Ca%/Al%对钢水流动性的影响：当Ca%/Al %0.07%时，增加钙含量能使浇注性能得到
22、改善；当Ca%/Al %0.07%、0.10.15%时，生成的夹杂物主要为 CaO.6Al2O3，水口会产生结瘤现象；当Ca%/Al %0.10.15%时，生成的夹杂物主要为 CaO.6Al2O3，大大改善钢水的流动性，可完全避免水口堵塞。硅（Si）是钢中常见的元素之一，在炼钢过程中用做还原剂很脱氧集剂，所以钢中常含有 020%0.30%的硅。如果钢中硅含量超过 0.50%0.60%时，硅就算做特殊的合金元素元素，这种钢就称为“硅钢” 。硅能显著提高钢的弹性极限、屈服强度和抗拉强度，故可广泛制造重负的弹簧钢。锰（Mn）是钢中常见元素之一，钢中含 0.30%0.50%的锰是经常的，在碳素钢中加入
23、 0.7%1.8%或以上的锰时，就算是特殊钢“锰钢”了，这种含锰量较高的碳素钢的力学性能，要比一般含锰量的好得多，不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，能提高钢的淬透性，改善钢的热加工性能。硫（S）是有害元素。硫不溶于铁，以 FeS形式存在。FeS 与 Fe形成共晶，分布于奥氏体晶界上。而 FeS-Fe共晶熔点低，为 989，在 1000-1200时使晶18界无强度，钢变脆，称“热脆” 。一般要求 S 0.040，而 MnS熔点高 1620，呈粒状分布在晶粒中，所以 Mn可以减轻热脆。S 可以提高钢的切削性能。磷（P）是有害元素，磷全部溶于铁素体，虽可提高铁素体的强度和硬度，但在室温下使钢的
24、塑性、韧性急剧降低，钢变脆，称为冷脆。磷还降低钢的焊接性能。一般要求 P0.040%. P 可以提高钢的耐腐蚀性能。铬（Cr）加入钢中能显著提高钢的抗氧化作用，增加钢的抗腐蚀能力，并能提高钢的强度和耐磨性，由于铬加入钢中能改善钢的力学性能及物理物理和化学性能，因此在各种用途的合金钢中，普遍含有不同数量的铬。钼（Mo）是一种贵重的合金元素，可归纳为提高淬透性和热强性，防止回火脆性。铝（Al）能细化钢的晶粒，提高钢在低温下的韧性，铝对氮有极大的亲和力，含铝的钢渗氮后，在钢种表面牢固地形成一层薄而硬的弥散分布的氮化铝层，从而提高其硬度和疲劳强度，并改善其耐磨性。钒（V）与碳、氮、氧都有极强的亲和力，
25、与之形成相应的极为稳定的化合物，少量的不到 0.5%的钒能细化钢的晶粒，提高钢的强度、屈强比和低温韧性，改善钢的焊接性能，也能增加钢的热强性和蠕变的抗力。目前生产的钢种主要为：普碳钢 Q195、Q235，低合金钢HRB335、HRB400、25MnSiV、18MnV，优质碳素结构钢 10#、20#、45#、B7，优质合金结构钢 40Cr，低碳低硅钢 1006、Q195L。目前生产的一些钢种的用途：Q195钢：具有较高的塑性和韧性，易于冷加工，用于制造载荷小的零件，垫铁、19铆钉、地脚螺栓、开口销、拉杆、冲压零件及焊接件，品种有盘条、圆钢、方钢、六角钢、扁钢、螺纹钢筋、角钢、钢板。Q235：A
