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连铸坯凝固及质量(二)

连铸坯凝固及其质量(二)
(2011-03-17 08:54:28)[编辑][删除]

11.连铸坯表面纵裂产生的原因及其防止方法有哪些? 连铸坯表面纵裂纹,会影响轧制产品质量。如长 300mm、深 2.5mm 的纵裂纹在轧制板材上 留下 1125mm 分层缺陷。纵裂纹严重时会造成拉漏和废品。 研究指出:纵裂纹发源于结晶器弯月面初生坯壳厚度的不均匀性。作用于坯壳拉应力超过钢 的允许强度,在坯壳薄弱处产生应力集中导致断裂,出结晶器后在二次冷却区扩展。 纵裂产生的原因可归纳为:1)水口与结晶器不对中而产生偏流冲刷凝固壳。2)保护渣熔化性 能不良、 液渣层过厚或过薄导致渣膜厚薄不均, 使局部凝固壳过薄。 液渣层<10mm, 纵裂纹明显增加。 3)结晶器液面波动。液面波动>10 ㎜,纵裂发生几率 30%。4)钢中 S+P 含量。钢中 S>0.02%,P>0.017 %,钢的高温强度和塑性明显降低,发生纵裂趋向增大。5)钢中 C 在 0.12~0.17%,发生纵裂倾向增 加。 防止纵裂发生的措施是:1)水口与结晶器要对中。2)结晶器液面波动稳定在±10mm。3)合适 的浸入式水口插入深度。4)合适的结晶器锥度。5)结晶器与二次冷却区上部对弧要准。6)合适的保护 渣性能。7)采用热顶结晶器,即在弯月面区 75mm 铜板内镶入不锈钢等导热性差的材料,减少了弯月 面区热流 50~70%,延缓了坯壳收缩,减轻了凹陷,因而也减小了纵裂发生几率。

12.连铸坯表面横裂产生的原因及其防止方法有哪些? 横裂纹是位于铸坯内弧表面振痕的波谷处,通常是隐藏看不见的。经酸洗检查指出,裂纹深 度可达 7mm,宽度 0.2mm。裂纹位于铁素体网状区,而网状区正好是初生奥氏体晶界。且晶界上有 细小质点(如 AlN)的沉淀。尤其是 C—Mn—Nb(V)钢,对裂纹敏感性更强。 横裂产生的原因:1)振痕太深是横裂纹的发源地。2)钢中 A1、Nb 含量增加,促使质点(A1N) 在晶界沉淀,诱发横裂纹。3)铸坯在脆性温度 900~700℃矫直。4)二次冷却太强。 防止横裂发生的措施:1)结晶器采用高频率(200~400 次/分)小振辐(2~4mm)是减少振痕深 度的有效办法。2)二次冷却区采用平稳的弱冷却,使矫直时铸坯表面温度大于 900℃。3)结晶器液面 稳定,采用良好润滑性能、粘度较低的保护渣。4)用火焰清理表面裂纹。

13.连铸坯表面网状裂纹产生的原因及其防止方法有哪些? 这种裂纹在铸坯表面酸洗之后才能发现,深度可达 5mm。产生的原因: (1)高温铸坯表面吸收了结晶器的铜,而铜变成液体再沿奥氏体晶界渗透所致。 (2)铸坯表面铁的选择性氧化,使钢中残余元素(如 Cu、Sn 等)残留在表面沿晶界渗透形成裂 纹。 研究表明,裂纹区有 Cu、Sn、Sb 等元素的富集,钢中 Cu 含量大于 0.1%,裂纹加重;钢中 Al 含量增加,网状裂纹加重。 防止办法:1)结晶器表面镀 Cr 或 Ni 以增加硬度。2)合适的二次冷却水量。3)控制钢中残余 元素如 Cu<0.2%。4)控制 Mn/S>40。

