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1、連鑄坯質(zhì)量及控制方法1、連鑄坯質(zhì)量的含義是什么?最終產(chǎn)品質(zhì)量決定于所供給的鑄坯質(zhì)量。從廣義來(lái)說(shuō),所謂連鑄坯質(zhì)量是指得到合格產(chǎn)品所允許的鑄坯缺陷的嚴(yán)重程度。它的含義是:鑄坯純凈度(夾雜物數(shù)量、形態(tài)、分布、氣體等)。鑄坯表面缺陷(裂紋、夾渣、氣孔等)。鑄坯內(nèi)部缺陷(裂紋、偏析、夾雜等)。鑄坯純凈度主要決定于鋼水進(jìn)入結(jié)晶器之前處理過(guò)程。也就是說(shuō)要把鋼水搞“干凈”些,必須在鋼水進(jìn)入結(jié)晶器之前各工序下功夫,如冶煉及合金化過(guò)程控制、選擇合適的爐外精煉、中間包冶金、保護(hù)澆注等。鑄坯的表面缺陷主要決定于鋼水在結(jié)晶器的凝固過(guò)程。它是與結(jié)晶器坯殼形成、結(jié)晶器液面波動(dòng)、浸入式水口設(shè)計(jì)、保護(hù)渣性能有關(guān)的。必須控制影響

2、表面質(zhì)量各參數(shù)在目標(biāo)值以內(nèi),以生產(chǎn)無(wú)缺陷鑄坯,這是熱送和直接扎制的前提。鑄坯的內(nèi)部缺陷主要決定于在二次冷卻區(qū)鑄坯冷卻過(guò)程和鑄坯支撐系統(tǒng)。合理的二次冷卻水分布、支承輥的對(duì)中、防止鑄坯鼓肚等是提高鑄坯內(nèi)部質(zhì)量的前擔(dān)。因此,為了獲得良好的鑄坯質(zhì)量,可以根據(jù)鋼種和產(chǎn)品的不同要求,在連鑄的不同階段如鋼包、中間包、結(jié)晶器和二次冷卻區(qū)采用不同的工藝技術(shù),對(duì)鑄坯質(zhì)量進(jìn)行有效控制。2、提高連鑄鋼種的純凈度有哪些措施?純凈度是指鋼中非金屬夾雜物的數(shù)量、形態(tài)和分布。要根據(jù)鋼種和產(chǎn)品質(zhì)量,把鋼中夾雜物降到所要求的水平,應(yīng)從以下五方面著手:盡可能降低鋼中o含量;防止鋼水與空氣作用;減少鋼水與耐火材料的相互作用;減少渣子

3、卷入鋼水內(nèi);改善鋼水流動(dòng)性促進(jìn)鋼水中夾雜物上浮。從工藝操作上,應(yīng)采取以下措施:(1)無(wú)渣出鋼:轉(zhuǎn)爐采用擋渣球(或擋渣錐),防止鋼渣大量下到鋼包。(2)鋼包精煉:根據(jù)鋼種選擇合適的精煉方法,以均勻溫度、微調(diào)成分、降低氧含量、去除氣體夾雜物等。(3)無(wú)氧化澆注:鋼水經(jīng)鋼包精煉處理后,鋼中總氧含量可由130ppm下降到20ppm以下。如鋼包中間包注流不保護(hù)或保護(hù)不良,則中間包鋼水中總氧量又上升到60100ppm范圍,恢復(fù)到接近爐外精煉前的水平,使?fàn)t外精煉的效果前功盡棄。(4)中間包冶金:中間包采用大容量,加擋墻和壩等是促進(jìn)夾雜物上浮的有效措施。(5)浸入式水口+保護(hù)渣:保護(hù)渣應(yīng)能充分吸收夾雜物。浸入

