连铸板坯气泡的成因及控制

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1、总第130期山西冶金Total1302011年第2期SHANXIMETALLURGYNo.2，2011文章编号：1672-1152（2011）02-0055-03连铸板坯气泡的成因及控制汪红有1付强1杨丽2（1.唐山国丰钢铁有限公司，河北唐山063300；2.唐山科技职业技术学院，河北唐山063001）摘要：在分析铸坯表面气泡形成原因的基础上，通过控制塞棒和中包上水口向结晶器的氩气吹入量等相应措施，达到降低铸坯表面气泡数量的目的。措施实施后，铸坯外观质量得以明显改善。关键词：连铸板坯气泡结晶器吹氩中图分类号：TF704.6文献标识码：A收稿日期：2011－03－07

2、唐山国丰钢铁有限公司生产的连铸板坯在轧制是因为钢水中氧含量高，另一方面是在冶炼过程中时偶尔发生边裂现象，边裂的连铸坯经加热炉升温水汽进入钢水［2］。除磷后气泡数量高达20~30个/m，气泡深度1~3mm对连铸用原辅材料保护渣、覆盖剂、中包干式料不等，以连铸坯窄侧出现数量较多，并且在窄侧无规等逐一多次进行抽检，抽验结果如表1所示。律间隔出现。为了降低铸坯气泡发生率，提高产品质表1连铸原辅料水含量（质量分数）%量，对有气泡的连铸板坯进行跟踪分析，提出解决问中包覆盖剂0.3题的措施。结晶器保护渣0.21气泡形成原因分析中包干式料0.6有关资料表明依据气泡位置，将露出表面的

3、称之为表面气泡，不漏出表面的称之为皮下气泡［1］。前对各工序钢中［H］含量进行抽检，抽检结果如者在未经清理的铸坯表面即可观察到，而后者只有表2所示。在对铸坯表面进行清理之后才可观察到。表面气泡表2各工序钢中氢含量（质量分数）%的产生一般是因为钢中含有较高的气体（如CO、位置转炉中包精炼H2）含量，在凝固过程中，钢中的CO和H2等气体的D108620.000140.000050.00008分压大于钢水静压力与大气压力之和时，就会生成气E108620.000070.000020.00011泡。在浇注过程中过早地向结晶器内加入保护渣，使之与钢水混合；用生锈的铁屑填入结晶器

4、引锭头上；对发生气泡较严重的炉次取中包样及铸坯样做连铸中间包耐火材料未烘烤干以及塞棒或水口吹入氧氮分析，结果如表3所示。的氩气被凝固坯壳捕集等都是产生气泡的原因，当这表3气泡炉次铸坯、中包氧氮含量%些气泡不能从钢中逸出时就会造成气泡缺陷。铸坯中包炉号1.1钢中气体w（O）w（N）w（O）w（N）由于部分原材料含有的大量的水在受高温分解5-30880.003670.001220.007020.00182后，其产物溶解于钢水形成［H］、［O］。［O］在钢中5-30890.004370.001600.008200.00181形成氧化物夹杂，而原本在高温钢液中溶解度很高5-

5、30900.002810.002350.006900.00247的[H]随着钢液的冷却凝固在钢中溶解度逐渐降低，5-30910.004890.001810.007000.00282部分［H］析出，析出的氢形成小气泡，未逸出铸坯4-31710.002580.002080.008020.00219表面的气泡形成皮下气泡，暴露在铸坯表面的细小平均值0.003060.001810.007260.00222气泡形成针孔状缺陷。之所以产生此类气泡，一方面第一作者简介：汪红有（1983-），男，在唐山国丰钢铁有从表1至表3可以看出：连铸原辅材料水含量限公司一炼钢技术科工作，助理工

6、程师。Tel:0315-8155562，维持在较低水平；各工序钢中［H］含量均符合工艺E-mail:tsyangli2009@163.com要求标准；连铸坯中氧含量、氮含量较低。说明铸坯山西冶金第34卷··56E-mail:yejinsx@126.com大量气泡不是由气体引起的。1.2皮下夹渣皮下夹渣主要与结晶器保护渣的卷入有关，零星出现的气泡缺陷一般是此类原因导致的。皮下夹渣缺陷主要是由于保护渣质量不好，容易形成坚硬渣壳，在结晶器液面波动情况下卷入铸坯表面所致［3］。因此，水口出孔的形状及尺寸的变化、插入深度的深浅、Ar气吹入量的多1-1铸坯内弧侧1-2铸坯窄侧少

7、、塞棒的失控以及拉速的突然变化等均会引起结晶器图1铸坯气泡图液面的波动，导致夹渣。就其夹渣的内容来看，有未熔的注，经加热炉加热除磷，检查铸坯气泡情况如表5及粉状保护渣，也有未来得及上浮被液渣吸收的A12O3夹图2所示。杂物，还有吸收溶解了的高熔点A1203等。唐山国丰钢铁表5实验铸坯气泡数据表公司一炼钢厂生产的铸坯中出现高密度的气泡，通过监炉号铸坯ID号加热炉号加热前表面质量加热后气孔分布测浇注过程发现没有保护渣卷入现象发生，故可排除铸5-557305D310122号正常铸坯内外弧气孔基坯中的气泡是由皮下夹渣造成的。5-557305E310122号正常本消除；铸