连铸钢坯凝固组织低倍评定方法
《连铸钢坯凝固组织低倍评定方法》 国家标准编制说明
《连铸钢坯凝固组织低倍评定方法》
国家标准编制课题组
二〇〇八年九月
《连铸钢坯凝固组织低倍评定方法》国家标准
编制说明
1 工作概况
1.1 任务来源
连铸坯凝固组织是指连铸坯在凝固过程中形成的固体形貌及特征，它记录了凝固条件的真实情况，是判断连铸坯质量优劣的重要参数之一，通过凝固组织的检验可以获得凝固条件的信息，给提高连铸坯质量提供依据。
目前，国内外连铸坯和钢材低倍检验有硫印检验、热酸蚀、冷酸蚀、电解腐蚀和枝晶腐蚀低倍检验五种方法。除了硫印检验显示凝固组织效果较差以外，热酸蚀、冷酸蚀、电解腐蚀和枝晶腐蚀低倍检验四种方法都能够显示连铸坯的凝固组织。经查询，国内外有大量连铸坯等轴晶率的文献报道，方法不统一，更没有评定标准，给测定和判断造成较大困难。
因此，鞍钢积极向全国钢标准化委员会提出制定《连铸钢坯凝固组织低倍评定方法》国家标准，申报了国家标准立项计划。根据全国钢标准化技术委员会SAC/TC183钢标委[2008]01号《关于下达全国钢标委2008年第一批国家标准制修订计划项目的通知》安排（第48项 计划编号20072390-T-605），由鞍钢股份有限公司负责编制《连铸钢坯凝固组织低倍评定方法》推荐性国家标准。
1.2 标准化对象简要介绍及制定标准的原则
1.2.1 标准化对象简要介绍
规定了连铸钢坯凝固组织低倍评定方法的试样制备、凝固组织的分类和评定计算方法及检验报告。适用于碳素钢、低合金钢和合金钢连铸方坯、圆坯、矩形坯和板坯凝固组织的低倍评定。
1.2.2 标准的制定原则
1） 标准的编写格式按国家标准GB/T 1.1-2000《标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写规则》的统一规定和要求。
2） 与相关标准体系协调一致。
3） 参考国内外连铸标准。
4） 结合各连铸厂的生产实际。
5）考虑国内外用户使用习惯。
1.3 采用国外先进标准的程度及理由
因为国外无此类标准，所以无此方面内容。
1.4 编制单位
鞍钢股份有限公司负责GB/T ×××-200×《连铸钢坯凝固组织低倍评定方法》国家标准的执笔起草工作。
1.5 制定标准的主要工作过程
1.5.1 标准研究
调研、查询国内外当前类似标准资料。
1.5.2 试验
1） 从连铸作业现场取不同冷却条件下的连铸坯试样，做腐蚀、观察。分析连铸坯凝固组织检验的取样条件、取样方法对凝固组织腐蚀效果及组织状态的影响。
2） 取系列钢种试样，对连铸坯凝固组织腐蚀方法、腐蚀剂的应用进行分类，做系列腐蚀试验研究，总结出几大类枝晶腐蚀试剂。
3） 用不同界定方法测定试验，统计分析，找出最合理的晶区界定原则。
4） 取有代表性的连铸坯凝固组织图进行多检验者、多检测方比对检测试验。
1.5.3 标准草案
形成标准草案、征求意见。
1.6 主要起草人及其所承担工作的简要说明
1.6.1 本标准主要起草人：
1.6.2 主要起草人所承担的标准研究工作：
1） 收集、对比国内外同类及相关标准。
2） 对收集的标准进行对比分析。
3） 提出制定标准草案。
4） 在草案的基础上整理出征求意见稿，并形成标准编制说明。
5） 广泛征求意见，并对反馈意见汇总处理。
6） 召开标准审定会。
7） 形成标准报批稿。
2 标准的主要技术内容
2.1 制定标准的主要技术内容
准确测量凝固组织中检验项目，即细小等轴晶（激冷层）、柱状晶、交叉树枝晶和中心等轴晶的面积。
2.2 技术关键
定义连铸坯凝固组织中检验项目，即细小等轴晶（激冷层）、柱状晶和中心等轴晶的形貌、产生原因及评定原则。建立评定凝固组织检验项目的数学计算公式。
3 标准中主要技术内容确定的依据
3.1 范围
本标准规定了连铸钢坯凝固组织低倍评定方法的试样制备、凝固组织的分类和评定计算方法及检验报告。
本标准适用于碳素钢、低合金钢和合金钢连铸方坯、圆坯、矩形坯和板坯凝固组织的低倍评定。
本标准规定的范围可满足现阶段生产及使用的需要。
3.2 规范性引用文件
贯彻“引用基础标准的原则”，发挥国家基础标准的作用。本标准引用了GB/T 226《钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法》，也符合标准体系一致性的原则。
3.3 试样制备
为方便标准使用，体现标准的适用性，本标准除引用GB/T 226中规定的试样制备方法之外，还以附录的形式规定了枝晶腐蚀的试样制备方法。
3.4 凝固组织的分类和评定
参考相关文献，并通过大量的试验研究，将连铸钢坯的凝固组织以三类晶区进行了划分，即：细小等轴晶、柱状晶和中心等轴晶。对各晶区的形貌特征和产生原因进行了较为详尽的叙述，同时
对各晶区的评定原则进行了规定，并给出了凝固组织比例系数的计算方法。
3.5 关于附录
枝晶腐蚀方法适用于本标准，但此方法无专门的国家标准，为方便标准使用，体现标准的适用性，故将此方法所涉及的内容纳入本标准的附录A中。
《连铸钢坯凝固组织低倍评定方法》国家标准课题组
2008年9月8日
凝固原理与连铸技术
—凝固原理与连铸工艺、设备及质量控制 北京科技大学天津学院 材料科学与工程系 王洪涛 Email： teacherwang126@https://www.360docs.net/doc/e217950547.html,
学习内容：
一. 导论 二. 连铸技术特征与发展历史 三. 连铸机关键部件的功能、结构与设计 四. 凝固原理与凝固方式 五. 铸坯结构与缺陷控制 六. 连铸新技术
教材与参考书
? 教材： ? 《连续铸钢原理与工艺》，蔡开科、程士富主编， 冶金工业出版社，1994年，第1版 ? 参考书： ? 1. 《Fundamentals of Solidification》 W.Kurz, D.J.Fisher著，，高等教育出版社，2010年，第1版 ? 2. 《金属凝固原理及技术》，马幼平，许云华主编， 冶金工业出版社，2008年，第1版 ? 3. 《新编连续铸钢工艺及设备》，王雅贞, 张岩主编， 冶金工业出版社，2007年，第1版
学习要求及考核