14.连铸坯角部纵裂纹形成原因及防止措施有哪些? 角部纵裂纹可能位于宽面与窄面交界棱边附近,有的离棱边 10~15 ㎜,有的刚好位于棱边 上,严重时会造成漏钢。 形成的原因:对于方形,可能是沿结晶器高度水缝厚度不均匀,造成结晶器角部冷却不良; 结晶器锥度太小,结晶器圆角半径太小。对于板坯,可能是由于(1)窄面支撑不当造成窄面鼓肚。窄面 有 6~12mm 的鼓肚伴随有角部纵裂导致漏钢。(2)锥度不合适。(3)窄面冷却水不足。 改进方法:对于方坯 1)控制好结晶器几何形状防止变形。2)合适的圆角半径。3)装配结晶器 时,保持冷却水缝厚度一致,使冷却均匀。对于板坯 1)调整窄面足辊间隙使其向内 l~2 ㎜限制鼓肚。 2)合适锥度(1.0%/m)。3)合适冷却水量。4)水口与结晶器对中不要偏流。

15.连铸坯角部横裂纹形成原因及防止措施有哪些? 这是一种位于铸坯角部的细小横裂纹。其产生的原因可能是:1)结晶器锥度太大。2)结晶器 表面划伤。3)结晶器出口与零段对弧不准。 改进方法:调整结晶器锥度,严格对弧,调整二次冷却使矫直时铸坯角部温度不能小于 800 ℃。

16.连铸坯的皮下气泡是如何形成的? 在位于铸坯表皮以下,有直径和长度各在 1 毫米和 10 毫米以上的向柱状晶方向生长的大气 泡。这些气泡如裸露在外面的叫表面气泡,没有裸露的叫皮下气泡,比气泡小呈密集的小孔叫皮下针 孔。 在加热炉内,铸坯的表面气泡或皮下气泡内表面被氧化而形成脱碳层,轧制后不能焊合而形 成表面缺陷。埋藏浅的气泡可用砂轮、风铲和火焰清理等办法清除。埋藏深的气泡很难发现,会使产 品产生裂纹。 钢水脱氧不足是产生气泡的主要原因,如采用强化脱氧,以降低钢中的氧含量,会使钢水中 的铝含量达到 0.01~0.015%,从而使气泡消除。另外,钢水中的气体含量(尤其是氢)也是生成气泡的 一个重要原因。因此,加入钢水中的一切材料(如铁合金、渣粉等)应干燥,钢包、中间包应烘烤,润 滑油用量要适当,注流采用保护浇注,对减少气泡的效果是明显的。

17.什么叫连铸坯表面折叠缺陷? 在铸坯表面有横向的折叠痕迹,严重时伴随有横向裂纹。形成原因: (1)结晶器内悬挂使凝固壳撕裂, 由于结晶器的强冷, 在撕裂处漏出的钢水立刻凝固在表面形 成折叠痕迹; (2)结晶器振动参数调整不当; (3)结晶器出口与二次冷却段对弧不良; (4)结晶器润滑不良,坯壳与铜壁粘结。

18.铸坯表面“冷痣”产生的原因是什么? 在铸坯表皮下嵌入的金属硬块或渣块叫“冷痣”。产生原因是: (1)敞开浇注时钢流的喷溅粘到结晶器表面的冷钢嵌入凝固壳; (2)结晶器液面波动太大,把渣中的不溶物卷入凝固壳。

19.什么叫连铸坯表面的重皮缺陷? 在铸坯表面呈现横向不连续性,有明显的不完全焊合的痕迹叫重皮。产生原因: (1)结晶器的注流突然停浇,或瞬间停止拉坯。如果停浇时间过长,就会在铸坯表面形成明显 的重接; (2)钢水太粘、温度过低、水口堵塞、注流偏离等都可能引起重皮。

20.为什么连铸坯表面有时呈凹状? 此缺陷常见于方坯或板坯窄面。形成原因: (1)结晶器锥度过大; (2)二次冷却区不均匀冷却。 使用合适的结晶器锥度和均匀二次冷却可以防止。


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