连续铸钢3(质量篇)ppt课件

1、9.4 质 量 篇9.4.1 连铸坯构造特征9.4.2 连铸坯缺陷9.4.3 连铸坯质量检查和控制.9.4.1 连铸坯构造特征1.连铸坯内部构造及检验内部构造用硫印或酸浸的方法在铸坯横断面或纵断面上显示出来的内部组织构造。察看铸坯内部偏析及硫化物的分布情况。 内部组织与普通钢锭类似，也由边缘等轴晶区、柱状晶区和中心等轴晶区三个结晶区组成。.9.4.1连铸坯构造特征2.偏析“小钢锭凝固模型枝晶“搭桥，把正在凝固中的铸坯分隔成假设干小的区域；在小钢锭底部，由于结晶堆积产生正偏析和缩孔3.“V型偏析 纵剖面上的中心等轴晶区出现“V偏析，是由两相区浓化钢水流动引起，也叫点状偏析或半宏观偏析。.内部凝固

2、构造的控制1.影响连铸坯凝固组织及偏析的要素1浇注条件的影响2钢中含C量的影响3连铸机机型的影响4铸坯尺寸的影响小断面铸坯枝晶容易“搭桥，柱状晶兴隆；大断面铸坯枝晶不易“搭桥，柱状晶区比例相对较小。内弧侧柱状晶长度外弧侧1-内弧侧2-外弧侧.内部凝固构造的控制2.扩展等轴晶的方法1低温浇注或“零过热度浇注2添加抗生剂，如Fe粉或钢丝、稀土、钴-硼酸盐等。3调整二冷水量4电磁搅拌技术的运用.内部凝固构造的控制3.降低连铸坯中心偏析、疏松和V型偏析的方法1电磁搅拌2轻压下技术压下量用于补偿铸坯最后凝固时的收缩，防止浓化钢液的流动。3延续锻压技术使液相穴末端构成致密的固相，防止浓化钢液的流动。4“零

3、过热度浇注等轴晶率提高小方坯中心疏松的改善轻压下对中心偏析面积的影响.9.4.2 连铸坯缺陷1.连铸坯质量特征四项目的：几何外形、外表质量、内部组织致密性、钢的清洁性连铸的特点：过程可控2.连铸坯缺陷分类1外表缺陷2内部缺陷3外形缺陷1-横向角部裂纹2-纵向角部裂纹3-横向裂纹4-纵向裂纹5-星形裂纹6-深振痕7-针孔8-宏观夹杂.外表纵裂纹连铸板坯外表中心部发生最多；长度30mm-10m;深度2-70mm;铸坯 “黑皮形状即容易发现。.外表纵裂纹的构成缘由.外表纵裂纹的构成缘由.外表纵裂纹的构成缘由.纵裂纹的构成缘由.外表纵裂纹与碳含量的关系含碳0.09-0.17%的亚包晶钢连铸板坯纵裂纹发

4、生率明显高于其它碳含量的钢种。.纵裂纹防止要点及对策.外表横裂纹振痕裂纹.角部横裂纹.横裂纹的成因及防止对策横裂、角横裂的成因：振痕缺口效应、杂质富集；钢中Al、N、V等碳、氮化物析出，添加钢的脆性；二冷温度控制方式不当，铸坯外表温度进入脆性温度区；矫直应力。防止横裂、角横裂的对策：减小振痕深度，增大振痕曲率半径；减小结晶器钢水液面动摇；减小结晶器铸坯摩擦力；提高铸机对弧、对中精度；减少钢中氮含量，控制碳、氮化物析出；采用适宜的二冷温度方式；矫直温度避开钢的脆性温度区。.星形裂纹.星形裂纹的成因及防止对策.针孔缺陷.针孔的成因及防止对策.外表夹渣.外表夹渣的成因及防止对策.连铸坯内部缺陷1-内

