对连铸坯渣沟问题的分析

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1、对轴承钢铸坯渣沟问题的分析对于我厂前段时间生产的220方连铸坯表面有严重渣沟缺陷，严重的渣沟需进行铸坯的修濟方可出厂。笔者对此进行查证，分析如下。1.渣沟缺陷的外观特征(1)铸坯表面岀现一道不影响轧制的浅沟(2)随着浅沟逐渐变宽，出现焊点状的钢水渗漏2.渣沟缺陷的形成机理经过对许多资料的学习，认为以下观点符合我们实际生产的情况，可以以此形成机理为基础展开研究解决渣沟问题。由渣沟中存在有振痕的事实，根据振痕形成理论——对于使用保护渣润滑的铸坏，渣沟是由于结晶器下行时，粘在结晶器壁上的渣圈对初生坏壳进行挤压，致使坯壳向内弯曲而

2、形成。可以推断渣块块必然来源于渣圈。即渣圈屮局部存在的较大渣粒，在结晶嚣下行时，对初生坏壳施加了较大的挤压力，致使该处的初生坯壳产生了较大的内弯，在随后结晶器上行过程屮，由于泵吸作用，在该内弯处有较多的液渣被吸入，这些较多的保护渣，在随后稳定的坯壳形成过程屮。阻碍了该处坏壳由于钢水静压力而产生的向外鼓胀，这样一直持续到坏壳达到足够的厚度、在坯壳与结晶器之间开始形成稳定的气隙。此时这种较大的内弯也同振痕一起被同定在坏壳上。因为渣圈对坯壳的挤压作用是连续不断的，所以形成的这种较大的内弯也是连续不断的，而这种连续不断的内弯就是我

3、们所说的渣构。并且提岀此观点者还认为，渣沟或“冷疤”在经过一段连续化、密集化的渗漏后，会随着一个大渣块的出现而自行消失。此现彖在我们厂并没冇被重点观测，也不失为一个可以验证此观点的途径。o出现渗漏的原因：渣沟内部的坏壳本身较簿•而且由于沟内存在振痕，振痕的谷底显然是渣沟缺陷屮坯壳更薄弱的地方。当渣沟足够深即坯壳足够薄时，在这些更为薄弱的地方。钢水会突破坏壳与渣层的阻力渗出，特别是在结晶器与坯壳间形成稳定的气隙以后，气隙的形成致使渣道内空间增大，体积密度减小，渣层对坯壳的支撑减弱，这种渗漏出现的可能性进一步增大。渣沟屮局部出

4、现渗漏时，随着钢水的再次遇冷凝固，下渣的通道被堵塞，渣道内的压力上升，因而阻碍了渗漏的进一步发展，所以初期发生的渗漏是不连续和间断的，但是随着渣沟的进一步发展、进一步变宽变深，阻碍渗漏发生所需的压力会逐渐增加：当一处渗漏所形成的压力不足以抗拒钢水的静压力时，连续的渗漏就会发生。因此，渣沟发展到一定宽度和深度后，渗漏就会逐渐呈现连续化、密集化。基于此机理，不难得出我们厂铸坯表面，特别是角部冷疤形成的原因。因为角部容易存在气隙，并且离中心热源更远，所以角部结渣的可能性更大也更加顽固。我们实际生产也对此进行了证实，在连铸开浇时，

5、初期温度低保护渣熔化不好容易结渣,并冃液而波动大成块的渣其至是渣圈来不及上浮，跟随坏壳向下并且挤压坏壳产生缺陷，由此在头坯上易产生较多的冷疤，并口也为氏时间不稳冷疤也持续产生。因此要解决渣沟的问题，我们必须从改变保护渣的理化性能以及结品器震动参数入手。1・保护渣矿相的影响因索分析引用[2],硅酸盐结品理论认为，保护渣熔渣连续冷却结品是一种过冷结品，结品岀来的晶体的化学成分与熔体本身的成分并不一致，而且在熔体结晶的整个过程中，在不同的阶段结晶岀不同的矿物，而且有一定的析岀顺序。保护渣成分对形成晶休熔渣结品过程的彩响因素可从热

6、力学条件和动力学条件两方而进行分析。1.1热力学条件相对于某种保护渣来说，改变一种成分含量，如果该成分为析岀晶休的组成成分，增大该成分含量,意味着形成品体的离子浓度增大，该成分很可能促进保护渣析品。实验中增大CaO,CaF2质量分数,能促进枪晶石的析出，增大N/O,AhO：,质量分数，促进霞石析出，都属于这种机理。1.2动力学条件相对于某种保护渣来说，如果改变一种成分含量，该成分不是析出晶体的组成成分，增大该成分含量,对于形成晶体的离子浓度影响不大，但改变了保护渣的粘度，改变了品体析出的动力学条件，从而影响保护渣析品。如增

7、大KALi20质量分数,降低了保护渣粘度，降低了晶休组分离子迁移位阻，促进保护渣析晶。MgO,MnO等能与渣屮其他成分形成熔点较低的黄长石，橄榄石,镁蔷薇灰石等，降低了保护渣的熔化温度,相当丁•减小了保护渣的过冷度，抑制品体析出。BaO能显著降低保护渣的凝固温度和粘度，增大渣的玻璃化率[12]o任何一种组分的改变，都应从动力学和热力学两方面来考虑,如增大50质量分数既增大了品体析出的热力学条件，又降低保护渣粘度，改善了品体析出的动力学条件，促进保护渣结晶。而增大SiO?含量,增大了枪晶石(Ca.F2Si207)的组分浓度，

8、但增大了保护渣的粘度，增大了晶体组成离子的迁移位阻，这种作用更大,即抑制保护渣析晶。1.3结论①保护渣结品矿相分析表明，碱度增大，CaF?含量增大，有利于枪品右生成，促进保护渣结晶。②N&0促进黄长石和枪晶石的析出，有利于霞石的析岀;A1心抑制枪晶石生成，促进霞右生成;LiW促进枪品右生成，促进硅灰右生