《钢的凝固与浇注》复习要点(最新)

1、1. 钢的凝固与浇注考试复习要点冶金102程超连铸机的主体设备：(1)钢包；(2)中间包;(3)结晶器;(4)二次冷却区;(5)拉坯矫直机；(6)切割机.连铸机的机型分类，按外形分为：立式,立弯式，直结晶器多点弯曲，结晶器弧形，弧形，多半径弧形，水平式；按断面大小和形状分为：板坯，大方坯，小方坯，圆坯，异性坯；按铸坯所承受的钢水静压头分：高头，标准头，低头，超低头.弧形连铸机的几个重要参数弧形连铸机规格表示方法为：aRbC式中：a一组成1台连铸机的机数，若机数为1时可以省略；R一机型为弧形或椭圆形连铸机；b一连铸机的圆弧半径，m若椭圆形铸机为多个半径之乘积，也标志可浇铸坯的最大厚度：坯厚=b/

2、(3036)mmC一铸机拉坯辗辗身长度，mm还标志可容纳铸坯的最大宽度：坯宽=C-(150200)mm葛例如：2. 8R88机，弧形连铸机，弧形半径8mR6.5/1212001机，椭圆形连铸机，弧形半径为6.5m和12m，辗身长度为1200mm浇注板坯的最大宽度为1050mm2R1220002机，弧形连铸机，弧形半径为12m拉坯辗辗身长度为2000mm连铸机的主要设计参数：(1)铸坯断面;(2)拉坯速度(浇注速度);(3)液相深度、冶金长度;(4)圆弧半径;(5)连铸机流数的选择中间包钢水流量控制方式，常用的有三种：塞棒式、定径水口式和滑动水口式。3. 结晶器在线调宽技术：4. L式宽度调整方

3、法；(2)Y式宽度调整方法结晶器振动装置的作用：(1) 防止初生坯壳与结晶器壁粘结(2) 避免拉漏坯壳(3) 改善表面质量结晶器的振动装置用丁支撑结晶器，并使其上下往复振动以防止坯壳与结晶器粘结而被拉裂，且有利丁保护渣在结晶器壁的渗透，保证结晶器充分润滑和顺利脱模。55. 图1025坯壳拉邮利粘结消除过程示意国1iR水位-培晶船&-坯壳|4嘿心结晶器振动的振动方式：1)同步振动(云岗式振动)负滑脱振动(梯速振动)正弦振动)非正弦振动二次冷却装置的作用：(1) 采用直接喷水冷却铸坯，使铸坯加速凝固，能顺利进入拉矫区。(2) 通过火辗和侧导辗，对带有液心的铸坯起支撑和导向作用，防止并限制铸

4、坯发生鼓肚、变形和漏钢事故。(3) 对引锭杆起导向和支撑作用。(4) 对带直结晶器的直弧形连铸机，要完成对铸坯的顶弯作用。6. 连铸工艺对二次冷却装置的要求：(1) 在高温铸坯作用下要具有足够的强度和刚度；结构简单，调整方便，能快速处理事故，各段要能整体快速更换。(2) 能按要求灵活调节二次冷却区水量，以适应改变浇注断面、钢种、不同浇注温度和拉速时的工艺要求。7. 结晶器下的第一扇形段有板式结构和辗式结构两种。8. 二次冷却装置的主要结构形式分为箱式和房式两大类。9. 二次冷却喷雾方法分为水喷雾冷却及气水喷雾冷却。10. 铸坯切割设备的两种方式：火焰切割、机械剪切连铸坯铸坯结构可区分为三个带：

5、激冷层：也称为表皮细小等轴晶：厚度一般为25mm浇注温度高时可薄一些；注温低时则厚一些。 柱状晶区：柱状晶发达有时会贯穿铸坯中心形成穿晶结构。从纵断面看，柱状晶向上倾斜一定角度(如100),并不完全垂直丁铸坯表面，这说明液相穴内在凝固前沿有向上的液体流动。从横断面看，树枝晶呈竹林状。 中心等轴晶区：树枝晶细小无规则排列，并伴随有疏松缩孔和偏析。中心等轴晶的形核提出的4种学说：爆发形核理论；固体质点理论;成分过冷理论；树枝晶熔断理论。11. 偏析分为显微偏析和宏观偏析两类液体金届凝固时的体积变化包括：液体收缩；凝固收缩；固态收缩过冷度就是钢水的理论结晶温度与实际结晶温度之差。12. 连铸坯的凝固