4、式水口材料、水口形狀和插入深度應(yīng)有利于夾雜物上浮分離。3、提高連鑄坯表面質(zhì)量有哪些措施?鑄坯表面缺陷主要是指夾渣 、裂紋等。如表面缺陷嚴(yán)重,在熱加工之前必須進(jìn)行精整,否則會(huì)影響金屬收得率和成本。生產(chǎn)表面無(wú)缺陷鑄坯是熱送熱裝的前提條件。鑄坯表面缺陷形狀各異,形成原因是復(fù)雜的。從總體上說(shuō),鑄坯表面缺陷主要受結(jié)晶器鋼水凝固過(guò)程的控制。為保證表面質(zhì)量,在操作上必須注意以下幾點(diǎn):(1)結(jié)晶器液面的穩(wěn)定性:鋼液面波動(dòng)會(huì)引起坯殼生長(zhǎng)的不均勻,渣子也會(huì)被卷入坯殼。試驗(yàn)指出:液面波動(dòng)與鑄坯皮下夾渣深度的關(guān)系如下:液面波動(dòng)范圍,mm 皮下夾渣深度,mm202404407當(dāng)皮下夾渣深度2mm,鑄坯在加熱時(shí)可消除,夾

5、渣深度在25mm時(shí)鑄坯必須進(jìn)行表面清理。鋼液面波動(dòng)在10mm,可消除皮下夾渣。因此,選擇靈敏可靠的液面控制系統(tǒng),保證液面波動(dòng)在允許范圍內(nèi),是非常重要的。(2)結(jié)晶器振動(dòng):鑄坯表面薄弱點(diǎn)是彎月面坯殼形成的“振動(dòng)痕跡”。振痕對(duì)表面質(zhì)量的危害是:振痕波谷處是橫裂紋的發(fā)源地,波谷處是氣泡、渣粒聚集區(qū)。為此,采用高頻率小振幅的結(jié)晶器振動(dòng)機(jī)構(gòu),可以減少振痕深度。(3)初生坯殼的均勻性:結(jié)晶器彎月面初生坯殼不均勻會(huì)導(dǎo)致鑄坯產(chǎn)生縱裂和凹陷,以致造成拉漏。坯殼生長(zhǎng)的均勻性決定于鋼成分、結(jié)晶器冷卻、鋼液面穩(wěn)定性和保護(hù)渣潤(rùn)滑性能。(4)結(jié)晶器鋼液流動(dòng):結(jié)晶器由注流引起的強(qiáng)制流動(dòng),不應(yīng)把液面上的渣子卷入內(nèi)部。浸入式水

6、口插入深度小于50mm,液面上渣粉會(huì)卷入凝固殼,形成皮下夾渣;浸入式水口插入深度170mm,皮下夾渣也會(huì)增多。因此,浸入水口插入深度和出口傾角是非常重要的參數(shù)。(5)保護(hù)渣性能:應(yīng)有良好的吸收夾雜物能力和渣膜潤(rùn)滑能力。4、提高連鑄坯內(nèi)部質(zhì)量應(yīng)采取哪些措施?鑄坯內(nèi)部質(zhì)量是指低倍結(jié)構(gòu)、成分偏析、中心疏松、中心偏析和裂紋等。鑄坯經(jīng)過(guò)熱加工后,有的缺陷可以消失、有的變形、有的則原封不動(dòng)的留下來(lái),對(duì)產(chǎn)品性能帶來(lái)不同程度的危害。鑄坯內(nèi)部缺陷的產(chǎn)生,涉及到鑄坯凝固傳熱、傳質(zhì)和應(yīng)力的作用,生成機(jī)理是極其復(fù)雜的。但總的來(lái)說(shuō),鑄坯內(nèi)部缺陷是受二次冷卻區(qū)鑄坯凝固過(guò)程控制的。改善鑄坯內(nèi)部質(zhì)量的措施有:(1)控制鑄坯結(jié)

7、構(gòu):首要的是要擴(kuò)大鑄坯中心等軸晶區(qū),抑制柱狀晶生長(zhǎng)。這樣可減輕中心偏析和中心疏松。為此采用鋼水低過(guò)熱度澆注、電磁攪拌等技術(shù)都是有效的擴(kuò)大等軸晶區(qū)的辦法。(2)合理的二次冷卻制度:在二次冷卻區(qū)鑄坯表面溫度分布均勻,在矯直點(diǎn)表面溫度大于900,盡可能不帶液芯矯直。為此采用計(jì)算機(jī)控制二次冷卻水量分布、氣水噴霧冷卻等。(3)控制二次冷卻區(qū)鑄坯受力與變形:在二次冷卻區(qū)凝固殼的受力與變形是產(chǎn)生裂紋的根源。為此采用多點(diǎn)彎曲矯直、對(duì)弧準(zhǔn)確、輥縫對(duì)中、壓縮澆鑄技術(shù)等。(4)控制液相穴鋼水流動(dòng),以促進(jìn)夾雜物上浮和改善其分布。如結(jié)晶器采用電磁攪拌技術(shù)、改進(jìn)浸入式水口設(shè)計(jì)等。5、連鑄坯缺陷有哪幾種類型?連鑄坯缺陷可分

