连铸方坯的缺陷及其处理

连铸方坯的缺陷及其处理

1 表面缺陷

1.1 气孔和针孔

定义 : 垂直铸坯表面并在铸坯表面肉眼可见的小气孔并可能以针孔的形式深入表面。

原因 : 钢水脱氧不足、凝固时产生一氧化碳;

脱氧后又钢流二次氧化吸收的气体;

结晶器保护渣质量不合要求;

钢包及中间包烘烤不好

改进方法: 钢水完全脱氧;

不浇注过氧化的钢水;

保持浇注温度;（注温不能过高）

使用干燥的钢水罐及中间罐;

保护渣不能受潮，摆放时间不能太久。

1.2 坯头气孔及针孔

定义: 同1.1,但仅出现在每次浇注的第一根钢坯坯头处

原因: 钢液温度太低;

结晶器中钢水氧化;

保护渣受潮或杂质多;

结晶器内壁上有冷凝水;

引锭头潮湿;

填入结晶器中切屑及废钢有锈、有油或潮湿;

中间罐内衬及钢水罐内衬潮湿;

改进方法: 保持浇注温度;

采用适宜的保护渣;

采用干燥和洁净的废钢及切屑;

绝对避免在结晶器内壁及锭头上产生冷凝水;

干燥及烘烤中间罐;

1.3 夹渣

定义: 表面分布不均匀的夹渣,有时针孔和渣聚集,呈疏松态的外观

原因: 由保护渣耐火材料颗粒和钢水氧化产物以及出钢渣等引起,随着钢流带入并被卷至铸坯表面。

改进方法: 用挡渣出钢;

采用适宜的保护渣及耐火材料;

钢水不能过氧化，注温要合适。

1.4 振动波纹及折叠

定义: 在与铸坯轴线垂直方向上,铸坯表面上以均匀间距分布的波纹振痕，在不利的情况下出现折叠。

原因: 浇注速度波动大,使结晶器中钢液面不稳定。

改进方法: 保持均匀的浇注速度，稳定结晶器钢水液面。

调整振动频率使其与拉速相适应。

1.5 结疤与重皮

定义: 铸坯角部和表面上出现的疤痕

原因: 由于结晶器内坯壳破裂、钢水渗入到结晶器和铸坯之间的夹缝，以及保护渣结块造成。

改进方法: 保证结晶器具有准确的锥度，当结晶器使用时间过长而磨损会使坯壳过早脱离结晶器内壁而导致坯壳破裂。

1.6 分层: (双浇)

定义: 铸坯中间出现分界层

原因: 浇注中断又重新开始浇注时,使两次浇注连接出现重接。

改进方法: 浇注过程中不要断流，拉速要相对稳定，不要忽高忽低。

1.7 纵裂

定义: 分布在铸坯角部的纵向裂纹, 角部纵裂常是拉漏的预兆。

原因: 针孔、气泡及夹杂;

结晶器内坯壳不均匀冷却;

由于铜结晶器中和足辊上有沟槽,缺口,渣子等而引起裂纹;

结晶器壁磨损或单面磨损使该处坯壳提前脱离结晶器壁;

浇注速度过高或浇注温度过高,坯壳厚度薄;

足辊对位不准;

二次冷却水不均匀;

拉矫机处铸坯扭曲;

钢水成份,特别是含碳高(裂纹倾向性大)和硫、磷含量高的钢。

改进方法: 经常检查结晶器铜管内壁，按规定更换报废；

检查二冷水要分布均匀，喷嘴不能堵塞；

注温注速要按规定，不能忽高忽低；

经常用弧板检查结晶器与二冷段对弧；

检查拉矫机上下辊对中情况；

对碳、硫偏高的钢种要适当减小拉速，减小二冷水。

2 内部缺陷

一部分内部缺陷是凝固条件引起的，连铸坯的凝固组织一般包括三个区域；边缘等轴细晶粒区，柱状树枝晶结晶区，中心等轴晶区，伴随结晶过程而产生的内部缺陷包括:

气孔及皮下气泡

偏析

内裂

夹杂

2.1 气孔及皮下气泡

定义: 分布在由激冷层至定向树枝晶区之间的过渡带内,主要以细孔形式出现。

原因: 由于铸坯内钢液吸收了气体,由于上浮作用,在外弧侧较少而内弧侧较多。

改进方法: 同1.1及1.2

2.2 中心偏析中心疏松

定义: 中心偏析是铸坯核心区偏析元素聚集, 这可从硫印上看出。

原因: 浇注速度过高;

浇注温度过高;

冷却过强;

钢中夹杂物多;

改进方法: 保持规定的浇注速度、浇注温度及成份;

适当的二次冷却;铸坯的疏松程度随二冷水量的增加而增大,

因此二冷水量应保持适度，这也是避免冷却时开裂的收缩裂纹的

先决条件

2.3 内裂(偏析裂纹)

连铸坯的内部裂纹常常出现在铸坯内部的薄弱点上,它是由以下原因产

生的:

---当铸坯中心尚处于液态时，承受很大的负荷而引起裂纹。裂纹被富集偏

析元素的钢水所填充,因此,称此类裂纹为偏析裂纹。

从裂纹的形成原因,可将它们划分为:

由冷却引起的收缩裂纹;

变形裂纹;

对角线裂纹;

应当指出: 不可能给各种引起裂纹的原因间划出精确的界限，缺陷常为两种或两种以上的原因所造成。

(1) 由冷却引起的收缩裂纹

定义: 在铸坯心部和表面附近的裂纹，它往往分布于边缘与心部之间。

原因: 一次及二次冷却过强或不均匀，特别是浇注裂纹敏感性强的钢。

改进方法: 保证按规定的冷却制度配水;

一次及二次冷却水均匀且分布良好;此外,对纵裂纹所采取的措施原则上也

适用于此。

(2) 弯曲、矫直和加压产生的裂纹

定义: 裂纹与铸坯纵向轴成直角,垂直于拉矫机轴线分布。

原因: 在铸坯还有液芯的情况下，向铸坯加压，弯曲或矫直铸坯引起的。

它也可能是由于结晶器与二冷段未对准，使铸坯在拉出时产生变

形引起的。

改进方法: 同1.7"纵裂"一节

(3) 变形裂纹

定义、原因、消除均同上

(4) 对角线裂纹

定义: 对角线裂纹沿两个相邻的凝固界面结晶相交处分布

原因: 结晶器中或二次冷却不均匀,往往与菱形变形结伴产生。

改进方法: 减少菱形变形,见3.1节

检查喷水冷却

减少拉矫机压力

2.4 夹杂物

定义: 与2.2节"中心偏析"所述相类同

原因: 钢中元素铁、锰、硅、铝等与氧、氮、硫相结合形成夹杂物或耐火材料等带入的外来夹杂物。

改进方法: 只浇注完全脱氧,无过氧化的钢水;

不超过的最大S、P含量

采用合适的耐火材料，保护渣及中包涂料。

3 形状缺陷

3.1 菱形变形

定义: 铸坯断面呈菱形歪斜

在浇注小断面铸坯时,铸坯在结晶器内易出现轻度的菱形歪斜,而在二冷区加剧。

原因: 浇注温度太高;

足辊未精确对准;

喷水室内喷水不均匀;

铜结晶器锥度不够或磨损过度;

结晶器未对准;

改进方法: 保持规定的注温及注速;

精确调准足辊;

检查喷水冷却;

替换磨损的结晶器;

3.2 纵向凹陷:

定义: 槽形纵向凹陷

原因: 在铸坯角部附近的纵向凹陷表明该处存在有外部裂纹或内部裂纹。其产生原因与纵裂相似

改进方法: 同1.7节"纵裂"