5、部角裂2-侧面中间裂纹3-中心线裂纹4-中心线偏析5-疏松6-中间裂纹7-非金属夹杂物8-皮下鬼线9-缩孔10-中心星状裂纹 对角线裂纹11-针孔12-半宏观偏析.连铸坯内部缺陷1.内部裂纹发生在凝固前沿，也称“凝固裂纹，又称“偏析裂纹 构成过程：1拉伸应力作用到凝固界面上； 2呵斥沿一次枝晶或等轴晶的晶界开裂； 3浓化的钢液填充到开裂的空隙中。缘由：铸坯在冷却、弯曲和矫直过程中，其内部变形率超越该钢种的允许变形率1340，=0.2%中间裂纹缘由：铸坯外表温度上升； 钢水过热度太大； 含C量及Mn/S比；措施：控制二冷强度(弱冷)； 控制浇注温度； 采用电磁搅拌。.连铸坯内部裂纹板坯中心线裂纹

6、断面裂纹缘由：凝固末期铸坯芯部收缩产生张应力；板坯鼓肚；过热度太大；浇注太快，二冷过激，呵斥“枝晶搭桥；H10ppm。防止措施：坚持平滑的液相穴外形，使坯壳均匀生长；调整辊列系统；防止凝固末期猛烈冷却； 坚持适宜的过热度； 降低钢中含H量。对角线裂纹角部裂纹缘由：方坯脱方菱形变形防止措施：选用适宜的结晶器锥度；结晶器与夹辊准确对中；加强出结晶器铸坯的冷却。.连铸坯内部缺陷矫直与弯曲裂纹缘由：铸坯内部受张应力作用的一侧。防止措施： 采用多点矫直技术； 紧缩浇铸技术。非金属夹杂物 50 m 宏观夹杂。.连铸坯外形缺陷1菱形变形脱方当脱方量大于3%，缘由：结晶器锥度不当，冷却不均匀，坯壳厚度不均匀，

7、产生不均匀收缩。2鼓肚变形 鼓肚量的大小与钢水静压力、夹辊间距、冷却强度等要素有关。大于6%时，.连铸坯质量检查和控制连铸是一个可控过程，经过对凝固过程的检查和控制可获得质量控制。了解连铸条件与铸坯缺陷之间的相互关系就能够预先断定产质量量。质量检查的内容：1钢水成分目的成分、微量元素、气体含量等2铸坯外形尺寸断面、长度等3外表质量裂纹、气孔等4内部质量清洁性、裂纹、偏析等1.钢水质量中间包取样、测温延续、维护渣耗费、成分变化、液渣层厚度、耐火资料衬的剥落、吹氩等操作。.连铸坯质量检查和控制2.铸坯质量检查铸坯几何尺寸检测红外辐射法、激光法超声波测内部质量深度酸浸或硫印检查铸坯宏观组织、宏观偏析

8、和清洁性。3.外表检查和清理1根据外表直接辐射的光学系统；2用外来光源的光学系统；3涡流系统；4超声波法；5感应加热法；4.铸机情况检查铸机对中形状、结晶器几何外形、二冷喷嘴堵塞情况。.9.5 综 合 篇9.5.1 连铸坯热装和直接轧制9.5.2 薄板坯带连铸9.5.3 连铸过程的检测和自动控制9.5.4 连铸电磁搅拌技术9.5.5 连铸的技术经济目的.9.5.1 连铸坯热装和直接轧制1.热装和直接轧制的工艺流程和优点1工艺流程2优点比较项目冷装CC-CCR热装CC-HCR直接热装CC-DHCR连轧CCDR轧钢所需燃耗105kJ/t1.3380.8780.3850烧损/%1-20.5-0.70

9、.2-0.80从出钢到轧制成成品所需时间/h30-405-101-20.5-1连铸铸坯冷却外表清理检验部分清理加热炉轧制直接轧制热装.连铸与轧钢间衔接方式1100CC-DR700-1000CC-DHCR处于区CC-HCR400-700CC-HCR冷装CC-CCR.连铸坯热装和直接轧制2.实现热装和直接轧制的技术关键1无缺陷铸坯消费技术2高温连铸坯消费技术 高温出坯技术缓冷 铸坯保温技术保温罩 铸坯边角部温度补偿技术感应加热、 煤气烧嘴加热 热轧程序中负荷的最正确安排3.提高铸坯直送率技术 实现消费一体化，轧钢消费方案必需按连铸的出坯顺序制定。如连铸连轧时，采用板坯宽度可调技术，缓和连铸和热轧机