? 学习要求： ? 1. 2000字技术评述: 电子版、纸质版 （cnki论文格式，文件名“学号姓名题目” ） ? 2. 10张工艺、设备图片：电子版 ? （做成ppt，少量文字说明） ? 考核： ? 1. 平时成绩40％（评述、ppt、出勤） ? 2. 考试60％（开卷或闭卷）
一. 导论
? ? ? ? 1. 1 材料与人类文明 1. 2 金属材料 1. 3 钢铁材料 1. 4 铸造
? 为什么材料科学与工程以钢铁材料为 研究对象？
连铸机基本操作规程 1、主要工艺参数： 机型：立弯式直弧型连铸机 弯曲半径：Ｒ＝6.5m～18m 铸机流数：一机一流 浇注断面：150mm×650mm 流间距：1.7m 铸坯定尺：3000----9000mm 拉速范围：0.5----2.5m/min 结晶器型式：板式结晶器，水缝4mm，铜板长900mm 结晶器铜板长度：900mm 结晶器振幅：0---±4mm 振动方式：半板簧正弦振动 振动频率：0～250次/min 引锭杆型式：柔性引锭杆 送引锭杆速度：最大2m/min 中间包容量：7～8t 中间包浇注方式：浸入式水口保护浇注 2、浇注前的准备： 2.1中间包的准备 2.1.1中间包绝热保温材料，需选用涂抹保温材料 2.1.2砌制调整好的中间包必须先采用天然气小火烘烤 3.5小时后在 开浇前采用大火烘烤2小时，确保中间包内温度达1100℃ 2.1.3浇钢前的浸入式水口需要乙炔或丙烷烘烤 2.1.4浇钢前必须检查塞棒调整情况以及水口有无堵塞，有堵塞必须 及时清理 2.2结晶器及引锭设备 2.2.1检查浇钢操作箱（P3）按纽指示针是否正常 2.2.2检查结晶器内腔工作面应无渗水情况，进水总压力应在 0.6---0.8Mpa，并调整好结晶器水流量。 2.2.3检查结晶器振动是否正常 2.2.4检查结晶器保护渣的准备情况，必须使用烘烤干燥后的保护渣 2.2.5送引锭之前必须检查引锭杆是否严重变形，并应将引锭头上的 冷钢，油污清理干净 2.2.6浇钢工应检查足辊段是否有冷钢，足辊是否活动，无间距后， 方可通知送引锭 2.2.7放入结晶器内的引锭用冷料，必须事先烘烤。 2.3主控室操作准备 2.3.1 连铸开浇前30分钟，由主控工通知连铸水处理泵房送净循环 水，并作好记录 2.3.2 操作台电源指示灯亮后，检查主控室操作台的电信号指示情况 2.3.3 联系值班主任与AOD炉前做好浇铸前的准备工作，保证水、气、 电及合格钢水的供应 2.3.4浇钢工必须在送到引锭前严格检查结晶器冷却水情况和二冷段
金属的低倍组织缺陷分析 一、 原理概述 金属的低倍组织缺陷检验也称为宏观检验。它是用肉眼或不大于十倍的放大镜检查金属表面、断口或宏观组织及其缺陷的方法。 宏观检验在金属铸锭、铸造、锻打、焊接、轧制、热处理等工序中，是一种重要的常用检验方法。这种检验方法操作简便、迅速，能反映金属宏观区域内组织和缺陷的形态和分布特点情况。使人们能正确和全面的判断金属材料的质量，以便指导科学生产、合理使用材料。还能为进一步进行光学金相和电子金相分析作好基础工作。 宏观检验包括低倍组织及缺陷检验(包括酸蚀、硫印、塔形车削以及无损控伤等方法)和断口分析等。 1．较典型的宏观缺陷 较典型的宏观缺陷有偏析、疏松、缩孔、气泡、裂纹、低倍夹杂、粗晶环等。 (1) 偏析 合金化学成分不均匀的现象叫做偏析。根据偏析的范围大小和位置的特点，一般可以分为三种。即晶内偏析和晶间偏析、区域偏析、比重偏析。 晶内偏析和晶间偏析 如固溶体合金浇注后冷凝过程中，由于固相与液相的成分在不断的变化，因此，即使在同一个晶体内，先凝固的部分和后凝固的部分其化学成分是不相同的。这种晶内化学成分不均匀的现象叫晶内偏析。这种偏析常以树枝组织的形式出现，故又称为枝间偏析。这种偏析一般通过均匀退火可以将其消除。基于同样的原因，在固溶体合金 中先后凝固的晶体间成分也不相同，这种晶体间 化学成分不均匀现象叫做晶间偏析。 区域偏析 在铸锭结晶过程中，由于外层的 柱状晶的成长把低熔点组元、气体及某些偏析元 素推向未冷却凝固的中心液相区，在固、液相之 间形成与锭型外形相似形状的偏析区。这种形态 的偏析多产生在钢锭结晶过程，由于钢锭模横断 面多为方形，所以一般偏析区也是方框形，故常 称为方框偏析。在酸浸试片上呈腐蚀较深的，并 由暗点和空隙组成的方形框带。见图10-1。 这种偏析是一种下偏析，即铸锭的外层是富集高 熔点组元，而铸锭心部则富集了低熔点的组元和杂质。与正偏析相反的是反偏析。 反偏析恰与正偏析相反。当合金的铸锭发生 反偏析时，铸锭表面溶质高于合金的平均成分，中心人溶质低于合金的平均成分；有时铸锭表面富集低熔点组元和杂质，严重时可在铸锭表面形成反偏析瘤。反偏析的形成原因，一般认为，结晶温度范围宽的合金，在凝固过程中形成粗大树枝晶时，枝晶间富溶质的金属液在凝壳的收缩压力、熔液内部释出的气体压力、液柱静压力、大气压力的作用下，沿着枝晶间的毛细管通道向外移动，到达铸锭表层，冷凝后形成反偏析。在有色合金中Cu-Sn 和Al-Cu 合金是发生反偏析的典型合金。 重力偏析 在合金凝固过程中，如果初生的晶体与余下的溶液之间比重差较大，这些初生晶体在溶液中便会下沉或上浮。由此所形成的化学成分不均匀现象称为重力偏析，亦称为比重偏析。Cu-Pb 、Sn-Sb 、Al-Sb 等合金易于产生重力偏析。 (2) 缩孔和疏松 在铸锭的头部、中部、晶界及枝晶间，常常有一些宏观和显微的收缩孔洞，统称为缩孔。容积大而集中的缩孔称为集中缩孔；细小而分散的缩孔称为疏松。其中出现在晶界和枝晶间的缩孔又称为显微疏松。缩孔和疏松的形状不规则，表面不光滑， 易与较圆滑的气孔相区别。 图10-1 铸锭方框偏析