8、為以下三類:表面缺陷:包括表面縱裂紋、表面橫裂紋、皮下夾渣、皮下氣孔、表面凹陷等;內(nèi)部缺陷:包括中間裂紋、皮下裂紋、壓下裂紋、夾雜、中心裂紋和偏析等;形狀缺陷:方坯菱變(脫方)和板坯鼓肚。6、連鑄坯表面縱裂產(chǎn)生的原因及其防止方法有哪些?連鑄坯表面縱裂紋,會(huì)影響軋制產(chǎn)品質(zhì)量。如長(zhǎng)300mm,深2.5mm的縱裂紋在軋制板材上留下1125mm分層缺陷,縱裂紋嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成拉漏和廢品。鑄坯表面縱裂的形成機(jī)理:由金相檢驗(yàn)可知,裂紋處局部有mns析出,表層處裂紋沿初生枝晶延伸,深處沿奧氏體晶界延伸。從板坯橫斷面低倍檢驗(yàn)可知,c=0.10%0.16%的鋼,縱裂紋起源于凝固殼激冷層厚度的不均勻性,在激冷層的薄弱

9、點(diǎn),裂紋深度為0.52.5mm。這說(shuō)明表面縱裂在結(jié)晶器彎月面區(qū)初生坯殼厚度不均勻,作用于坯殼上的拉應(yīng)力超過(guò)鋼的高溫允許強(qiáng)度和應(yīng)變,在坯殼的薄弱處產(chǎn)生應(yīng)力集中導(dǎo)致產(chǎn)生縱裂,并在結(jié)晶器后二冷區(qū)繼續(xù)擴(kuò)展。從理論上分析,作用于坯殼上的應(yīng)力有:由凝固殼溫度不均勻而形成的熱應(yīng)力f ;由于板坯寬度方向凝固收縮在鋼水靜壓力作用下產(chǎn)生的鼓脹力p;坯殼與銅板不均勻接觸而產(chǎn)生的磨擦力f ;由于產(chǎn)生氣隙,寬面凝固收縮受窄面的約束而使坯殼承受的彎曲應(yīng)力b 。一般說(shuō)來(lái),在板坯寬面中心區(qū)域t 、b最大。試驗(yàn)表明,寬度比為7的1890mm寬的板坯縱裂發(fā)生率是寬度為1520mm的2倍。鋼的化學(xué)成分,特別是含碳量對(duì)連鑄坯縱裂有較

10、大的影響。大量的生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)指出,當(dāng)鋼中c=0.120.17%時(shí)連鑄坯縱裂最嚴(yán)重。拉速越高,縱裂趨向加重。(參見98)保護(hù)渣熔化速度過(guò)快或過(guò)慢,使渣層過(guò)厚或過(guò)?。换蛘咴诱扯炔缓线m,流入坯殼與銅板之間渣厚度不均勻,致使結(jié)晶器導(dǎo)熱不均,使t 和b局部增大而促使縱裂紋發(fā)生。結(jié)晶器澆注液面波動(dòng)增大,澆注板坯越寬,發(fā)生裂紋趨勢(shì)越嚴(yán)重。結(jié)晶器液面波動(dòng)大于10mm,發(fā)生縱裂的概率占30%;浸入式水口插入深度變化大于40mm,發(fā)生縱裂的概率占20%??v裂產(chǎn)生的原因可歸納為: 水口與結(jié)晶器不對(duì)中而產(chǎn)生偏流沖刷凝固殼。鋼中c在0.120.17%,發(fā)生縱裂傾向增加。 保護(hù)渣熔化性能不良、液渣層過(guò)厚或過(guò)薄導(dǎo)致渣膜厚薄不

