2016冶金连铸专业毕业论文

毕业课题课题名称：浅议连铸坯质量控制学号姓名马军专业班级指导教师2011年10月21日浅议CC坯质量控制-1-摘要CC坯质量决定着最终产品的质量。从广义来说所谓CC坯质量是得到合格产品所允许的CC坯缺陷的严重程度，CC坯存在的缺陷在允许范围以内，叫合格产品。CC坯质量是从以下几个方面进行评价的：(1)CC坯的纯净度：指钢中夹杂物的含量，形态和分布。(2)CC坯的表面质量：主要是指CC坯表面是否存在裂纹、夹渣及皮下气泡等缺陷。CC坯这些表面缺陷主要是钢液在结晶器内坯壳形成生长过程中产生的，与浇注温度、拉坯速度、保护渣性能、浸入式水口的设计，结晶式的内腔形状、水缝均匀情况，结晶器振动以及结晶器液面的稳定因素有关。(3)CC坯的内部质量：是指CC坯是否具有正确的凝固结构，以及裂纹、偏析、疏松等缺陷程度。二冷区冷却水的合理分配、支撑系统的严格对中是保证铸坯质量的关键。(4)CC坯的外观形状：是指CC坯的几何尺寸是否符合规定的要求。与结晶器内腔尺寸和表面状态及冷却的均匀程度有关。本文从以上四个方面对实际生产中CC坯的质量控制采取的措施进行说明。关键词：CC坯、质量、控制浅议CC坯质量控制-2-AbstractCastingbilletqualitydeterminesthequalityofthefinalproduct.Fromthegeneralizedcastingbilletqualityisforso-calledgetqualifiedproductsallowedbytheseverityofcastingbilletdefects,thedefectsofcontinuouscastingslabinallowingscope,callofqualifiedproducts.Castingbilletqualityfromthefollowingseveralaspectstoevaluate:(1)Isdramatically:referstothecontinuouscastingslabinsteelinclusioncontent,formanddistribution.(2)Thesurfaceofcontinuouscastingslabquality:mainlyreferstotheexistenceofcastingbilletsurfacecracks,slaginclusionandsubcutaneousbubbleetcdefects.Thesesurfacedefectscastingbilletismainlyinthecrystallizerliquidsteelsolidifiedshellproducesintheprocessofforminggrowth,andpouringtemperature,throwingspeed,protectionofslag,intothedesign,crystallizationtypespouttheinnerchambershape,water,seamuniformmouldoscillationandmouldtheliquidsurfacestabilityfactors.(3)Theinternalqualityofcastingbillet:referstowhetherhasthecorrectcastingbilletsolidificationstructure,andcrack,segregation,loosedefectssuchasdegree.Twocolddistrictcoolingwaterrationing,supportingsystemforthestrictistheguaranteeofbilletqualityinthekey.(4)Theappearanceofcontinuouscastingslabshape:referstothegeometricsizeofcastingbilletcompliancewithrequirements.Andthemouldcavitydimensionsandwithintheuniformcoolingsurfacestateanddependon.Thisarticlefromtheabovefouraspectstoactualproductionofcastingbilletqualitycontrolmeasurestakenforinstructions.Keywords:castingbillet,quality,control浅议CC坯质量控制3目录摘要.............................................1目录.............................................3⒈CC坯纯净度与产品质量..........................41.1纯净度与质量的关系............................41.2提高纯净度的措施..............................4⒉CC坯的表面质量.................................52.1表面裂纹......................................52.2表面夹渣......................................62.3皮下气泡与气孔................................7⒊CC坯内部质量...................................73.1中心偏析......................................73.2中心疏松......................................83.3内部裂纹......................................8⒋CC坯的外观形状.................................94.1鼓肚变形.....................................94.2菱形变形.....................................94.3圆铸坯变形...................................10参靠文献............................................11浅议CC坯质量控制4⒈CC坯纯净度度与产品质量1.1纯净度与质量的关系纯净度是指钢中非金属夹杂物的数量、形态和分布。