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1、提高铸坯质量摘要:为了解决连铸坯的内部质量问题,我写此论文主要是关于连铸坯的质量缺陷主要表现为,形状缺陷,内部缺陷等.中心裂纹,皮下裂纹,横裂,纵裂较为明显,,该论文关于铸坯裂纹的形成的原因、形成过程、裂纹的类型及区别、内部缺陷、形状缺陷。通过对设备的点检完善及工艺操作的巩固,从而找出了形成质量缺陷和裂纹的成因,并做出了相应的控制措施,从而达到了减少铸坯质量问题.关键词:形成原因;形成过程;类型及区别;内部缺陷;形状缺陷。1内容1.1连铸坯的裂纹产生原因连铸坯裂纹的形成是一个非常复杂的过程,是传热,传质和应力相互作用的结果。带液芯的高温铸坯在连铸机
2、运行过程中,各种力作用于高温坯壳上产生变形,超过了钢的允许强度和应变是产生裂纹外因,钢对裂纹敏感性是产生裂纹的内因,而连铸机设备和工艺因素是产生裂纹的条件。高温带液芯铸坯在结晶器运行过程中是否产生裂纹,主要决定于:图1产生裂纹因素示意图(1)外力作用·结晶器坯壳与铜板摩擦力·钢水静压力产生鼓肚第7页共8页图2鼓肚现象·喷水冷却不均匀产生热应力·铸坯弯曲或矫直力·支承辊不对中产生的机械力·相变应力当这些力作用在高温铸坯表面或凝固前沿产生的应力或应变量超过钢的σ临或ε临时就产生裂纹,然后在二冷区裂纹进一步扩展。(1)钢的高温性能如图所示,钢可分为三个延
3、性区:·Ⅰ区凝固脆性区(Tm-1350℃)·Ⅱ区高温塑性区(1300-1000℃)·Ⅲ区低温脆化区(900-600℃)Ⅰ区使铸坯产生内裂纹,Ⅲ区使铸坯产生表面裂纹,将钢的高温性能控制在Ⅱ区.第7页共8页图3钢的延性示意图(1)工艺性能:采用低过热度浇注,控制杂质元素含量(S、P、Cu、Sn、Zn……),选择合适的二冷水量和铸坯表面温度分布,保证坯壳与结晶器铜板良好的润滑性,确保结晶器液面的稳定性,结晶器内坯壳均匀生长.(4)设备性能:选择合适的结晶器锥度,结晶器的振动(振动频率f,振幅S,负滑脱时间tN),气水喷雾冷却,对弧准确,防止坯壳变形(对弧
4、误差〈0.5mm),在线检测支承辊开口度(〈0.5mm),支承辊变形,多点矫直或连续矫直,多节辊,压缩浇注1.2铸坯裂纹类型连铸坯裂纹可分为:(1)连铸坯表面裂纹纵裂纹.横裂纹.网状裂纹.皮下针孔第7页共8页图4铸坯表面缺陷示意图1-表面纵裂纹;2-表面横裂纹;3-网状裂纹;4-角部横裂纹;5-边部纵裂纹;6-表面夹渣;7-皮下针孔;8深振痕表面裂纹是在结晶器弯月面区域,由于钢水—坯壳—铜板—保护渣之间不均衡凝固产生的。决定于钢水在结晶器中的凝固过程。它会导致轧制板材表面的微细裂纹,影响产品表面质量。(2)铸坯内部裂纹中间裂纹.矫直裂纹.角部裂纹.
5、中心线裂纹.三角区裂纹.皮下裂纹图5铸坯内部裂纹示意图1-角裂;2-中间裂纹;3-矫直裂纹;4-皮下裂纹;5-中心线裂纹;6-星状裂纹内部裂纹是带液芯的坯壳在二冷区凝固过程中产生的。它会影响中厚板的力学性能和使用性能。1.3内部中心缺陷控制第7页共8页铸坯内部质量主要是指低倍结构(柱状晶与等轴晶的比例)、中心偏析、内部裂纹和夹杂物水平。总的来看,铸坯内部质量是与二冷区的类冷却和支撑辊系统密切相关的。与钢锭相比,连铸坯低倍结构与钢锭无本质的差别,也是由冷激层、柱状晶和中心等轴晶区组成但连铸坯低倍结构1.3.1连铸坯的凝固结构控制(1)连铸坯低倍结构组
6、成是由:·激冷细小等轴晶层(5~7mm)·柱状晶区·中心粗大等轴晶区(2)但是连铸坯低倍结构的特点是:·柱状晶发达甚至形成穿晶·连铸坯液相穴很长(几米~20几米)·钢水补充不好,容易产生中心疏松和缩孔(3)连铸坯凝固结构控制的任务是:1)控制柱状晶与等轴晶的比例,扩大中心等轴晶区,以获得没有内部缺陷(如疏松和缩孔)的致密凝固组织.2)柱状晶使材料呈各向异性,使裂纹容易扩展;(4)因此抑制铸坯柱状晶生长而扩大等轴晶区是改善连铸坯质量的一个重要任务.其技术措施:·控制钢水过热度,实行"低温快拉"·结晶器加入微型冷却剂(如铁屑,喂钢带)·强化凝固工艺(如
7、喷铁粉,喂包芯线)·水冷热交换水口技术RM-Tesside钢厂共同开发·采用电磁搅拌(M-EMS)1.3.2连铸坯中心致密度控制铸坯中心致密度决定了中心疏松和缩孔的严重程度,而中心疏松和缩孔伴随有严重的中心偏析所谓铸坯中心偏析就是溶质元素在铸坯中心区域分布的不均匀性中心疏松+偏析的危害:·管线钢氢脆第7页共8页·中厚板韧性恶化·高碳硬线脆断·使用过程中,工件产生裂纹的根源中心疏松+偏析形成原因:·凝固桥理论·富集溶质液体流动理论(如板坯鼓肚)为了减轻或消除铸坯中心疏松和偏析,其办法是:·抑制柱状晶生长,扩大铸坯中心等轴晶带·抑制液相穴末端富集溶质液
8、体的流动为此,采用以下技术措施:·工艺优化(拉速、钢水过热度、冷却水量)。为减轻中心疏松,宜采用低拉速、低过热度、弱冷却操