11、均,使局部凝固殼過(guò)薄。液渣層10mm,縱裂紋明顯增加。 結(jié)晶器液面波動(dòng)。液面波動(dòng)10mm,縱裂發(fā)生幾率30%。 鋼中s+p含量。鋼中s0.02%,p0.017%,鋼的高溫強(qiáng)度和塑性明顯降低,發(fā)生縱裂趨向增大??傊?,縱裂紋的形成是多種因素綜合作用的結(jié)果。然而縱裂紋形成的基本條件是:初生坯殼厚度不均勻,在坯殼薄弱處產(chǎn)生局部應(yīng)力集中,沿樹枝晶元素(c、mn、s、p)和局部偏析,裂紋的開口和擴(kuò)展總是在偏析嚴(yán)重之處。防止縱裂發(fā)生的措施是:水口與結(jié)晶器要對(duì)中,以防止鋼流沖刷坯殼;結(jié)晶器液面波動(dòng)穩(wěn)定在10mm。液面波動(dòng)由5mm增加到20mm,縱裂指數(shù)由0增加到2.0;合適的浸入式水口插入深度。 合適的結(jié)晶器

12、錐度。 結(jié)晶器與二次冷卻區(qū)上部對(duì)弧要準(zhǔn)。 合適的保護(hù)渣性能。合適的鋼水過(guò)熱度:鋼水過(guò)熱度提高10,在結(jié)晶器內(nèi)高溫鋼水流動(dòng)會(huì)吃掉凝固殼2mm;7、連鑄坯表面橫裂產(chǎn)生的原因及其防止方法有哪些?橫裂紋是位于鑄坯內(nèi)弧表面振痕的波谷處,通常是隱藏看不見的。經(jīng)酸洗檢查指出,裂紋深度可達(dá)7mm,寬度0.2mm。裂紋位于鐵素體網(wǎng)狀區(qū),而網(wǎng)狀區(qū)正好是初生奧氏體晶界。在奧氏體晶界有aln或nb(cn)質(zhì)點(diǎn)沉淀。當(dāng)奧氏體晶界質(zhì)點(diǎn)粗大,呈稀疏分布,鑄坯橫裂紋產(chǎn)生的廢品增加。因此控制沉淀在奧氏體晶界質(zhì)點(diǎn)的粗大或控制質(zhì)點(diǎn)(如aln、tin、mns)不在晶界析出,可降低對(duì)裂紋的敏感性。橫裂產(chǎn)生的原因:振痕太深是橫裂紋的發(fā)源

13、地。鋼中ai、nb含量增加,促使質(zhì)點(diǎn)(ain)在晶界沉淀,誘發(fā)橫裂紋。鑄坯在脆性溫度900700矯直。二次冷卻太強(qiáng)。防止橫裂發(fā)生的措施: 結(jié)晶器采用高頻率(200-400次/min)、小振幅(24mm)是減少振痕深度的有效辦法;振痕與橫裂紋共生,要減少橫裂紋就要減少振痕深度。振幅越大,振痕越深;負(fù)滑脫時(shí)間越長(zhǎng),振痕越深;振動(dòng)頻率越低,振痕越深。振痕深處樹枝晶粒粗大,溶質(zhì)元素富集,當(dāng)鑄坯受到應(yīng)力作用就成為裂紋的發(fā)源地。 二冷區(qū)采用弱冷,矯直時(shí)鑄坯表面溫度(9001050)高于質(zhì)點(diǎn)沉淀溫度或高于轉(zhuǎn)變溫度,以避開低延性區(qū); 降低鋼中s、o、n含量,或加入ti、zr、ca以抑制c-n化合物和硫化物在晶

14、界析出,或使c-n化合物質(zhì)點(diǎn)變粗,以改善奧氏體晶粒熱延性; 減少結(jié)晶器液面波動(dòng),采用低表面張力、潤(rùn)滑性能良好的保護(hù)渣; 細(xì)化奧氏體晶粒。橫裂紋常沿著鑄坯表皮層下的粗大奧氏體晶界分布,可以通過(guò)二冷使奧氏體晶粒細(xì)化,以減少對(duì)裂紋的敏感性。8、連鑄坯角部縱裂紋形成原因及防止措施有哪些?角部縱裂紋可能位于寬面與窄面交界棱邊附近,有的離棱邊1015mm,有的剛好位于棱邊上,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成漏鋼。形成的原因:對(duì)于方坯:可能是沿結(jié)晶器高度水縫厚度不均勻,造成結(jié)晶器角部冷卻不良;結(jié)晶器錐度太小,結(jié)晶器圓角半徑太小。對(duì)于板坯,可能是由于:窄面支撐不當(dāng)造成窄面鼓肚。窄面有612mm的鼓肚伴隨有角部縱裂導(dǎo)致漏鋼。(2)