26、级和 B极，在强度，塑性、韧性及焊接性等各方面能较好地满足钢结构和钢筋混凝土结构用钢的要求，用来制造薄板、钢筋、钢结构用各种型条钢、中厚板、铆钉、道钉、各种机械零件。低倍组织：钢材的横截面酸浸低倍组织试片或断口上不得有肉眼可见的缩孔、气泡、裂纹、夹杂、翻皮和白点，酸浸低倍组织：一般疏松、中心疏松、偏析均应不大于 3级10#钢：屈服点和抗拉强度比值较低，塑性和韧性均高，在冷态下容易模压成型，一般用做拉杆、卡头、垫片等；45#钢：用于强度要求较高，韧性中等的零件，主要用于制造齿轮、齿条、链轮、轴、键、销等；40Cr钢：抗拉强度和屈服强度比相应的碳钢提高约 20%，并有良好的淬透性，主要制造较重要的
27、调质零件，如齿轮、套桶、轴、键、销等；42CrMo钢：用于制造高负荷下工作的重要结构件，特别是受冲击、震动。按化学成分对钢进行分类钢根据其化学成分不同，分为非合金钢、低合金钢和合金钢三类1.非合金钢非合金钢按照质量等级又可分为普通质量非合金钢、优质非合金钢和特殊质量非合金钢。普通质量非合金钢优质非合金钢特殊质量非合金钢低合金钢20低合金钢按照质量等级可分为普通质量低合金钢、优质低合金钢和特殊质量低合金钢。普通质量低合金钢优质低合金钢特殊质量低合金钢合金钢合金钢按照质量等级可分为优质合金钢和特殊质量合金钢。按特性及用途分类在按照钢的化学成分分为非合金钢、低合金钢和合金钢三大类的基础上，根据钢本身
28、的特性及其用途，一般还可进一步细分。1.非合金钢包括：（l）一般碳素结构钢；（2）优质碳素结构钢；（3）碳素工具钢；（4）碳素弹簧钢；（5）电工纯铁；（6）其它非合金钢。2.低合金钢包括：（l）低合金结构钢；（2）低合金钢筋钢；（3）低合金铁道用钢；4）低合金耐大气腐蚀钢；（5）其它低合金钢。3.合金钢（含特殊合金）包括：（1）合金结构钢；（2）合金工具钢；（3）高速工具钢；（4）轴承钢；（5）合金弹簧钢；（6）不锈钢、耐蚀钢；（7）耐热钢；（8）电工用硅钢；（9）高温合金；（10）精密合金；（11）电热合金；（12）耐蚀合金；（13）其它合金钢。铸坯缺陷可分为三类：表面缺陷、内部缺陷以及形状
29、缺陷。21表面缺陷：横裂、纵裂、针孔、皮下气泡、划痕、结疤、接痕、重皮等。内部缺陷：中心裂纹、中心疏松、三角区裂纹、中心偏析、气孔、非金属夹杂物等。形状缺陷：鼓肚变形等。二.形状缺陷连铸坯形状包括几何形状和尺寸。只要保证结晶器断面尺寸、切割长度尺寸的准确 三.表面缺陷连铸坯主要表面缺陷如下：1表面裂纹按裂纹方向和所在部位，表面裂纹可分为表面纵裂、角部纵裂、表面横裂、表面龟裂、表面夹渣、气泡和针孔。凡是铸坯表面裂纹都在结晶器内坯壳表面产生，而进入二冷区以后这种细小表面裂缝扩展成明显的裂纹。1）表面纵裂 表面纵裂主要是在板坯中央浇注方向的裂纹。形成原因是结晶器内坯壳过薄而不均匀，在坯壳的薄弱环节，
30、受综合拉应力作用而开裂。引起表面纵裂的工艺操作因素有：结晶器内板坯冷却不均匀；结晶器变形产生板坯鼓肚；保护渣性能不合要求；浸入式水口对中不准；浸入式水口形状及出口角度不合理；注温注速配合不当；此外钢液中硫0.02%，硫越高裂纹越敏感。含碳量 0.12%左右结晶器导出热流波动很大，以 0.12%碳热流为最小，所以含碳量 0.100.15%22裂纹敏感性增加。 2）角纵裂 结晶器角部坯壳凝固最快，收缩出现最早。气隙首先在角部形成，使传热减慢，扒迟了凝固，而中心部位气隙比角部小，因此在角部坯壳最薄处，易产生角部裂纹。3）表面横裂纹 表面横裂纹发生在坯表面上，而且大多数是沿振痕波谷处。常有氧化铁皮覆盖