与模铸相比，CC的工序环节多，浇注时间长，因而夹杂物的来源范围广，组成也较为复杂；夹杂物从结晶器液相穴内上浮比较困难，尤其是高拉速的小方坯夹杂物更难于排除。夹杂物的存在破坏了钢基体的连续性和致密性。大于50μm的大型夹杂物往往伴有裂纹出现，造成CC坯低倍结构不合格，板材分层，并损坏冷轧钢板的表面等，对钢危害很大。夹杂物的大小、形态和分布对钢质量的影响也不同，如果夹杂物细小，呈球形，弥散分布，对钢质量的影响比集中存在要小些；当夹杂物大，呈偶然性分布，数量虽少对钢质量的危害也较大。例如：从深冲钢板冲裂废品的检验中发现，裂纹处存在着100~300μm不规则的CaO-Al2O3和Al2O3的大型夹杂物。再如，由于CC坯皮下有Al2O3夹杂物的存在，轧成的汽车薄板表面出现黑线缺陷，导致薄板表面涂层不良。还有用于包装的镀锡板，除要求高的冷成型性能外，对夹杂物的尺寸和数量也有相应要求。国外生产厂家指出，对于厚度为0.3mm的薄钢板，在1m2面积内，粒径小于50μm的夹杂物应少于5个，才能达到废品率在0.05%以下，即深冲2000个DI罐，平不到1个废品。可见减少CC坯夹杂物数量对提高深冲薄板钢质量的重要性。对于极细的钢丝（如直径为0.01~0.25mm的轮胎钢丝）和极薄钢板（如厚度为0.025mm的镀锡板）中，其所含夹杂物尺寸的要求就可想而知了。此外，夹杂物的尺寸和数量对钢质量的影响还与铸坯的比表面积有关。一般板坯和方坯单位长度的表面积（S）与体积（V）之比在0.2~0.8。随着薄板与薄带技术的发展，S/V可达10~50，若在钢中的夹杂物含量相同情况下，对薄板薄带钢而言，就意味着夹杂物更接近铸坯表面，对生产薄板材质量的危害也越大。所以降低钢中夹杂物就更为重要了。1.2提高纯净度的措施提高钢的纯净度就应在钢液进入结晶器之前，从各工序着手尽量减少对钢液的污染，并最大限度促使夹杂物从钢液中排除。为此应采取以下措施：⑴无渣出钢。转炉应挡渣出钢；电炉采用偏心炉底出钢，阻止钢渣进入盛钢桶。⑵根据钢种的需要选择合适的精炼处理方式，以纯净钢液，改善夹杂物的形态。⑶采用无氧化浇注技术。经过精炼处理后的钢液氧含量已降到20×10-6以下；在盛钢桶→中间罐→结晶器均采用保护浇注；中间罐使用双层渣覆盖剂，钢液与空气隔绝，避免钢液的二次氧化。⑷充分发挥中间罐冶金净化器的作用。采用吹Ar搅拌，改善钢液流动状况，消除中间罐死区；加大中间罐容量和加深熔池深度，延长钢液在中间罐停留时间，促进夹杂物上浮，进一步净化钢液。⑸）CC系统选用耐火度高，融损小，高质量的耐火材料，以减少钢中外来夹杂物。⑹充分发挥结晶器的钢液净化器和铸坯表面质量控制器的作用。选用的浸入式水口应有合理的开口形状和角度，控制注流的运动，促进夹杂物的上浮分离；并辅以性能良好的保护渣，吸收溶解上浮夹杂净化钢液。另外，还可以向结晶器内喂入包芯合金线，实现结晶器内微合金化，这不仅提高了合金的吸收率，而且能精确控制钢液成分，调整凝固结构，改善夹杂物形态，有利于钢浅议CC坯质量控制5的质量。⑺采用电磁搅拌技术，控制注流的运动。计算指出，在静止状态下，大于1mm的渣粒上浮速度约100~200cm/s；而注流向下流动速度为60~10cm/s；可见结晶器液相穴内注流流股冲击区域夹杂物上浮是有困难的；有部分夹杂物很可能被凝固的树枝晶所捕集。实际上在铸坯表面以下10~20cm处往往夹杂物含量较高。安装电磁制动器可以抑制注流的运动，促进夹杂物上浮，提高钢液的纯净度。⒉CC坯的表面质量CC坯表面质量的好坏决定了铸坯在热加工之前是否需要精整，也是影响金属收得率和成本的重要因素，还是铸坯热送和直接轧制的前提条件。CC坯表面缺陷形成的原因较为复杂，但总体来讲，主要是受结晶器内钢液凝固所控制。2.1表面裂纹表面裂纹就其出现的方向和部位，可以分为面部纵裂纹与横裂纹；角部纵裂纹与横裂纹；星状裂纹等。2.1.1纵向裂纹纵向裂纹在板坯多出现在宽面的中央部位，方坯多发生在棱角处。表面纵裂纹直接影响钢材质量。若铸坯表面存在深度为2.5mm，长度为300mm的裂纹，轧成板材后就会形成1125mm的分层缺陷。严重的裂纹深度达10mm以上，将造成漏钢事故或废品。其实早在结晶器内坯壳表面就存在细小裂纹，铸坯进入二冷区后，微小裂纹继续扩展形成明显裂纹。由于结晶器弯月面区初生坯壳厚度不均匀，其承受的应力超过了坯壳高温强度，在薄弱处产生应力集中致使纵向裂纹。坯壳厚度不均匀还会使小方坯发生菱变，圆坯表面产生凹陷，这些均是形成纵裂纹的决定因素。影响坯壳生长不均匀的原因很多，但关键仍然是弯月面初生坯壳生长的均匀性，为此应采用以下措施：⑴结晶器采用合理的倒锥度。坯壳表面与器壁接触良好，冷却均匀，可以避免产生裂纹和发生拉漏。⑵选用性能良好的保护渣。在保护渣的特性中粘度对铸坯表面裂纹影响最大，高粘度保护渣使纵裂纹增加。⑶浸入式水口的出口倾角和插入深度要合适，安装要对中，以减轻注流对铸坯坯壳的冲刷，使其生长均匀，可防止纵裂纹的产生。⑷根据所浇钢种确定合理的浇注温度及拉坯速度。⑸保持结晶器液面稳定。⑹钢的化学成分应控制在合适的范围。2.1.2角部裂纹角部纵裂纹常常发生在铸坯角部10~15mm处，有的发生在棱角上，板坯的宽面与窄面交界棱