15、錐度不合適。(3)窄面冷卻水不足。改進(jìn)方法:對(duì)于方坯 控制好結(jié)晶器幾何形狀防止變形。合適的圓角半徑。裝配結(jié)晶器時(shí),保持冷卻水縫厚度一致,使冷卻均勻。合適的冷卻水量。水口與結(jié)晶器對(duì)中,不要偏流。9、連鑄坯角部橫裂紋形成原因及防止措施有哪些?這是一種位于鑄坯角部的細(xì)小橫裂紋。其產(chǎn)生的原因可能是: 結(jié)晶器錐度太大。結(jié)晶器表面劃傷。結(jié)晶器出口與零段對(duì)弧不準(zhǔn)。改進(jìn)方法:調(diào)整結(jié)晶器錐度,嚴(yán)格對(duì)弧,調(diào)整二次冷卻使矯直時(shí)鑄坯角部溫度不能小800。10、連鑄坯的皮下氣泡是如何形成的?在位于鑄坯表皮以下,有直徑和長(zhǎng)度各在1毫米和10毫米以上的向柱狀晶方向生長(zhǎng)的大氣泡。這些氣泡如裸露在外面的叫表面氣泡,沒有裸露的叫

16、皮下氣泡,比氣泡小呈密集的小孔叫皮下針孔。在加熱爐內(nèi),鑄坯的表面氣泡或皮下氣泡內(nèi)表面被氧化而形成脫碳層,軋制后不能焊合而形成表面缺陷。埋藏淺的氣泡可用砂輪、風(fēng)鏟和火焰清理等辦法清除。埋藏深的氣泡很難發(fā)現(xiàn),會(huì)使產(chǎn)品產(chǎn)生裂紋。鋼水脫氧不足是產(chǎn)生氣泡的主要原因,如采用強(qiáng)化脫氧,以降低鋼中氧含量,會(huì)使鋼水中的鋁含量達(dá)到0.010.015,從而使氣泡消除。另外,鋼水中的氣體含量(尤其是氫)也是生成氣泡的一個(gè)重要原因。因此加入鋼水中的一切材料應(yīng)干燥,鋼包、中間包應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)烘烤,注流采用保護(hù)澆注,這些措施對(duì)減少氣泡的效果是明顯的。11、什么叫連鑄坯表面折疊缺陷?在鑄坯表面有橫向的折疊痕跡,嚴(yán)重時(shí)伴隨有橫向裂紋

17、。形成原因:(1)結(jié)晶器內(nèi)懸掛使凝固殼撕裂,由于結(jié)晶器的強(qiáng)冷,在撕裂處漏出的鋼水立刻凝固在表面形成折疊痕跡;(2)結(jié)晶器振動(dòng)參數(shù)調(diào)整不當(dāng);(3)結(jié)晶器出口與二次冷卻段對(duì)弧不良;(4)結(jié)晶器潤(rùn)滑不良,坯殼與銅壁粘結(jié)。12、連鑄坯內(nèi)部裂紋有哪幾種,如何防止?從結(jié)晶器拉出來(lái)的帶液芯的鑄坯,在彎曲、矯直或輥?zhàn)訅毫Φ淖饔孟?,在正在凝固的,非常脆弱的固液交界面產(chǎn)生的裂紋,叫內(nèi)部裂紋。這種裂紋可通過(guò)鑄坯試樣的酸浸和硫印試驗(yàn)顯示,嚴(yán)重的用肉眼就可觀察到。內(nèi)部裂紋可分為以下幾種:(1)矯直裂紋,是帶液芯的鑄坯在進(jìn)行矯直時(shí),受到的變形超過(guò)了所允許的變形率造成的,這種裂紋,可采用多點(diǎn)彎曲矯直和壓縮澆鑄技術(shù)來(lái)消除。(

