连铸坯的质量控制课件.ppt

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1、连铸坯的质量控制谭杜2013-05-1内容铸坯表面质量及控制铸坯内部质量及控制连铸坯形状缺陷及控制铸坯表面质量控制表面质量的必要性表面缺陷形成原因：较为复杂，但总体来讲，主要是受结晶器内钢液凝固所控制。铸坯内部质量铸坯的内部质量是指铸坯是否具有正确的凝固结构、偏析程度、内部裂纹、夹杂物含量及分布状况等。铸坯的内部质量与二冷区的冷却及支撑系统密切相关。夹杂物的控制控制炼钢炉下渣量钢包精炼渣的成分控制保护浇铸中间包控流装置中间包覆盖剂碱性包衬钢种微细夹杂物去除防止浇铸过程下渣和卷渣防止Ar气泡吸附夹杂物结晶器钢水流动控制图2－5连铸过程中氧化物夹杂的来源

2、连铸坯夹杂物控制对策炼钢（1）终点[O]溶控制[O]溶=f([C]、(FeO)、T)。（2）出钢下渣量目标钢包渣层厚度50mm,下渣2kg/t。（3）钢包渣氧化性出钢渣中高（FeO+MnO）是渣子氧势量度。渣氧化性控制方法：·渣稀释法：钢包加石灰、萤石或铝钒土造低熔点渣。·渣还原处理：出钢时加CaO+Al,可把渣中（FeO+MnO）降到<5%,铸坯中T[O]<15ppm，缺陷大大降低。精炼（1）合适脱氧产物组成控制钢包脱氧合金化后，把钢中氧[O]溶转变为夹杂物中氧[O]夹，要减少钢中夹杂物,就是降低[O]夹，必须使脱氧产物上浮，它决定于：·形成低熔点

3、的脱氧产物·夹杂物传输到钢渣界面·渣相吸收夹杂物用过剩铝脱氧对于低C-Al镇静钢，钢中酸溶铝[Al]s=0.02-0.04%,则脱氧产物全部为Al2O3：Al2O3熔点高（2050℃）,钢水中呈固态；可浇性差，堵水口；Al2O3可塑性差，不变形，影响钢材性能；钙处理（喂Si-Ca线或Ca线），目的是改变Al2O3形态。[Al]s较低钙处理生成低熔点2Cao·Al2O3·SiO2（图2－9）；[Al]s较高钙处理保持合适Ca/Al比，最好能形成12CaO·7Al2O3。（3）合适的钢包渣组成夹杂物上浮到钢/渣界面，渣相要吸收夹杂物，决定于：·钢/渣界面

4、能·夹杂物熔于渣相。液体夹杂物完全溶于渣相，而固体夹杂在渣中是有限溶解。合适精炼渣组成是获得洁净钢水的基础。造高碱度，低熔点，低氧化铁，高CaO钙铝酸精炼渣能有效吸收夹杂物，降低钢中T[O]。连铸经过炉外精炼（LF、VD、RH）处理的钢水，钢中T[O]可达到40～20ppm,可以说钢水很“干净”了。在连铸过程中，主要任务是：·防止“干净”的钢水再污染·在中间包和结晶器中创造条件，进一步促使夹杂物上浮防止再污染的技术措施：1）保护浇注钢水保护是防止钢水再污染生产洁净钢重要操作。·保护浇注好坏判断指标：－Δ[N]=[N]钢包-[N]中包－Δ[Al]S=[

5、Al]钢包-[Al]中包·保护方法：－中包密封充Ar－钢包→中间包长水口；Δ[N]＝1.5ppm甚至为零－中间包→结晶器浸入式水口(2)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,对钢水进入结晶器之前进一步进行净化；中间包中促进夹杂物上浮的方法：1）增加钢水在中间包平均停留时间t：t＝w/（a×b×ρ×v）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（图2－10）－挡墙＋坝（Weir+Dam）－多孔挡墙（Baffle）－阻流器(Turbostop)中间包覆盖剂中间包是钢水去除夹杂物的理想场所。钢

6、水面上覆盖剂要有效吸收夹杂物。·碳化稻壳；·中性渣：（CaO/SiO2=0.9～1.0）；·碱性渣：（CaO+MgO/SiO2≥3）；·双层渣。渣中（SiO2）增加，钢水中T[O]增加。生产洁净钢应用碱性覆盖剂。（4）碱性包衬钢水与中间包长期接触，钢水与包衬的热力学性能必须是稳定的，这是生产洁净钢的一个重要条件。4）碱性包衬钢水与中间包长期接触，钢水与包衬的热力学性能必须是稳定的，这是生产洁净钢的一个重要条件。包衬材质中SiO2增加，铸坯中总氧T[O]是增加，因此生产洁净钢应用碱性包衬。对低碳Al钢，中间包衬用Mg-Ca质涂料（Al2O3→0），包衬

7、反应层中Al2O3可达21％，说明能有效吸附夹杂物。钢包→中间包→结晶器过程中防止下渣、卷渣是生产洁净钢非常重要的操作；·把非稳定态浇注铸坯质量提高到稳定态浇注水平以提高整体铸坯质量是当今人们迫切解决的问题。为此采用：－临界液面操作法，防止旋涡下渣，钢包还有4％钢水就关水口－开浇时中间包水口上方采用挡渣器－开浇时中间包密封－采用H型中间包－结晶器液面控制谢谢