31、不易发现。含 Mn、Al 较高钢种易产生。影响表面横裂产生的工艺因素有：二冷区冷却强度太大，铸坯矫直时表面温度 900，刚好位于钢的脆性区，再有AL、Nb（CN）等杂质在晶界析出，在矫直力作用下沿振痕波谷处产后横裂纹。防止这类横裂纹的措施是：调整二冷区冷却制度，采用弱冷；矫直温度避开脆性温度范围；结晶器采用高频低振幅振动方式；以及采用具有良好润滑作的保护渣，可有效防止横裂的产生。4）表面龟裂 表面龟裂是晶间开裂，一般深度较浅，最大有 2mm，但在矫直时可以扩展成不规则的横裂。这是由于晶界处富集 Cu、AlN、硫化物使晶界脆化而开裂。防止措施：结晶器铜板涂铬；防止结晶器铜板严重磨损；采用二次弱冷
32、，高温矫直；防止钢中进入有害残余元素；降低硫含量，提高 Mn/S。2.表面夹渣 嵌入铸坯表面点状或块状渣块称为夹渣。一般深度在 210mm。深度夹渣使铸坯表面质量恶化，必须清除掉。夹渣部位下面因导热性差、坯壳薄，易产生裂23纹，往往成为漏钢的起因。 渣是由于结晶器钢液面上高熔点、流动性差的渣子卷宗入坯壳表面形成。板坯连铸采用保护渣浇注时，铸坯夹渣主要与保护渣特性有关。当保护渣熔点高、熔速慢、吸收 Al2O3能力差或浇注未期熔渣层已被 Al2O3富集时，夹渣发生率增加。钢液面波动过大把保护渣未熔粉渣层卷入或把结晶器四周高熔点浮渣卷入。 浇注初期夹渣发生率高，特别是含铝钢。这是由于结晶器内钢水温度
33、低，保护渣融熔层生成慢，不能很好地熔化吸收 Al2O3，而且浇注初期中间包钢水氧化较严重，钢水含 Al2O3高。钢包、中间包不清洁，带入的外来非金属夹杂物未能在中间包内上浮而注入结晶器内。中间包液面过低，中间包渣也可被吸入注流内。 3.气泡和针孔 位于坯表面以下，沿柱状晶方向伸长的孔洞叫皮下气泡；露出表皮细小而密集的小气孔叫针孔。 产生原因是：钢液中含氧量高且脱氧不足；凝固过程中，气体溶解度降低析出气体以及碳氧局部富集，当 C-O反应产生的 CO的压力超过某一定值时就产生气泡。当这些气泡来不及从钢中跑出时，就造成气泡缺陷。为此，首先要强化钢液脱氧。一般 Als0.0015%或O50ppm 时可
34、抑制钢液凝固时产生碳氧反应；采用无氧化浇注防止钢液吸氧及增氧；与钢流接触的容器、工具要求干燥；采用吹氩及真空脱气等措施。 连铸过程中，结晶器进行周期性振动，使连铸坯表面产生周期性横波模样的痕迹，称为振动痕迹。很浅的振动痕迹不属于缺陷，但是结晶器状况不佳，钢24液面波动剧烈，保护渣性能不好，会使铸坯振动痕迹很深如横沟，成为铸坯表面缺陷。而且深的振动痕迹往往同时出现夹渣、横裂、气泡等缺陷，甚至产生穿钢。为此可采用高频小振幅振动方式。润滑性能良好的保护渣以及结晶器液面自动控制，可使振痕深度得到改善。内部缺陷1.内裂纹 铸坯内部从皮下一直到接近中心产生的皮下裂纹、中间裂纹、矫直和压力裂纹都叫内裂纹。这