18、2)壓下裂紋,是由于拉輥壓力過(guò)大,在凝固的鑄坯固液兩相區(qū)產(chǎn)生的。這種裂紋,可采用油壓控制拉輥機(jī)構(gòu)或設(shè)置限位墊塊等措施,就可防止。(3)中間裂紋,主要是由于鑄坯通過(guò)二次冷卻區(qū)時(shí)冷卻不均勻,溫度回升大而產(chǎn)生的熱應(yīng)力造成的。另外,鑄坯殼鼓肚或?qū)〔徽斐傻耐饬Γ饔糜谡谀痰墓桃航缑?,也可產(chǎn)生這種裂紋。(4)角部裂紋,是由于結(jié)晶器冷卻不均勻所產(chǎn)生的變形應(yīng)力,作用在鑄坯角部附近而產(chǎn)生的。如盡量使結(jié)晶器內(nèi)均勻冷卻,就可防止這種裂紋。(5)皮下裂紋,離鑄坯表面310mm范圍內(nèi)的細(xì)小裂紋,主要是由于鑄坯表層溫度反復(fù)變化而發(fā)生多次相變,裂紋沿兩種組織交界面擴(kuò)展而形成的。(6)中心線裂紋,在板坯橫斷面中心可風(fēng)

19、的縫隙,并伴隨有s、p的正偏析,它是由凝固末期鑄坯鼓肚造成的。(7)星狀裂紋,方坯橫斷面中心裂紋呈放射狀。鑄坯在二次冷卻區(qū)冷卻太強(qiáng),隨后溫度回升而引起凝固層鼓脹,使鑄坯中心粘稠區(qū)受到拉應(yīng)力而破壞所致。(8)對(duì)角線裂紋,方坯橫斷面沿對(duì)角線方向產(chǎn)生的裂紋。這是二次冷卻不均勻,使鑄坯發(fā)生扭曲(菱變)所致。防止鑄坯菱變可消除這種裂紋。13、什么叫連鑄坯中心疏松?如將連鑄坯沿中心線剖開,就會(huì)發(fā)現(xiàn)其中心附近有許多細(xì)小的空隙,我們把這些小孔隙叫中心疏松。在鑄坯軋制時(shí),當(dāng)壓縮比為35時(shí),中心疏松就可焊合,對(duì)成品性能并無(wú)危害。但對(duì)用于穿無(wú)縫管的鑄坯,中心疏松是很有害的,可能會(huì)造成鋼管內(nèi)表面缺陷。鑄坯中心疏松嚴(yán)重

20、時(shí)還會(huì)伴隨著嚴(yán)重的中心偏析,對(duì)產(chǎn)品性能的危害較大。中心疏松的產(chǎn)生可以看成是鑄坯兩面的柱狀晶向中心生長(zhǎng),碰到一起造成了“搭橋”,阻止了橋上面的鋼水向橋下面鋼液凝固收縮的補(bǔ)充,當(dāng)橋下面鋼水全部凝固后,就留下了許多小孔隙。采用擴(kuò)大鑄坯等軸晶的各種措施,均可減輕中心疏松。14、什么叫連鑄坯中心偏析?所謂偏析是指鑄坯中化學(xué)成分的差異。在鑄坯橫斷面試樣上,每隔一定距離,從表面向中心取樣進(jìn)行化學(xué)分析,發(fā)現(xiàn)中心的碳、硫、磷等元素的含量高于其他部位。這種現(xiàn)象叫中心偏析。中心偏析是和中心疏松、縮孔密切相關(guān)的。中心偏析會(huì)降低鋼的機(jī)械性能和耐腐蝕性能,在制造線材時(shí)經(jīng)常會(huì)發(fā)生拉拔斷線,嚴(yán)重危害產(chǎn)品質(zhì)量。中心偏析的產(chǎn)生是