6、特征：1) 连铸坯的凝固过程实质是热量散放、传递的过程，也是强制快速冷却过程。2) 铸坯是边下行、边散热、边凝固，因而铸坯形成了很长的液相穴。3) 连铸坯的凝固是分阶段完成的。4) 已凝固坯壳在连铸机内冷却可以看作是经历形变热处理。13. 铸坯凝固冷却过程分为四个阶段：1) 钢液在结晶器中快速冷却，形成薄的坯壳，坯壳与结晶器壁紧密接触，此时冷却较快，铸坯表面温度明显下降；随着凝固壳增厚，铸坯收缩，坯壳与结晶器壁间产生气隙，铸坯冷却速度减慢；2) 铸坯从结晶器中拉出，在二冷区受到强烈的喷水冷却，中心逐渐凝固；铸坯在空气中较缓慢的冷却，铸坯中心的热量传导给外层使铸坯外层变热，表面温度回升。14.

7、结晶器中钢水在水平方向的传热有以下过程：(1) 钢水向坯壳的对流传热。(2) 凝固坯壳中的传导传热。(3) 凝固坯壳与结晶器壁传热。(4) 结晶器壁传导传热。(5) 冷却水与结晶器壁的强制对流传热，热量被通过水缝中高速流动的冷却水带走。15. 凝固坯壳厚度的确定方法：A、试验测定；B、经验法；C、热平衡法二冷区铸坯向外传热有以下几种形式：16. 铸坯表面辐射25%喷雾水滴蒸发33%喷淋水加热25%辗子与铸坯的接触传导17%影响二冷区传热的因素：(1)铸坯表面温度；(2)水流密度；(3)水滴速度；(3) 水滴直径；(5)铸坯表面状态。17. 连铸钢水温度过高或过低的危害：(1) A、钢水温度过高

8、的危害出结晶器坯壳薄，容易漏钢。(2) 铸坯柱状晶发达，中心偏析、疏松和裂纹等缺陷加重。(3) 加剧钢水自身的二次氧化及对钢包包衬、水口耐火材料的熔损，从而污染钢水。(4) 降低了铸机的生产率。(1) Bk钢水温度过低的危害容易发生水口堵塞，浇注中断。(2) 铸坯表面容易产生结疤、火渣、裂纹等缺陷。(3) 非金届火杂不易上浮，影响铸坯内在质量。18. 钢中火杂物有内生火杂物和外来火杂物。内生火杂物主要是脱氧产物；外来火杂物包括在浇注过程中钢水的二次氧化产物、被冲蚀的耐火材料以及卷入的钢包渣、中间包渣和结晶器浮渣等。内生夹杂颗粒细小是微观夹杂物，外来火杂多数颗粒粗大是宏观火杂物。19. 中间包覆

9、盖剂主要有以下4种类型：酸性渣；中性渣；碱性渣；双层渣。20. 二冷强度的控制方案：1)“热行”，也称软冷却。在整个二冷区内铸坯表面温度缓慢下降，铸坯矫直以前表面温度达到900C以上。冷却强度一般为0.5-1.0l/kg。(1) “冷行”，也称硬冷却。在较大的冷却条件下，整个二冷区铸坯表面维持较低的温度，在650-700C的范围内矫直，从而避开脆性区。冷却强度一般为2-2.5l/kg。“混行”，冷却强度介丁“热行”与“冷行”之间，在二冷区使铸坯表面温度保持在一定水平，出二冷区后铸坯表面温度有所回升，并使铸坯在脆性温度区以上的温度进行矫直。21. 二次冷却方式：A、水喷雾冷却；B、气水喷雾冷却；

10、C、干式冷却。22. 气水喷雾冷却：用压缩空气在喷嘴中将水滴进一步雾化，使喷出水滴直径变小，速度增大，从而产生强烈的冷却作用。气水喷雾冷却的优点：(1) 气一水喷嘴的喷孔口径较大，喷嘴堵塞事故的发生率很低，可降低对水质的要求。(2) 可改变压缩空气和水的压力以及气水比，有效扩大水流量范围。(3) 水的雾化程度高，水滴直径小，冲击力大，冷却效率高。(4) 冷却覆盖面大，铸坯表面冷却均匀。(5) 单位耗水量下降，约为水喷雾冷却的一半左右。23. 二次冷却水的控制方法：A、仪表控制法；B、动态控制法.24. 保护渣的三层结构，即粉渣层、烧结层和液渣层。(或四层，固态渣层，烧结层，半熔化层，液态渣层)