金属材料金相热处理检验方法标准汇编 一、金属材料综合检验方法 GB／T4677.6—1984金属和氧化覆盖层厚度测试方法截面金相法 GB／T6394—2002金属平均晶粒度测定方法 GB／T6462—2005金属和氧化物覆盖层厚度测量显微镜法 GB／T13298—1991金属显微组织检验方法 GB15735—2004金属热处理生产过程安全卫生要求 GB／T15749一1995定量金相手工测定方法 GB／T18876.1—2002应用自动图像分析测定钢和其他金属中金相组织、夹杂物含量和级别的标准试验方法第1部分：钢和其他金属中夹杂物或第二相组织含量的图像分析与体视学测定 二、钢铁材料检验方法 GB／T224一1987钢的脱碳层深度测定法 GB／T225—1988钢的淬透性末端淬火试验方法 GB／T226—1991钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法 GB／T227—1991工具钢淬透性试验方法 GB／T1814—1979钢材断口检验法 GB／T1979—2001结构钢低倍组织缺陷评级图 GB／T4236一1984钢的硫印检验方法 GB／T4335—1984低碳钢冷轧薄板铁素体晶粒度测定法 GB／T4462—1984高速工具钢大块碳化物评级图 GB／T6401—1986铁素体奥氏体型双相不锈钢中а－相面积含量金相测定法 GB／T7216—1987灰铸铁金相 GB／T9441—1988球墨铸铁金相检验 GB／T9451—2005钢件薄表面总硬化层深度或有效硬化层深度的测定 GB／T10561—2005钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法 GB／T11354—2005钢铁零件渗氮层深度测定和金相组织检验 GB／T13299—1991钢的显微组织评定方法 GB／T13302—1991钢中石墨碳显微评定方法 GB／T13305—1991奥氏体不锈钢中а－相面积含量金相测定法 GB／T13320—1991钢质模锻件金相组织评级图及评定方法 GB／T13925—1992铸造高锰钢金相 GB／T14979—1994钢的共晶碳化物不均匀度评定法 GB／T15711—1995钢材塔形发纹酸浸检验方法 GB／T16923—1997钢件的正火与退火 GB／T16924—1997钢件的淬火与回火 GB／T18683—2002钢铁件激光表面淬火 YB／T130—1997钢的等温转变曲线图的测定 YB／T153一1999优质碳素结构钢和合金结构钢连铸方坯低倍组织缺陷评级图 YB／T169一2000高碳钢盘条索氏体含量金相检测方法 YB／T4002—1991连铸钢方坯低倍组织缺陷评级图 YB／T4003—1997连铸钢板坯低倍组织缺陷评级图 YB／T4052—1991高镍铬无限冷硬离心铸铁轧辊金相检验 YB／T5127—1993钢的临界点测定方法(膨胀法) YB／T5128—1993钢的连续冷却转变曲线图的测定方法(膨胀法)
连铸工艺流程介绍 将高温钢水浇注到一个个的钢锭模内，而是将高温钢水连续不断地浇到一个或几个用强制水冷带有“活底” （叫引锭头）的铜模内（叫结晶 器），钢水很快与“活底”凝结在一起，待钢水凝固成一定厚度的坯壳后，就从铜模的下端拉出“活底”，这样已凝固成一定厚度的铸坯就会连续地从水冷结晶器内被拉出来，在二次冷却区继续喷水冷却。带有液芯的铸坯，一边走一边凝固，直到完全凝固。待铸坯完全凝固后，用氧气切割机或剪切机把铸坯切成一定尺寸的钢坯。这种把高温钢水直接浇注成钢坯的新工艺，就叫连续铸钢。 【导读】：转炉生产出来的钢水经过精炼炉精炼以后，需要将钢水铸造成不同类型、不同规格的钢坯。连铸工段就是将精炼后的钢水连续铸造成钢坯的生产工序，主要设备包括回转台、中间包，结晶器、拉矫机等。本专题将详细介绍转炉（以及电炉）炼钢生产的工艺流程，主要工艺设备的工作原理以及控制要求等信息。由于时间的仓促和编辑水平有限，专题中难免出现遗漏或错误的地方，欢迎大家补充指正。 连铸的目的: 将钢水铸造成钢坯。 将装有精炼好钢水的钢包运至回转台，回转台转动到浇注位置后，将钢水注入中间包，中间包再由水口将钢水分配到各个结晶器中去。结晶器是连铸机的核心设备之一，它使铸件成形并迅速凝固结晶。拉矫机与结晶振动装置共同作用，将结晶器内的铸件拉出，经冷却、电磁搅拌后，切割成一定长度的板坯。 连铸钢水的准备 一、连铸钢水的温度要求： 钢水温度过高的危害：①出结晶器坯壳薄，容易漏钢；②耐火材料侵蚀加快，易导致铸流失控，降低浇铸安全性；③增加非金属夹杂，影响板坯内在质量；④铸坯柱状晶发达；⑤ 中心偏析加重，易产生中心线裂纹。
第十章低倍检验 第一节概述 本章主要叙述钢的热酸蚀试验、冷酸蚀试验、电解腐蚀试验、塔形车削发纹缺陷检验。 在金属材料的宏观检验工作中，酸蚀法是检验金属材料缺陷，评定金属质量的最常用方 法之一。酸蚀试验简单易行，一般不需要特殊设备，也不需要严格的试样制备工序。 在钢材生产和机器制造工业中，酸蚀试验常列为按顺序检验项目中的第一位。如果一批钢材在酸蚀检验中显示出不允许有的缺陷或超过标准允许存在的缺陷时，则其它试验可不必再进行。因此，它亦是控制材料质量的一种有效方法。对于在生产过程中取样进行酸蚀试验， 如发现材料或零件有严重宏观缺陷时，可停止该批材料的加工与生产，避免造成更大的损失。 酸蚀和断口检验，都属钢的低倍宏观检验，虽然在很多情况下可以同时并用，相互补充，但是各有其适用的范围。例如钢中发裂(白点)，在横截面酸蚀试样上能显示出发纹及其分布 位置，而在纵截面进行断口检验时，则显示出清晰的白点形貌。但显示枝晶、流线和疏松等，用酸蚀试验较为合适。钢的过热和过烧则在断口检验上最易发现。对于高碳工具钢一般要求 进行断口检验。对韧性较大的结构钢要求进行热酸蚀检验。对于特殊用途或要求严格的钢材，如滚珠轴承钢及弹簧钢等则要求作酸蚀试验和断口检验。 对于在使用中经受高交变重载荷的机器零件来说，钢材内部的纯净度必须保持在较高水 平，才能获得满意的疲劳寿命，因此用塔形试验检查发纹缺陷成了重要手段。 第二节试样的制取 一、取样 酸蚀试样必须取自最易发生各种缺陷的部位。根据钢的化学成分、锭模设计、冶炼及浇注条件、加工方法、成品形状和尺寸的不同，一般宏观缺陷有不同的种类、大小和分布情况。 在钢锭的上部以及加工后相当于该部位的钢坯和钢材上，最容易有缩孔、疏松、气泡、 偏析等缺馅。一般在上小下大的钢锭轧制方坯中，发现小头部位的缺陷较为严重，中部次之，大头较轻。因此国家标准(GB226-77)中钢的热蚀试验方法里规定，在接近于钢锭帽口部位取样。 对于新设计锭模，用新浇注方法及冶炼新钢种时，最好解剖钢锭进行酸蚀试验，以检验各种缺陷的分布情况，然后再确定取样部位。根据检验工作者的经验，一般在冒口以下一段距离内组织比较致密，但在此以下又有两次收缩疏松现象。此时若限于在冒口下取样则不会 发现最严重的缺陷。 对于上大下小的钢锭底部，由于锭模涂料操作不当或涂层过厚，有时会发现锭外表面渗碳，酸蚀后呈现黑斑。同时该处气泡及硅酸盐夹杂也较多，所以此时也需要取底部坯材检验。 在研究工作中还曾发现靠近冒口一端的钢坯头部是非金属夹杂物最集中的地方。同时一炉钢水浇注几个钢锭时，在最初和最末的钢锭中发现宏观缺陷较多，故取样时必须考虑这些问题。