21、由于鑄坯在凝固過(guò)程中,特別是在凝固末期尚未凝固的鋼液的流動(dòng)造成的。為防止中心偏析,從冶金考慮,就是設(shè)法擴(kuò)大鑄坯中心的等軸晶區(qū),如采用低溫澆注、電磁攪拌等。從連鑄設(shè)備上考慮,就是設(shè)法避免凝固坯殼的變形,控制好夾輥的間距,輥?zhàn)訃?yán)格對(duì)中等,這是防止鑄坯鼓肚,消除中心偏析的有效措施。15、連鑄坯中非金屬夾雜物有哪些類型?連鑄坯中非金屬夾雜物,按其生成方式可分為內(nèi)生夾雜和外來(lái)夾雜。內(nèi)生夾雜,主要是指出鋼時(shí),加入的鐵合金的脫氧產(chǎn)物和澆注過(guò)程中鋼水和空氣的二次氧化產(chǎn)物。外來(lái)夾雜,主要是指冶煉和澆注過(guò)程中帶入的夾雜物。如鋼包、中間包耐火材料的侵蝕物,卷入的包渣和保護(hù)渣等。按夾雜物組成,可分為氧化鋁系、硅酸鹽系

22、、鋁酸鹽系和硫化物等四大類。按夾雜物粒度大小,可分為微細(xì)夾雜和大型夾雜兩種。一般認(rèn)為,夾雜物粒度小于50微米叫微細(xì)夾雜,粒度大于50微米叫大型夾雜。連鑄中最后凝固的夾雜物的數(shù)量、分布和粒度是受中間包內(nèi)鋼水的純凈度、結(jié)晶器內(nèi)注流的沖擊深度、以及注流的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等制約的。對(duì)弧形連鑄機(jī)來(lái)說(shuō),在離內(nèi)弧面僅四分之一厚度處夾雜物有集聚現(xiàn)象。這是一個(gè)嚴(yán)重的缺點(diǎn)。為了克服這個(gè)缺點(diǎn),對(duì)一些重要的鋼種,人們主張采用立彎式連鑄機(jī)來(lái)澆注。16、怎樣減少連鑄坯中的非金屬夾雜物?鋼中有非金屬夾雜物,就會(huì)破壞鋼的連續(xù)性和致密性,對(duì)鋼的性能有很大危害。為提高鋼的質(zhì)量,要求生產(chǎn)的鋼越干凈越好。但要生產(chǎn)出無(wú)夾雜物的鋼是很困難的,只

23、能是在生產(chǎn)過(guò)程中,盡量減少夾雜物對(duì)鋼水的污染,把鋼搞“干凈”些。為減少鑄坯中的夾雜物,最根本的途徑,一是盡量減少外來(lái)夾雜物對(duì)鋼水的污染,二是設(shè)法促使已存在于鋼水中的夾雜物排出,以凈化鋼液。因此,必須在出爐到鋼水進(jìn)入結(jié)晶器之前,采取下列措施:控制好出鋼時(shí)的脫氧操作;出鋼時(shí)采用擋渣操作,防止鋼包下渣;采用保護(hù)澆注,防止二次氧化;采用鋼包處理或爐外精煉新技術(shù);使用大容量深熔池的中間包,促使夾雜物上?。徊捎眯阅苓m宜的保護(hù)渣;采用形狀適宜的浸入式水口;采用高質(zhì)量的耐火材料;對(duì)鋼包、中間包要清掃干凈等。只有這樣,才能減少連鑄坯中的非金屬夾雜物。17、什么叫連鑄坯皮下夾渣缺陷?鑄坯表皮下210毫米處鑲嵌的渣

24、粒即連鑄坯皮下夾渣,若不及時(shí)清除,往往會(huì)造成成品的表面缺陷。另外,渣子的導(dǎo)熱性差,在夾渣處的凝固殼較薄,會(huì)引起拉漏事故。對(duì)小方坯連鑄用油潤(rùn)滑的情況下,結(jié)晶器內(nèi)鋼液面上的浮渣會(huì)嚙入鑄坯表皮下并殘留在鑄坯上。夾渣的發(fā)生率與鋼的成分有密切關(guān)系。如鋼中錳/硅比減小,鑄坯夾渣量就會(huì)增多;鋼中鋁含量增加,夾渣也會(huì)增多。如果采用保護(hù)澆注并及時(shí)撈渣等措施,可以減少表面夾渣。在采用保護(hù)渣澆注時(shí),結(jié)晶器液面上未熔化的渣子,或浮在鋼液面上的夾雜物,會(huì)由于鋼液面的波動(dòng)而被卷入到凝固殼表面造成夾渣。此時(shí)應(yīng)采用液面自動(dòng)控制裝置,以保持澆注過(guò)程液面穩(wěn)定,或使用熔化性能良好的保護(hù)渣,以保持渣子中al2o3含量小于10%以下,