35、些裂纹都是由于铸坯凝固过程中，在铸坯二相区的凝固界上，受拉伸应力作用，当拉伸应力超过钢的强度或钢的允许塑性变形时，沿着晶界的薄弱环节开裂。然后浓化钢液填充到这些开裂缝隙内。这些内裂纹都是在凝固过程中产生的，所以又叫凝固裂纹。这些内裂纹都存在较严重的偏析，可以用硫印检验检查出来，因此也叫偏析条纹。 这些裂纹在适当压力加工时，可以被焊合。对一般用途钢影响不大，但偏析条纹是不能消除的，其必然影响钢的机械性能，特别是横各机械性能。但裂纹严重时，并且裂纹四周存在非金属恶化杂物情况下，轧制时非但不能被焊合反而有扩展趋势，造成钢材内裂而报废。 减轻措施是采用气水雾化冷却加强均匀冷却、调地拉速、采用多点或连续
36、矫直，避开钢的脆性温度范围矫直。 2.中心线裂纹 中心线裂纹产生在板坯厚芳 1/2的中心线位置。这种裂纹是在铸坯最后凝固区域产生的，其钢液非金属恶化杂物较多，可能还与大气相通，轧制时往往不25能被焊合，危害很大。 中心线裂纹产生与中心线部位的母液偏析、非金属夹杂物以及气体含量较多，晶间结合力弱有关。在接近液相穴末端处，残余母液骤然放出潜热，铸坯表面温度升高，而产生鼓肚。而中心线部位却要产生体积收缩造成中心线裂纹。另外造成中心线裂纹原因是由于钢液中断或补缩不足引起的。如多炉连浇时，更换中包或更换钢包时注流骤小或浇注低碳钢时因注温及注速过高产生柱状晶搭桥都使补缩受阻，产生类似于缩孔的中心线裂纹。防
37、止中心裂纹途径：（1）消除液相穴末端鼓肚因素； （2）提高钢纯度、减少中心疏松、中心偏析、非金属夹杂物及气体含量；（3）消除注流骤变，保持平稳浇注；（4）控制注温、注速，促进等轴晶生长，防止柱状晶搭桥；（5）末端采用电磁搅拌。3.中心疏松、中心偏析中心疏松是连铸坯凝固末端钢液凝固时产生体积收缩而得不到钢液的补充而形成的小孔穴。中心偏析是坯凝固过程中偏析元素向最后凝固的钢液集中，所以在板坯中心线部份 C、P、S 浓度偏高而形成中心偏析。 严重中心疏松、中心偏析潜在着产生中心线裂纹的危险。即使不产生中心线裂纹也对钢质造成不利影响。特别是重要用途用钢，中心疏松及中心偏析特别要受到限制。 浇注过程中，
38、铸坯反复出现鼓肚，造成浓化钢液向液相穴反复补充，使板坯26中心偏析严重。在硫印试验中板坯中心线部分存在明显的偏析条纹。为了减少中心偏析，首先要降低偏析元素，特别是 P、S 含量；其次抑制柱状晶生长，增加中心等轴晶比例，如采用低过热度、低拉速浇注、采用电磁搅拌；同时，防止铸坯产生反复鼓肚，如采用气水雾化冷却、加大冷却强度、控制铸坯表面温度、采用二冷区电磁搅拌及导辊密排、导辊间距正确调节等防止鼓肚措施都是有效的。 4.非金属夹杂物 钢水中非金属夹杂物主要来源有脱氧产物、硫化物、二次氧化产物以及耐火材料熔损物、中包渣、结晶器保护渣卷入，除脱氧产物以外都可以称为外来非金属夹杂物。外来非金属夹杂物尺寸大
39、，大于 50m 的宏观夹杂物（或叫大型夹杂物）对钢质性能的危害更大。 减少非金属夹杂物途径：1）控制脱氧产物 减少钢液含氧量、选择适当的脱氧方式和方法。目前采用吹氩搅拌、真空脱氧、钙处理、LF 炉钢包精炼等。对减少脱氧产物的生成与脱氧产物的上浮分离及夹杂物变性都是很有效的。2）防止钢液二次氧化是确保钢液精炼效果的必不可少的技术措施。目前，大型板坯连铸机广泛采用无氧化浇注技术。3）避免渣子卷入 采用钢包钢水及中间包钢水测重装置。避免钢包及中间包下渣。采用大容量中间包加挡渣墙有利于夹杂物上浮。严格控制中间包液面高度不中于 300mm。27防止中间包渣吸入注流进入结晶器。稳定结晶器液面，减少液面波动