附件A 焊缝的宏观和微观金相检验方法 A1范围 本附件是为宏观和微观检测的试样制备、试验程序及其目的，规定的推荐方法。 A2 术语和定义 A2.1 宏观检验 用肉眼或低倍放大镜(放大倍数一般小于50)检查试样，试样表面可处理或不处理。 A2.2 微观检验 用显微镜检查试样，一般放大倍数为50～500，试样表面可处理或不处理。 A2.3检验操作人员 进行宏观、微观检验的操作人员。 A3 缩略语 本方法采用的缩略语如下： (1)A，宏观检验； (2)I，微观检验； (3)E，腐蚀处理； (4)U，不腐蚀处理。 A4 原理 宏观和微观检验用来显示焊缝的宏观和微观特性，通常检验焊缝的横截面。 A5 试验目的 宏观和微观检验目的是单纯地评定组织(包括晶粒组织、形态和取向，沉淀和夹渣)、与各种裂纹和空穴关系。检测截面还要能记录截面平面的取样形状。 A6 试样的截取
试样的截取方向一般垂直于焊缝轴线(横截面)，试样包括焊缝熔敷金属和焊缝两侧的热影响区。但也可以从其它方向截取试样。 在试验前应确定时间的位置、方向和数量，以及参照应用标准。 A7 试验程序 A7.1一般原则 应给出下列信息： (1)母材和焊接材料； (2)试验对象； (3)腐蚀剂的组成/名称； (4)表面抛光(见A7.2.1)； (5)腐蚀方法(见A7.2.2)； (6)腐蚀时间； (7)安全措施(见A7.3)； (8)其他附加要求。 A7.2试样制备 用于检验试样的制备包括通过切割、镶嵌、研磨、抛光、适当腐蚀。这些加工过程不应对检验表面产生有害的影响。 A7.2.1 表面抛光 表面抛光的要求取决于下述因素： (1)检验类型； (2)材料种类； (3)记录(例如照片)。 A7.2.2 腐蚀 A7.2.2.1 腐蚀方法 在腐蚀前，先确定腐蚀方法。在常用的方法有以下几种： (1)把试样侵入腐蚀剂中腐蚀； (2)擦拭试样表面腐蚀； (3)电解腐蚀。
连铸的生产工艺流程：将装有精炼好钢水的钢包运至回转台，回转台转动到浇注位置后，将钢水注入中间包，中间包再由水口将钢水分配到各个结晶器中去。结晶器是连铸机的核心设备之一，它使铸件成形并迅速凝固结晶。拉矫机与结晶振动装置共同作用，将结晶器内的铸件拉出，经冷却、电磁搅拌后，切割成一定长度的板坯。 连铸钢水的准备 一、连铸钢水的温度要求： 钢水温度过高的危害：①出结晶器坯壳薄，容易漏钢；②耐火材料侵蚀加快，易导致铸流失控，降低浇铸安全性；③增加非金属夹杂，影响板坯内在质量；④铸坯柱状晶发达；⑤中心偏析加重，易产生中心线裂纹。钢水温度过低的危害：①容易发生水口堵塞，浇铸中断；②连铸表面容易产生结疱、夹渣、裂纹等缺陷；③非金属夹杂不易上浮，影响铸坯内在质量。 二、钢水在钢包中的温度控制： 根据冶炼钢种严格控制出钢温度，使其在较窄的范围内变化；其次，要最大限度地减少从出钢、钢包中、钢包运送途中及进入中间包的整个过程中的温降。 实际生产中需采取在钢包内调整钢水温度的措施：
1）钢包吹氩调温 2）加废钢调温 3）在钢包中加热钢水技术 4）钢水包的保温 中间包钢水温度的控制 一、浇铸温度的确定 浇铸温度是指中间包内的钢水温度，通常一炉钢水需在中间包内测温3次，即开浇后5min、浇铸中期和浇铸结束前5min,而这3次温度的平均值被视为平均浇铸温度。 浇铸温度的确定可由下式表示（也称目标浇铸温度）： T=TL+△T 。 二、液相线温度： 即开始凝固的温度，就是确定浇铸温度的基础。推荐一个计算公式：T=1536-{78[%C]+7.6[%Si]+4.9[%Mn]+34[%P]+30[%S]+5.0[%Cu]+3.1[% Ni]+1.3[%Cr]+3.6[%Al]+2.0[%Mo]+2.0[%V]+18[%Ti]} 三、钢水过热度的确定 钢水过热度主要是根据铸坯的质量要求和浇铸性能来确定。
低倍检验基础知识培训 一、基本概念 金相检验分为两部分：低倍检验和高倍检验 1、低倍组织检验又称宏观检验是用肉眼和放大镜及体式显微镜来检查钢材的纵、横断面或断口上各种宏观缺陷的一种方法。通过宏观检验在发现钢中缺陷同时 还可以观察钢材组织的不均匀性。 2、高倍检验又叫微观检验，利用金相显微镜、X光、电子显微镜等手段，来观察各种金属不同状态的显微组织结构和各种缺馅，称为高倍检验。 钢材的宏观缺陷多数是在钢锭浇铸结晶过程中形成的，要掌握宏观组织检验， 正确判定缺陷，首先对铸锭的结晶过程大致有一个了解。 二、钢锭的结晶过程钢液在钢锭模内由液态逐渐冷凝而结晶成固态时，整个结 晶过程比较复杂，而且影响钢锭结晶的因素也很多，需要仔细分析。 1、合金钢铸锭的宏观组织钢材合金铸锭的典型宏观组织：外壳的细晶区、中间的柱状晶区和心部的等轴晶区。 在浇注过程中，当液态金属注入锭模时，钢液接触钢锭模受强烈冷却，结晶首先从靠近模壁开始，在很大过冷度的情况下，其成核率高，结晶非常迅速，晶核的生成速度大大超过了晶核的成长速度，迅速在模壁表面形成细小等轴区图中 1 部位。 随着铸锭细晶区的形成，钢锭由于冷凝而收缩，锭模由于受热而膨胀，使钢锭与模壁间产生了孔隙，锭模内的液态金属冷却速度和散热缓慢，结晶速度减慢，激冷层与钢液的界面上晶体沿着与散热方向相反的方向（向着锭心）成长，形成柱状晶。如图中2部位是柱状晶区。 随着钢锭结晶的发展，钢液温度逐渐下降，锭模温度逐渐升高，散热速度更慢，柱状晶成长速度也逐渐变慢，最后停止向前伸长，中心部钢液温度继续降低，当达到熔点以下时，钢锭中心部未凝固的钢液中几乎同时产生晶核，但是由冷却速度减慢，过冷度减少，生核率低，散热方向也不明显，故最后形成粗大等轴晶区。图中3 部位是无定向粗大等轴晶区。