25、這樣便可防止渣子卷入。18、連鑄坯中夾雜物分布有何特點(diǎn)?與鋼錠相比,連鑄坯中夾雜物特點(diǎn)是:1)夾雜物來(lái)源廣泛,組成復(fù)雜。2)結(jié)晶器液相穴內(nèi)夾雜物上浮困難。鋼中夾雜物,尤其是大于50m的大顆粒夾雜對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量危害很大。如大顆粒氧化物夾雜是深沖薄板沖裂、冷拔鋼絲斷裂、中厚板探傷不合格的主要原因。al2o3夾雜降低軸承鋼疲勞壽命等。因此應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品用途,從冶煉、爐外精煉和連鑄等工序,盡可能把鋼水搞“干凈”些。最終連鑄坯夾雜物數(shù)量和分布主要決定于機(jī)型。就夾雜物數(shù)量而言:立式鑄機(jī)為0.43mg/10kg鋼,立彎式為4.6mg/10kg鋼,弧形為7.5mg/10kg鋼。就鑄坯內(nèi)夾雜物分布而言,立式和立彎式鑄機(jī)

26、鑄坯橫斷面從內(nèi)弧到外弧夾雜物呈對(duì)稱分布。對(duì)弧形連鑄機(jī),在距內(nèi)弧表面鑄坯厚度的 范圍內(nèi)有夾雜物集聚,沿寬度方向夾雜物分面也不均勻,這是弧形連鑄機(jī)的一個(gè)缺點(diǎn)。液相穴內(nèi)夾雜物上浮被內(nèi)弧側(cè)捕捉而不能上浮到結(jié)晶器液面是造成內(nèi)弧夾雜物集聚的原因。解決夾雜物集聚的辦法: 加大弧形半徑,可以減輕夾雜物集聚。然而鑄機(jī)造價(jià)加大不可取。 采用爐外精煉、保護(hù)澆注等有效措施,盡可能把鋼水中夾雜物去除干凈,減少夾雜物集聚幾率。 建設(shè)帶有垂直段的(23m)立彎式鑄機(jī),鑄坯夾雜物無(wú)集聚,也降低了鑄機(jī)造價(jià)。19、鑄坯鼓肚產(chǎn)生的原因及防止方法有哪些?鑄坯鼓肚是指鑄坯表面的凝殼由于受到內(nèi)部鋼水靜壓力的作用而發(fā)生凸起變形的現(xiàn)象。它多

27、發(fā)生于板坯寬面,是板坯連鑄坯常見的形狀缺陷之一。伴隨鑄坯的鼓肚,鑄坯多出現(xiàn)表面縱裂、角部縱裂以及內(nèi)部裂紋缺陷。根據(jù)造成鑄坯鼓肚缺陷的原因,為防止產(chǎn)生鼓肚,在操作中應(yīng)注意以下幾點(diǎn):鋼水過(guò)熱度適當(dāng):對(duì)于板坯連鑄機(jī)應(yīng)采取盡可能小的鋼水過(guò)熱度(5-20),較小的鋼水過(guò)熱度有利于促進(jìn)坯殼的增長(zhǎng)速度,縮短液相穴深度,減小鋼水的靜壓力。對(duì)于過(guò)熱度大的鋼水,應(yīng)采取低速度澆注的方法予以彌補(bǔ);定期檢查、維護(hù)二冷區(qū)的夾輥輥間距,避免輥間距增大,同時(shí)應(yīng)及時(shí)更換掉那些發(fā)生變形的夾輥;保證二冷水的冷卻強(qiáng)度和均勻性;控制拉矯機(jī)的合適壓力,尤其對(duì)于帶液芯拉矯時(shí),應(yīng)避免鑄坯產(chǎn)生矯區(qū)鼓肚現(xiàn)象。為控制鑄坯鼓肚,近年來(lái)大都采取了二冷區(qū)密排輥,通過(guò)多點(diǎn)矯直降低連鑄機(jī)高度,減少鋼水靜壓力等新技術(shù),收到了良好

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