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1、小方坯脱方缺陷产生的原因及采取的措施现如今，人们对于任何生产过程中的生产效率和生产安全是尤为关注的，不管是在什么生产过程中，它都是存在的。在我们冶金生产过程中，有着许许多多的问题等着我们一个个的去解决，小方坯脱方就是其中的一个，对于小方坯脱方，他是在方坯连铸生产过程中很常见的，对于它的危害，是有目共睹的。小方坯脱方是方坯连铸常见的质量缺陷，它的形成是钢水在结晶器内不均匀冷却，初生坯壳厚度不均匀造成的，同时受其他多种因素综合影响的结果，方坯的脱方是方坯横断面上俩条对角线的长度不等，脱方的方坯连铸在生产过程中很常见，它不但影响下道轧制工序中轧机的咬入，造成轧制困难，而且常伴有角部纵向裂纹和面部纵
2、向裂纹，严重还发生漏钢事故，由于脱方的普遍性和严重性，对于它的一些具体产生的原因以及如何才能有效的采取措施来减少或者是尽可能的避免它的发生，是我们现在应该所关注的。对于小方坯脱方，我们首先来了解下钢水在结晶器内的凝固特性，将钢水注入结晶器，钢水与铜壁接触形成一个半径很小的弯月面，在弯月面得根部，由于冷却速度很快(100℃/s)，凝固生成生坯壳。正形成的初生坯壳由于发生δ→γ6相变而收缩，使坯壳脱离铜壁，形成气隙。而钢水静压力又使坯壳向外膨胀。此时坯壳的收缩力与钢水的静压力处于动态平衡。随着坯壳的下移，坯壳表面开始回热，坯壳温度身高，强度变低，钢水的静压力使得坯壳变形。在结晶器的角部区域，由于
3、是二维传热，坯壳凝固最快，收缩最早，气隙首先形成，随后传热减慢，推迟了凝固。随着坯壳的下移，气隙从角部扩展到中心。铸坯面部中心部位的气隙比角部小，角部坯壳热流量最小，坯壳较薄，在钢水静压力的做一下，容易产生变形。脱方缺陷的形成有两种理论,一种认为脱方与坯壳的四个面凝固不均匀有关,另一种认为脱方与坯壳的四个角凝固不均匀有关。这两种理论的共同点是脱方都是在结晶器内热流最大的地方,由于坯壳凝固不均匀形成的。脱方是结晶器内铸坯四个角部不均匀冷却所致。受结晶器四壁的约束,铸坯呈方形,由于结晶器冷却的不均匀,坯壳的厚度也不均匀,冷却强的角部形成锐角,冷却弱的角部形成钝角。锐角附近坯壳较厚,钝角附近坯壳较
4、薄。在二冷区喷水冷却时,即使四个面冷却均匀,但坯壳厚度不均匀造成的坯壳温度也不一致,导致坯壳不均匀收缩,从而促使脱方的进一步发展。脱方是结晶器内铸坯四个面不均匀冷却所致。结晶器四个面不同步的间歇沸腾造成坯壳四个面不均匀冷却而导致坯壳厚度不均匀,而脱方的方向性决定于角部坯壳的薄弱程度。如某一时刻在结晶器弯月面区域,相邻两个面冷却水处于沸腾状态,而另两个相邻面冷却水处于不沸腾状态,由于冷却强度不一样,坯壳厚薄不一样,结果冷却强的两个相邻面形成锐角,冷却弱的两个相邻面形成钝角。在下一个时刻,结晶器相邻两个面发生沸腾的转换,导致脱方也相应变换方向。6小脱方缺陷的产生不仅仅有它内在的因素，外在的也是不
5、可忽略的，例如脱方的工艺因素和脱方的设备因素，他们是主要的对与脱方产生的外在因素。在工艺因素方面，主要有以下四点。1.浇注温度和浇注速度对脱方的影响，当钢水过热度大,拉速高时小方坯容易产生脱方。因为这两种因素对结晶器水缝中水的间歇沸腾和坯壳变形起促进作用,并使坯壳厚度减薄,坯壳的强度和刚度降低,容易在不均衡力作用下使初生坯壳产生变形。2.中间包水口偏抖对脱方的影响，当注流偏斜时,容易使该区域凝固坯壳减薄,而相对区域凝固坯壳相应加厚,使坯壳的不均匀性加剧。3.钢水脱氧程度对脱方的影响，钢水的纯净度及氧化性影响坯壳在结晶器内凝固的均匀性和坯壳厚度。当钢中〔AL」<0.005%,脱氧不良时,由于二
6、次氧化,结晶器内浮渣较多,易使铸坯形成气孔，当钢水中「AL」>0.006%，容易产生套眼,用氧枪烧眼后易造成注流偏斜,这些都将造成结晶器内坯壳的生长不均匀。4.化学成份对脱方的影响，钢的收缩量决定于钢的含碳量和温度相变,高温坯壳的线收缩对脱方有直接影响。当「C」=0.1%时,在结晶器内坯壳的线收缩最大,也最容易产生脱方。高碳钢比低碳钢容易产生脱方,这是因为在弯月面以下20~50mm处,高碳钢比低碳钢的线收缩要小,热流要大,容易引起铜管外壁间歇沸腾,造成坯壳厚度不均匀,有效坯壳厚度变薄。钢中P高时,可减少坯壳在结晶器内的有效厚度,使弯月面以下20~50mm处热流增加,容易产生间歇沸腾,也就容易
7、脱方。与低碳钢相比,P更容易使高碳钢脱方。因为高碳钢比低碳钢的有效坯壳厚度薄,钢水在凝固区间γ-Fe所占比例大,而P在γ6-Fe中的平衡分配系数和扩散系数比α-Fe中的小。钢中[S]<0.025%,Mn/S>30,有利于减缓脱方。脱方是多种因素综合作用的结果。因为钢水过热度的波动、中间包及结晶器液面的波动、拉速的变化等造成铸坯坯壳不均匀。脱方有时严重,有时轻微,并沿拉坯方向无规律转换角度。因此仅从浇注温度和拉