金相检验标准 GB/T 10561-89 钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法 GB/T 10561-2005 钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法 GB/T 1979-2001 结构钢低倍组织缺陷评级图 GB/T 6394-2002 金属平均晶粒度测定方法 GB/T 6394-2002 系列图I（无孪晶晶粒++浅腐蚀100×） GB/T 6394-2002 系列图Ⅱ（有孪晶晶粒++浅腐蚀+100×） GB/T 6394-2002 系列图Ⅲ（有孪晶晶粒+深腐蚀75×） GB/T 6394-2002 系列图Ⅳ（钢中奥氏体晶粒++渗碳法100×） GB 224-1987 钢的脱碳层深度测定法 GB 226-1991 钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法 GB 2828-1987 逐批检查记数抽样程序及抽样表 GB 4236-1984 钢的硫印检验方法 GB 16840.4-1997 电气火灾原因技术鉴定方法第4部分：金相法 GB/T 9450-2005 钢件渗碳淬火硬化层深度的测定和校核 GB/T 13298-1991 金属显微组织检验方法 GB/T 18876.1-2002 应用自动图像分析测定钢和其他金属中金相组织、夹杂物含量和级别的标准试验方法第1部分 GB/T 4340.1-1999 金属维氏硬度第一部分：试验方法 GB/T 14999.4-94 高温合金显微组织试验方法 GB/T 230.1-2004 金属洛氏硬度试验第1 部分: 试验方法( A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T 标尺) GB/T 231.1-2002 金属布氏硬度试验第1 部分: 试验方法 GB/T 3488-1983 硬质合金显微组织的金相测定 GB/T 3489-1983 硬质合金孔隙度和非化合碳的金相测定 GB/T 4194-1984 钨丝蠕变试验,高温处理及金相检查方法 GB/T 5617-1985 钢的感应淬火或火焰淬火后有效硬化层深度的测定 GB/T 6401-1986 铁素体奥氏体型双相不锈钢中α-相面积含量金相测定法 GB/T 7216-1987 灰铸铁金相 GB/T 8493-1987 一般工程用铸造碳钢金相 GB/T 8755-1988 钛及钛合金术语金相图谱 GB/T 9441-1988 球墨铸铁金相检验 GB/T 9450-1988 钢件渗碳淬火有效硬化层深度的测定和校核 GB/T 9451-1988 钢件薄表面总硬化层深度或有效硬化层深度的测定 GB/T 11809-1998 压水堆核燃料棒焊缝金相检验 GB/T 13305-1991 奥氏体不锈钢中α--相面积含量金相测定法 GB/T 13320-1991 钢质模锻件金相组织评级图及评定方法 GB/T 13925-1992 铸造高锰钠金相 GB/T 17455-1998 无损检测表面检查的金相复制件技术 GB 1814-1979 钢材断口检验方法 GB 2971-1982 碳素钢和低合金钢断口检验方法 GB/T 7998-2005 铝合金晶间腐蚀测定方法 GB/T 1298-2008 碳素工具钢 GB/T 1299-2000 合金工具钢
连铸坯在凝固过程中形成裂纹的原因 随着市场竞争的日趋激烈，产品的质量已经成为占有市场的主要砝码，连铸坯作为炼钢厂的终端产品，其质量直接影响着轧材单位的产量和轧材质量，据统计炼钢厂连铸坯质量缺陷中约７０％为连铸坯裂纹，连铸坯裂纹成为影响连铸坯产量和质量的重要缺陷之一，下面将对铸坯在凝固过程中裂纹的形成做简要分析： 一、铸坯凝固过程的形成 铸坯在连铸机内的凝固可看成是一个液相穴很长的钢锭，而凝固是沿液相穴的固液界面在液固相温度区间把液体转变为固体把潜热释放出来的过程。在固液界面间刚凝固的晶体强度和塑性都非常小，当作用于凝固壳的热应力、鼓肚力、矫直力、摩擦力、机械力等外力超过所允许的外力值时，在固液界面就产生裂纹，这就形成了铸坯内部裂纹。而已凝固的坯壳在二冷区接受强制冷却，由于铸坯线收缩，温度的不均匀性，坯壳鼓肚、导向段对弧形不准，固相变引起质点如（ＡｌＮ）在晶界的沉淀等，容易使外壳受到外力和热负荷间歇式的突变，从而产生裂纹就是表面裂纹。 二、连铸坯裂纹形态和影响因素 连铸坯裂纹形态分为表面裂纹和内部裂纹，表面裂纹有纵向、横向角部裂纹、表面横裂和纵裂、网状裂纹和凹陷等，内部裂纹有中间、中心和矫直裂纹等。 连铸坯裂纹的影响因素： 连铸坯表面裂纹主要决定于钢水在结晶器的凝固过程，它是受结晶器传热、振动、润滑、钢水流动和液面稳定性所制约的，铸坯内部裂纹主要决定于二冷区凝固冷却过程和铸坯支撑系统（导向段）的对弧准确性。铸坯凝固过程坯壳形成裂纹，从工艺设备和钢凝固特性来考虑影响裂纹形成的因素可分为： １、连铸机设备状态方面有： １）结晶器冷却不均匀 ２）结晶器角部形状不当。 ３）结晶器锥度不合适。 ４）结晶器振动不良。 ５）二冷水分布不均匀（如喷淋管变形、喷咀堵塞等）。 ６）支承辊对弧不准和变形。