11、。25. 保护渣的作用：(1) 绝热保温：向结晶器液面加固体保护渣覆盖其表面，由丁保护渣的三层结构，钢液通过保护渣的散热量大大降低，从而避免了钢液面的冷凝结壳；隔绝空气、防止钢水二次氧化：保护渣可阻止空气与钢液直接接触，再加上保护渣中碳粉的氧化产物和碳酸盐受热分解的气体，可驱赶弯月面处的空气，有效地避免钢液的二次氧化；(2) 净化钢渣界面、吸附钢液中火杂物：加入的保护渣在钢液面上形成一层液渣，具有良好的吸附和溶解从钢液中上浮的火杂物，达到净化钢液的作用；(3) 润滑作用：液渣填充丁气隙之中，形成液膜，在结晶器壁和坯壳之间起着良好的润滑作用，防止了铸坯与结晶器的粘结，减少了拉坯阻力；(4) 改善

12、凝固传热：由丁钢液的凝固收缩，铸坯凝固壳脱离结晶器产生气隙，使热阻增加，影响铸坯的散热；而保护渣的液渣均匀的充满气隙，减小了气隙的热阻。26. 保护渣的性能评价参数：(1)熔化温度；(2)熔化速度；(3)粘度；(4)表面张力。27. 中间包冶金技术：1).长水口Ar封；2).密封盖；3).内衬耐火材料；4).挡墙和坝；5).过滤器；6).Ar气吹洗装置；7).覆盖剂；8).钢包下渣监测系统；9).加热装置；10).塞棒吹氯。28. 火杂物的碰撞有以下四种方式：(a)布朗碰撞。(b)斯托克斯碰撞。(c)速度梯度碰撞。(d)湍流碰撞。29. 中间包包底吹氯的作用：(1) .排成列的吹氯孔口垂直丁沿

13、包底流动的液流布置，类似丁在包底设置了坝，促使钢液转向上方流动，有利丁火杂物上浮。其作用比坝的效果还强烈。(2) .氧气泡的浮力产生气泡泵现象，促使该局部的湍动能耗散率显著增大，有利丁火杂物颗粒碰撞长大而排除。(3) .上浮的气泡可以捕获火杂物颗粒，并携带着它一同上浮，这样就使微细火杂物颗粒上浮速度增大到气泡上浮的速度。30. 铸坯洁净度：火杂物数量、形状、尺寸和分布31. 铸坯表面缺陷：纵裂纹、横裂纹、网状裂纹(星形裂纹)、火渣、气孔连铸坯内部缺陷：裂纹、中心疏松、缩孔和偏析、非金届火杂铸坯形状缺陷：鼓肚和脱方钢中火杂物四种评价:(1)金相法；(2)电解法；(3)硫印法总氧TO法，TO=O溶

14、+O夹高附加值产品对洁净度要求：32. 钢中总氧TO要低夹杂物数量少火杂物尺寸要小火杂物形态要合适内生火杂物，主要是脱氧产物，其特点是：O溶f,脱氧产物增加；火杂物尺寸细小<20m在钢包精炼搅拌，大部分火杂物上浮；一般来说，对产品质量不构成大的危害；钢成分和温度变化时有新的火杂物沉淀(<5H而。33. 外来夹杂，钢水与环境(空气、包衬、炉渣、水口等)二次氧化产物，其特点是：火杂物粒径50p门甚至几白pm组成复杂；来源广泛；偶然性分布；对产品性能危害最大。中间包的作用：(1)加中间包覆盖剂防止钢水二次氧化和吸气；(2)加不同控流装置改善钢水流动状态，防止卷渣，促进火杂物上浮；(3)加

15、合金微调钢水成分；(4)通过中间包喂线处理控制夹杂物形态；(5)通过等离子加热和感应加热精确控制钢水过热度。34. 电磁搅拌减少柱状晶的机理：(1) .加强凝固前沿固-液热交换，消除凝固前沿液相的剩余过热度.(2) .柱状晶先端被重新融化(3) .运动的钢液将柱状晶树枝打断(4) .断下的树枝作为等轴晶形核的核心.35. 电磁搅拌的效果：(1) .电磁搅拌技术可以降低温度梯度，降低柱状晶所需的长大过冷条件.(2) .使柱状晶端部打断，碎片为发展等轴晶核心,可以达到细化晶粒，消除偏析，防缩孔，改善铸培内部质量.(3) .促进气体和火杂物的上浮，使处丁表面区域的火渣和气泡被活洗，改善铸培表面质量.36. 在连铸过程中，如何防止“很干净”的钢水被再次污染？保护浇注：保护方法有中包密封充Ar；钢包t中间包长水口；N=1.5ppm甚至为零中间包t结晶器浸入式水口中间包控流装置：利用挡墙+坝，多孔挡墙，阻流器等改变钢水在中间包流动路径和方向，促进夹杂物上浮。(1) 加中间包覆盖剂：主要是双层渣覆盖剂，上层是