40、。4）提高耐材质量 中间包包衬及其涂料，特别是水口、塞棒头、浸入式水口等接近于结晶器处的耐材，其被钢水化学侵蚀及冲刷后以外来非金属夹杂物进入结晶器内钢水中，容易成为钢中大型夹杂物，被铸坯凝固壳捕捉。必须根据钢种特点选用耐火材料，以减少耐用材熔损速度。5）改善结晶器内注流特性 浇注过程中结晶器液面要平稳，防止保护渣及渣圈卷入。控制浸入式水口注流深度及流向，应用利于夹杂物上浮，而减少对钢液面的扰动。6）电磁搅拌可促使夹杂物均匀化，防止产生严重聚集带。理论了解内容：连铸机相关的技术指标计算：1）连铸机的生产能力连铸机的作业率指一年的生产时间（含准备时间）占 一年的日历时间的百分数。y = （C+P）
41、/ D 100其中：y：作业率 C：年浇铸时间 P：年准备时间 D：年日历时间浇铸周期连铸机的浇铸时间及必要的准备时间T= t1+nt2其中：T浇铸周期 t1准备时间 t2单炉浇铸时间 n平均连浇炉数28连铸机的小时产量PBDVgr60N其中：P：连铸机的小时产量 BD：铸坯断面面积 Vg：拉速 r： 铸坯比重 N：连铸机的流数1.连铸坯合格率连铸坯合格率是指合格连铸坯量占连铸坯总检验量的百分比。其计算公式为：连铸坯合格率（）= 连铸坯合格量（吨）100%连铸坯总检验量（吨） 2.合格坯收得率合格坯收得率是指合格连铸坯占浇注连铸坯钢水量的百分比。它反映浇连铸坯钢水量的收得情况。其计算公式为：合
42、格坯收得率（）= 连铸合格坯生产量（吨）100%浇注连铸坯钢水量（吨）3.连铸比连铸比是指连铸合格坯产量占钢总产量的百分比。其计算公式为：连铸比（）= 连铸合格坯生产量（吨）100合格钢生产量（吨）4.连铸机台时产量 连铸机台时产量是指连铸机在每小时作业时间内产出的连铸坯数量。其计算公式为： 连铸机台时产量（吨时）= 连铸坯生产量（吨） 29连铸机实际作业时间（时）5.连铸机日历作业率连铸机日历作业率是指连铸机实际作业时间占日历时间的百分比。它反映连铸机的开动情况。其计算公式为：连铸机日历作业率（）= 连铸机实际作业时间（时） 100%台数日历时间（时）溢漏率溢漏率指连铸过程中发生溢钢或拉漏的
43、次数占浇铸总炉数的比率。其计算公式为：溢漏率（）= 溢漏总次数（次） 100浇钢炉数连铸机流数连铸新技术（1）提高连铸坯清洁度的技术 保护浇铸技术 中间包冶金技术 防止下渣技术 结晶器钢液流动控制技术（2）提高连铸坯质量的技术 防止铸坯表面缺陷技术 连铸坯裂纹控制技术 连铸坯中心致密度控制技术提高连铸机生产率的技术 结晶器锥度优化技术 结晶器液面波动控制技术30 结晶器振动技术 结晶器保护渣技术 生产自动化技术近终型连铸新技术 薄板坯连铸技术 薄带坯连铸技术实际事故分析：连铸常见漏钢分析（为连铸内部资料）漏钢对于连铸来说是重大的生产事故，分析漏钢形式、原因及补救措施主要有以下几方面：1、卷渣漏钢：卷渣漏钢漏钢主要发生在初学中包浇钢岗位的人员身上，卷渣漏钢主要特征为在铸坯漏钢位置为一明显的漏洞，如下图：图表 1 卷渣漏钢1.1主要漏钢原因为：中包浇钢工结晶器液面控制不稳及结晶器内渣条未及时捞出，从而造成结晶器液面波动过大将渣条卷入坯壳中，在铸坯出结
