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1、·14·宽厚板第6卷第3期钢锭疏松、缩孔的因素分析及对策赵彦灵(舞阳钢铁有限责任公司钢研所)摘要本文就舞钢在特厚钢板的生产中,钢锭出现的疏松、缩孔问题展开了深入的分析和讨论,研究了钢锭存在疏松、缩孔的宏观及微观因素,阐述了为减轻乃至消除这些缺陷所采取的工艺手段和实际效果。关键词疏松缩孔锭型注温注速FactorAnalysisandCountermeasuresofPorosityandPipeinIngotZhaoYanling(SteelResearchInstituteofWuyangIronandSt
2、eelCo.Ltd)AbstractThisarticlecarriesoutadeepanalysisanddiscussionwithrespecttoporosityandpipeoccurrediningotduringproductionofultraheavyplateinWuyangIronandSteelCo.Ltd,makesastudyofmacroandmicrofactorsforoccurrenceofporosityandpipeiningot,expoundstheproces
3、smeanstakeninordertoreduceandeventoeliminatethesedefectsandtheiractualeffects.KeywordsPorosity,Pipe,Typeofingot,teemingtemperature,Teemingrate1前言固收缩,在金属内部产生孔洞,此孔洞因种种原因没能得到补缩,故在最后凝固的地方形成缩孔。因随着市场竞争的日益激烈,对生产成本和质此,金属的体积收缩率越大,则缩孔也越大。量的要求越来越高,成本就是效益,质量就是生分散性疏松的形
4、成原因与缩孔基本上相同,命,成本越低,质量越好,钢板的竞争优势越明显,它是在同时凝固的条件下,在最后凝固的枝晶和效益也就越好。疏松、缩孔与钢锭质量密切相关,晶粒之间,因液态收缩和凝固收缩产生的孔洞得而钢锭质量的好坏直接关系到钢板质量优劣及成不到补缩而造成的。材率的多少,所以,又是影响生产成本的主要因素。为此,减少和防止钢锭的疏松、缩孔缺陷或减3影响疏松、缩孔的因素弱该类缺陷对钢板的影响,是提高钢材质量和降影响疏松、缩孔的基本因素是:金属的属性,低生产成本的关键。钢锭的形状及尺寸,浇注工艺和冷却条件等。2钢锭
5、疏松、缩孔缺陷形成3.1金属性质在铸锭的中部和头部以及晶界等地方,常有金属的收缩率随其本身的性质不同而异。所一些宏观或微观的收缩孔洞,通称缩孔[1][2]。缩孔以,不同的钢种,在生产条件相似的前提下,缩孔分为集中缩孔和分散缩孔,集中缩孔多产生在铸的产生机率不同(图2)。一般,金属从浇温降至室锭的头部和中部,分散性小缩孔分布在晶界和枝温的过程中,要经历液态,凝固和固体三种收缩。晶间,一般称为缩松或疏松;肉眼分辨不清的缩孔但最终的缩孔大小,主要是从液态和凝固收缩决[2]则称为显微疏松。钢锭缩孔的示意图见图1。定
6、的。固态下的收缩反而减小缩孔,其关系如:缩孔的形成一般是在液体金属由浇注温度降V%=A体·液(t1-t2)+E体·凝-1.5A体·固(ts-至凝固温度的过程中,因其自身的液态收缩和凝to)宽厚板·15·式中:V——缩孔的相对体积;数,%ö℃;A体·液——液体金属的体收缩系E体·凝——凝固时的体收缩系数,即从数,%ö℃;液体变为固体时的体收缩t1——浇温;值。t2——液相点温度;可见,金属的A体·液和E体·凝越大,形成的缩孔ts——固相点温度;也越大。所以,要针对不同成分的钢种,根据不同to——室温;的体收缩
7、系数值,选择合适的补缩方法。在铸锭浇A体·固——固体金属的体收缩系注后期及时进行补缩,以防产生缩孔。头部缩孔肩部搭桥贯穿缩孔中部缩孔疏松完好钢锭图1钢锭缩孔示意图型缩孔废品尤为严重(表1)。图2钢种对缩孔的影响[2]3.2钢锭形状和尺寸的影响图3锭型对缩孔的影响不同锭型的钢锭收缩形状不同,产生缩孔的表11994年40Mn2钢锭缩孔情况机率也不同(图3),一般上大下小钢锭模下部钢锭型(t)支数缩孔支数废品率(%)备注液凝固较快,上部钢液最后凝固,使收缩凹陷集中19.07713143.7在上部利于补缩。另外,钢
8、锭模的高宽比合适,可13.455758.7以改善缩孔分布,高度大而细长的钢锭,缩孔容易13.45333100降低注温深入钢锭本体。如1994年使用小帽口生产40Mn2,造成了许多缩孔废品,20t以上的较大锭·16·2000年第3期舞钢是宽厚板生产厂,使用大扁锭型在所难免,为保证钢板质量,在以后生产中,浇注40Mn2、P20、40Cr、42CrMo40CrMnMo等钢时,对≥20t位锭型均采用了大帽口生产,自199