连铸主要有：钢包经大包（回转台），经中间罐车的中间罐，经结晶器一次冷却，由引锭杆将钢坯引导经连铸设备的扇形段连铸机，进入水平段和连铸辊道，经定尺切割设备的刀片切割，就可进入热轧了 连铸技术涉及到连铸的工艺和设备、耐才等各个方面。工艺方面有连铸钢水的纯净度、过热度、拉速、结晶器的倒锥度、开口度、铸机的弧形半径等。另外连铸坯还有质量判定等。设备方面有中包车、大包回转台、结晶器、隔扇段、扇形段、一次切割、二次切割等。耐才主要是涂料和连铸三大件 钢包回转平台：用于更换钢包中间罐：接钢包的钢水并且向结晶器供应钢水，起到稳流和分流的作用结晶器：钢坯形成的地方冷却导向装置：给钢坯迅速成形 拉矫棍道：将钢坯从结晶器中拉出，并矫正钢坯的形状引锭杆：检修完毕后从结晶器中将钢坯拉出的设备火焰切割机：将钢坯分段冷床：冷却并防止弯曲 转炉生产出来的钢水经过精炼炉精炼以后，需要将钢水铸造成不同类型、不同规格的钢坯。连铸工段就是将精炼后的钢水连续铸造成钢坯的生产工序，主要设备包括回转台、中间包，结晶器、拉矫机等。本专题将详细介绍转炉（以及电炉）炼钢生产的工艺流程，主要工艺设备的工作原理以及控制要求等信息。由于时间的仓促和编辑水平有限，专题中难免出现遗漏或错误的地方，欢迎大家补充指正 连铸工艺详解 连铸的生产工艺流程：将装有精炼好钢水的钢包运至回转台，回转台转动到浇注位置后，将钢水注入中间包，中间包再由水口将钢水分配到各个结晶器中去。结晶器是连铸机的核心设备之一，它使铸件成形并迅速凝固结晶。拉矫机与结晶振动装置共同作用，将结晶器内的铸件拉出，经冷却、电磁搅拌后，切割成一定长度的板坯。 连铸钢水的准备 一、连铸钢水的温度要求： 钢水温度过高的危害：①出结晶器坯壳薄，容易漏钢；②耐火材料侵蚀加快，易导致铸流失控，降低浇铸安全性；③增加非金属夹杂，影响板坯内在质量；④铸坯柱状晶发达；⑤中心偏析加重，易产生中心线裂纹。 钢水温度过低的危害：①容易发生水口堵塞，浇铸中断；②连铸表面容易产生结疱、夹渣、裂纹等缺陷；③非金属夹杂不易上浮，影响铸坯内在质量。 二、钢水在钢包中的温度控制： 根据冶炼钢种严格控制出钢温度，使其在较窄的范围内变化；其次，要最大限度地减少从出钢、钢包中、钢包运送途中及进入中间包的整个过程中的温降。 实际生产中需采取在钢包内调整钢水温度的措施： 1）钢包吹氩调温 2）加废钢调温 3）在钢包中加热钢水技术 4）钢水包的保温
低倍检验规范 编制： 审核： 批准： 日期:
1、适用范围 本规程适用于进厂钢材的低倍检验。 2、检验依据 GB226-91 钢的低倍组织及缺陷酸蚀试验法 GB/Tl979-2001 结构钢低倍组织缺陷评级图 3、检验要求 钢材的低倍组织检验：在进厂钢材中，只对合金结构钢做低倍检验，检验取样、酸蚀、组织缺陷分析判定，按国家相关标准进行，认真填写低倍检测报告单，并对其检验结论的正确性负责。 低倍酸蚀试样的制备：低倍试样可采用锯床切取，试样截取的部位、数量和试样状态应按有关标准、技术条件或双方协议的规定进行，一般是取横向试样，试样检验面距切割面的参考尺寸为：不小于钢材(坯)直径或厚度的倍，横向低倍试样的厚度一般为20毫米，试面应垂直钢材(坯)的延伸方向。试样可采用车、铣、磨进行加工，试面的光洁度以能正确地反映酸浸后检验面的质量为准，一般不应低于，冷酸腐蚀法应不低于，腐蚀时试面不得有油污和伤痕。试面距切割面的参考尺寸为：a.热切时不小于20mm；b.冷切时不小于10mm；c.烧割时不小于40mm。 低倍试样热酸浸蚀：对低倍试样进行热酸腐蚀时，显示钢的低倍组织及缺陷。酸蚀液的选择、酸浸时间长短以准确显示钢的低倍组织缺陷为准，一般可按下表进行选择。 低倍组织评级：依据GB/Tl979-2001进行组织评级。 试样的保存：为将试样保存一定的时间，建议采用下列方法：a.中和法：用10％氨水酒精溶液浸泡后，再以热水冲刷净，并吹干：b.钝化法：短时间地浸入浓硝酸（大约5s）：钝化后的试样用热水冲刷净并干燥：c.涂层保护法：涂清漆、塑料膜等。 4、设备使用和安全要求 操纵人员须熟知设备性能，定期进行
金相检测步骤详细版 第一步：试样选取，部位确定及截取方式 选择取样部位及检验面，此过程综合考虑样品的特点及加工工艺，且选取部位需具有代表性。金相试样的选取及尺寸： 取样部位的选取应根据待检材料的特点、加工工艺以及热处理过程而定。生产中的常规检验所用试样的的取样方向、部位和数量在产品标准或相应的技术条件中都有规定。通常试样的尺寸大小以便于握持、易于磨制为准，建议尺寸为直径15mm、高15～20mm的圆柱体或边长为15～25mm的立方体。 a、对于失效分析材料，应在失效部位和未失效部位分别取样，进行比对分析，便于研究其失效原因。 b、对于铸件，应从表面到心部，上部至下部观察其组织差异。 c、对于热处理后的工件，由于其金相组织均匀，可截取任意一截面进行观察，但如果试样表面进行处理（如表面化学处理、镀层等）取样时应垂直于表面，以便观察其组织和测量表面处理层厚度。 d、对于加工（如轧制、型材、锻件等）过的试样，若要分析工件表层有无脱碳、折迭等缺陷和检验晶粒度大小，应横向取样；若要研究夹杂物、组织变形程度等，应纵向取样。 中国船舶重工集团公司第七二五研究所（洛阳船舶材料研究所）试验测试与计量技术研究中心是中国船级社（CCS）授权的船舶材料验证试验机构，具备集高、精、尖仪器设备和先进的软件分析技术于一体的评价手段，可快速进行金相检测、性能检测，并能全方位的开展失效分析及安全寿命评估、材料及构件工程适应性评价等工作。 第二步：镶嵌。 如果试样的尺寸太小或者形状不规则，则需将其镶嵌或夹持。 第三步：试样粗磨。 粗磨的目的是平整试样，磨成合适的形状。一般的钢铁材料常在砂轮机上粗磨，而较软的材料可用锉刀磨平。 第四步：试样精磨。 精磨的目的是消除粗磨时留下的较深的划痕，为抛光做准备。对于一般的材料磨制方法分为手工磨制和机械磨制两种。 第五步：试样抛光。 抛光的目的是把磨光留下的细微磨痕去除，成为光亮无痕的镜面。一般分为机械抛光、化学抛光、电解抛光三种，而最常用的为机械抛光。
一、概述 **钢铁股份有限公司五机五流矩形坯连铸机电气部分整套设备分为： 1)公用设备控制系统； 2)铸流设备控制系统； 3)二次冷却水自动控制系统； 4)结晶器冷却水自动控制系统； 5)设备冷却水自动控制系统； 6)生产过程监控系统四部分。 整个系统自动化程度高，网络系统采用了目前国内外应用广泛的现场总线技术，性能可靠，故障率低，大大减少了现场电缆数量，便于操作和维护人员掌握。系统构成如图所示 图中操作人员监控站即生产过程监控系统由三台HMI和两台打印机组成，它可以将网上各站的控制信息集中，产生实时数据文件、趋势记录文件。通过画面可以监视生产过程和设备运行状态、修改生产过程参数以及对设备运行状态进行人工干预。系统能自动记录故障发生的时间，生产画面包括实时报警。 二、设备描述 控制系统软件： Windows2000. professional PLC软件STEP7 (5.2) 画面软件wincc(5.2) PLC硬件配置： 公用模块：PS307 5A 2块。 CPU 315-2 DP 1 块 IM360 1块。 IM361 1块。 CP343-1 1块 AI8*12Bit 3块。 AO4*12Bit 1块。 DI32*DC24V 3块。DO32*DC24/0.5A 3块 1—5流模块： PS307 5A 10块。 CPU 315-2 DP 5 块
IM360 5块。 IM361 5块。 CP343-1 5块 AI8*12Bit 15块。 AO4*12Bit 5块。 DI32*DC24V 15块。DO32*DC24/0.5A 15块 公用FC块功能说明： FC11：大包回转台 FC12：1#中间罐车 FC13：2#中间罐车 FC14：液压站 FC15：1#蒸汽排除风机 FC16：2#蒸汽排除风机 FC17：输送轨道 FC18：冷床辊道 FC19：双向推钢机 FC21：1#中间包烘烤 FC22：2#中间包烘烤 FC23：冷床推钢机 FC24：回转驱动装置 FC25：通讯 FC26：1#中包事故行走 FC27：2#中包事故行走 FC28：回转辊道 1-5流FC块功能说明： FC11：结晶器控制 FC12：拉矫机及定尺控制 FC13：拉矫机控制 FC14：切前辊控制 FC15：切后辊控制 FC16：引锭杆存储装置控制
连铸坯在凝固过程中形成裂纹的原因[终稿] 随着市场竞争的日趋激烈，产品的质量已经成为占有市场的主要砝码，连铸坯作为炼钢厂的终端产品，其质量直接影响着轧材单位的产量和轧材质量，据统计炼钢厂连铸坯质量缺陷中约70%为连铸坯裂纹，连铸坯裂纹成为影响连铸坯产量和质量的重要缺陷之一，下面将对铸坯在凝固过程中裂纹的形成做简要分析: 一、铸坯凝固过程的形成 铸坯在连铸机内的凝固可看成是一个液相穴很长的钢锭，而凝固是沿液相穴的固液界面在液固相温度区间把液体转变为固体把潜热释放出来的过程。在固液界面间刚凝固的晶体强度和塑性都非常小，当作用于凝固壳的热应力、鼓肚力、矫直力、摩擦力、机械力等外力超过所允许的外力值时，在固液界面就产生裂纹，这就形成了铸坯内部裂纹。而已凝固的坯壳在二冷区接受强制冷却，由于铸坯线收缩，温度的不均匀性，坯壳鼓肚、导向段对弧形不准，固相变引起质点如(,,,)在晶界的沉淀等，容易使外壳受到外力和热负荷间歇式的突变，从而产生裂纹就是表面裂纹。 二、连铸坯裂纹形态和影响因素 连铸坯裂纹形态分为表面裂纹和内部裂纹，表面裂纹有纵向、横向角部裂纹、表面横裂和纵裂、网状裂纹和凹陷等，内部裂纹有中间、中心和矫直裂纹等。 连铸坯裂纹的影响因素: 连铸坯表面裂纹主要决定于钢水在结晶器的凝固过程，它是受结晶器传热、振动、润滑、钢水流动和液面稳定性所制约的，铸坯内部裂纹主要决定于二冷区凝固冷却过程和铸坯支撑系统(导向段)的对弧准确性。铸坯凝固过程坯壳形成裂纹，从工艺设备和钢凝固特性来考虑影响裂纹形成的因素可分为: ,、连铸机设备状态方面有:
,)结晶器冷却不均匀 ,)结晶器角部形状不当。 ,)结晶器锥度不合适。 ,)结晶器振动不良。 ,)二冷水分布不均匀(如喷淋管变形、喷嘴堵塞等)。 ,)支承辊对弧不准和变形。 ,、工艺参数控制方面有: ,)化学成份控制不良(如C、Mn\S)。 ,)钢水过热度高。 ,)结晶器液面波动太大。 ,)保护渣性能不良。 ,)水口扩径。 ,)二次冷却水分配不良，铸坯表面温度回升过大。 ,)铸坯带液芯矫直。 ,)铸坯在脆性区(700~900?)矫直。 ,、钢的凝固特性方面有: ,)凝固冷却过程的相变。 ,)铸坯凝固结构(柱状晶与等轴晶的比例)。 ,)凝固壳高温力学行为。 ,)凝固过程的偏析。 三、连铸坯裂纹形成原因分析 表面裂纹起源于结晶器钢水的凝固过程中，在二冷区加速了裂纹的扩展，而内部裂纹起源液相穴固液交界面并伴随有偏析线。 ,、纵裂纹
连铸工艺流程介绍 ---- 冶金自动化系列专题 【导读】：转炉生产出来的钢水经过精炼炉精炼以后，需要将钢水铸造成不同类型、不同规格的钢坯。连铸工段就是将精炼后的钢水连续铸造成钢坯的生产工序，主要设备包括回转台、中间包，结晶器、拉矫机等。本专题将详细介绍转炉（以及电炉）炼钢生产的工艺流程，主要工艺设备的工作原理以及控制要求等信息。由于时间的仓促和编辑水平有限，专题中难免出现遗漏或错误的地方，欢迎大家补充指正。【】 连铸的目的:将钢水铸造成钢坯。 连铸的工艺流程: 将装有精炼好钢水的钢包运至回转台，回转台转动到浇注位置后，将钢水注入中间包，中间包再由水口将钢水分配到各个结晶器中去。结晶器是连铸机的核心设备之一，它使铸件成形并迅速凝固结晶。拉矫机与结晶振动装置共同作用，将结晶器内的铸件拉出，经冷却、电磁搅拌后，切割成一定长度的板坯。【】 连铸自动化控制主要有连铸机拉坯辊速度控制、结晶器振动频率的控制、定长切割控制等控制技术。【】 连铸的主要工艺设备介绍:
钢包回转台 钢包回转台：设在连铸机浇铸位置上方用于运载钢包过跨和支承钢包进行浇铸的设备。由底座、回转臂、驱动装置、回转支撑、事故驱动控制系统、润滑系统和锚固件6部分组成。【】 中间包 中间包是短流程炼钢中用到的一个耐火材料容器，首先接受从钢包浇下来的钢水，然后再由中间包水口分配到各个结晶器中去。【】 结晶器 在连续铸造、真空吸铸、单向结晶等铸造方法中，使铸件成形并迅速凝固结晶的特种金属铸型。结晶器是连铸机的核心设备之一，直接关系到连铸坯的质量。【】 拉矫机 在连铸工艺中，连铸机拉坯辊速度控制是连铸机的三大关键技术之一，拉坯速度控制水平直接影响连铸坯的产量和质量，而拉坯辊电机驱动装置的性能又在其中发挥着重要作用。【】 电磁搅拌器 电磁搅拌器（Electromagnetic stirring: EMS）的实质是借助在铸坯液相穴中感生的电磁力，强化钢水的运动。具体地说，搅拌器激发的交变磁场渗透到铸坯的钢水内，就在其中感应起电流，该感应电流与当地磁场相互作用产生电磁力，电磁力是体积力，作用在钢水体积元上，从而能推动钢水运动。【】
连铸坯凝固与铸坯质量 50.钢中微量元素对连铸坯质量有何影响? 所谓钢中微量元素分为两类：一类为有意加入的元素，如为改善机械切削性能加入S、Pb、Se、Te，为抗腐蚀加Cu等。另一类不是有意加入而是由炼钢炉料和浇注过程带入的元素，如来自炉料的元素有Cu、As、Sb、Zn、Sn、S、P，来自结晶器的Cu，来自保护渣的S 等。 对于炉料带入的这些微量元素，对用高废钢的电炉冶炼是一个实际问题，在冶炼过程去除这些元素是很困难的，残留在钢中对质量的影响是： (1)结晶器裂纹：结晶器弯月面铜板由于热疲劳的原因常常出现网状裂纹。如果保护渣中的硫和钢中的锌渗入铜板会形成深的裂纹而报废。 (2)铸坯表面裂纹：由于铸坯表面铁的氧化而使Cu、Sn、Sb等元素富集，形成细小表面晶间裂纹。一般对钢筋钢无多大影响，而对特殊钢就会带来危害。铸坯表面Ni的富集，可以抵销Cu的有害作用，因为Cu—Ni形成晶间化合物熔点较高。 (3)铸坯内部裂纹和偏析加重。微量元素S、P偏析是输送酸性气体的高强度管线钢产生裂纹的根源。因此要求把钢中硫降低到5ppm，磷降到25ppm，以满足所要求性能。 只有采用精选炉料或炉料搭配使用(如采用海绵铁)，以减少炉料带入的微量元素。提高钢质量。 51.脱氧方式对连铸坯质量有何影响? 脱氧方式会影响钢中夹杂物类型、钢水流动性和钢的清洁度，因此选择脱氧方式是非常重要的。一般的钢常用Si、Mn脱氧较好，这些脱氧剂一般形成可变形的球形硅酸盐夹杂物，这种夹杂物能上浮排除且不影响钢水可浇性。用铝脱氧会形成高熔点(2050℃)成串簇状不变形的Al203夹杂，这种夹杂物会影响钢水的可浇性，还会沉积在中间包水口壁上造成水口堵塞，影响浇注正常进行。采用Si-Ca脱氧，脱氧效果、夹杂物形态和钢水的可浇性都较好，但价格较贵，加入时产生烟雾，污染工作环境。 52.特殊钢凝固有哪些特点? 特殊钢中加入了合金元素，其凝固特性与普碳钢有所不同，这是连铸时要注意之点。 (1)钢中含有较强的活泼元素：如不锈钢中含有Al、Ti等元素容易和0、N结合，生成Al2O3、TiO2、TiN、Ti(CN) (Cr—Al)2O3、(Mn—Ti)2O4等复杂的夹杂物，给浇注操作(如堵水口)和铸坯质量带来危害。 (2)凝固温度区间变化大：合金元素含量较高，意味着液相线和固相线温度区间较大。如奥氏体不锈钢(18～20％Cr，8～10％Ni)的TL(液相线温度)=1449℃，Ts(固相线温度)=1393℃，△T=TL一TS=56℃；铁素体不锈钢(10～11％Cr)的TL=1507℃，Ts=1482℃，△T=25℃。钢中C由0.2％增加到0.5％，△T由30℃增加到60℃。凝固温度区间的变化，在选择钢水过热度、二次冷却水量和水量分配时必须予以考虑。 (3)凝固结构：铸坯凝固结构对产品质量有十分重要影响。根据钢中合金元素含量不同，钢液凝固有3种类型：1)钢水凝固成δ相或γ相，如铁素体的Cr钢和奥氏体的Cr-Ni钢； 2)钢水首先凝固成δ相，然后转变成γ相。如含有δ相的Ni-Cr奥氏体钢；3)钢水首先凝固成δ相，然后发生δ→γ→α相的转变。如C 连铸（全部）考试题——想过的进 五种常见的连铸机 1.立式连铸机 2.立弯式连铸机 3.弧形连铸机 4.椭圆形脸主机 5.水平连铸机 立式连铸机易生产小断面铸坯 布置方式：从中间包浇注刀切割设备都在同一直线上，整个设备都设在地上或地下。 特点：1占地少，设备紧凑，高温铸坯无弯曲变形 2钢水中的非金属夹杂，气泡等易上浮，钢水比较干净，留在坯中的夹杂物分布均匀 3高温铸坯无弯曲变形，铸坯表面或内部裂纹少 4适合生产优质钢，合金钢，对裂纹面干的钢种 5二冷区的设备及夹辊等装置结构简单维护方便 6设备高投资大，设备的维护和铸坯运输困难 弧形连铸机应用广 布置方式：采用某一曲率半径的弧形结晶器，其二冷区及拉矫装置在该把安静的1/4圆弧上，铸坯在结晶器内凝固时就开始弯曲，带液芯的铸坯在1/4圆弧上运行并接近1/4圆弧处，拉矫机之前完全凝固。 特点：1铸机高度明显下降，为立式的1/3，投资减少 2铸坯的静压力小，鼓肚变形小，铸坯质量好 3铸坯经弯曲矫直易产生裂纹 4铸坯内夹杂物分布不均，集中在内弧侧 5加长机身容易，可高速浇铸，生产率高 6设备复杂，维修困难 7加大圆弧半径或多点矫直以减少铸坯的变形应力 8采用直结晶器（为改善铸坯质量） 原因：铸坯出结晶器有2-3M的直线段，多点弯曲或逐渐弯曲多点矫直直线段能促使夹杂物上浮，降低了夹杂物的不均分布，使铸坯质量上升 关于连铸机的概念 台数：凡是共用一个盛钢罐浇铸一流或多流铸坯的连续铸钢设备成为一台连铸机机数：凡是有独立的传动和工作系统，当他机出现故障时，本机组能正常工作，这样的一组连铸设备成为一个机组 流数：一台连铸机能够同时浇铸铸坯的根数 液相深度：指从结晶器液面开始到铸坯液相凝固终了时的长度。 冶金长度：由最大拉速确定液相深度，从结晶器液面到第一对拉辊为止。 铸机长度：从结晶器液面到最后一对拉矫辊长度。 盛钢桶：又称钢水包，钢包，大包。适用于盛接钢水并进行浇注的设备，也是进行炉外精炼的设备。 盛钢桶：又称钢水包，钢包，大包。适用于盛接钢水并进行浇注的设备，也是进行炉外精炼的设备。 中间包：位于盛钢桶和结晶器之间，用于钢水浇铸的设备。 中间包作用：1减压稳流，减小钢水静压力，使注流稳定 2去渣，利于夹杂物上浮，净化钢液 3分流，把钢水分配给每个结晶器 4储钢，储存一定量钢水，换钢桶时不会停流 5进行中间包冶金，把部分炉外精炼手段拿到中间包来完成 A冶金净化，防止二次氧化，保温，使夹杂上浮B精炼功能，成分微调 中间包内衬 1具有耐侵蚀冲刷能力 绝热层：紧贴钢板采用石棉板砌，一般在10mm，或保温砖轻质浇注料 永久层：粘土砖，厚度30-40mm 工作层：冷包：用绝热板砌筑，内壁30mm厚，底厚40mm，在绝热板遇永久层间，先填充河沙，除水口外其他地方不用烘烤，多以这种中间包又叫冷包。 填河沙的目的：耐火砖变膨胀时能得到缓冲，有隔热作用，并且中间包拆砌方便，对永久层没有伤害 2冷包优点：除水口外不用烘烤，节省了能耗，加快中间包周转，保温性能好，降低了出钢温度，清理砌筑方便，化简了操作 3工作层采用普通耐火砖砌筑，为减少侵蚀和冲刷涂一层耐火泥，一次一涂 耐火泥作用：增加中间包的使用寿命，更换迅速，便于情理，减少耐火砖的使用