10、工序之间的矛盾。.质量控制的工艺技术转炉钢厂钢包脱气中间包结晶器二冷铸坯导辊矫直火焰切割质量检查减少夹杂防止脱氧产物少渣吹炼脱氧大断面气孔焊接超声波探伤浮游分离SCR法T型中包大弧形半径挡渣墙防止不纯洁保护气体密封液面调节防止表面缺陷均匀冷却高频振动缓匀冷却热态检查防止脆化调整结晶器冷却高温矫直防止中间偏析偏析分布电磁搅拌在线取样板坯样品防止突起模拟冷却调节防止内部裂纹减小内应力多点弯曲压缩浇注.连铸机和热轧机的直接衔接技术.薄板坯带连铸Conventional Process route Near-net-shape casting techniqueMolten steelSlab cas

11、terSlabSlab conditioningReheating furnaceRougher millSheet barFinisher millHot strip productCold strip productCold rollinglThin slab casterStrip casterThin strip caster1-5mm thick20-40mm thick20-500m150-350mm thick.薄板坯带连铸1.CSP(Compact Strip Production)消费工艺 紧凑式带钢消费线.CSP工艺结晶器特征 连铸机结晶器为漏斗状，并配一个可防二次氧化的异

12、形浸入式水口。顶视图剖视图.薄板坯带连铸2.ISPIn-line Strip Production消费工艺在线带钢消费线特点：1采用立弯式结晶器；2采用薄壁收缩式长 水口；3采用铸轧工艺 。.薄形浸入式水口 .薄板坯带连铸3.同步结晶器浇注薄板坯工艺1)Twin-belt thin slab casters.Twin-belt thin slab castersHorizontal thin slab casters.Horizontal thin slab casters.同步结晶器浇注薄板坯工艺2Pilot-scale thin slab casters.带钢及薄带钢连铸工艺1Twin-r

13、oll strip casters.Twin-roll strip castersUnequal diameter twin rolls strip casters.带钢及薄带钢连铸工艺2Single-roll strip casters.带钢及薄带钢连铸工艺3Spray casting techniquesSpray rolling equipment.连铸过程的检测和自动控制1.过程检测传感器及仪表1)钢水分量、温度及含氧量检测仪表钢水分量 有起重机吊钩称重法和钢包回转台设置称重传感器两种方法。 应变片传感器原理为：桥路输出电压：.连铸过程检测传感器及仪表钢水温度丈量采用快速测温头，用Pt

14、-Rh-Pt10分度号为S的热电偶，丈量精度较高。 丈量原理见以下图。逻辑判别和数据处置温度曲线平台.连铸过程检测传感器及仪表钢水含氧量丈量采用氧浓差电池，浓差电池的电动势计算公式为：.连铸过程检测传感器及仪表中间包延续测温.连铸过程检测传感器及仪表2钢水液面丈量中间包液面丈量a.称重法到达设定分量封锁钢包水口，低于设定值翻开水口，使中间包钢水动摇在1t左右。b.电磁感应法装有发送和接受线圈，液面高阻挠磁力线就较多，液面低阻挠磁力线就少。.连铸过程检测传感器及仪表 结晶器液位丈量1热电偶丈量法2涡流丈量法3超声波丈量法4红外丈量法5激光丈量法6放射性同位素丈量法寻觅黑点射线接受器，强度与脉冲信

15、号大小有关.连铸机漏钢预告安装.连铸二冷水控制.钢包浸入式水口熔渣检测.连铸坯外表缺陷在线检测1工业电视摄象法2涡流检测法当外表有缺陷时，涡流的道路加长电导率降低磁通发生变化线圈阻抗改动测出外表缺陷。.辊间距检测1无线电式辊间距测定安装差动变压器装在引锭杆头部带变送器的传感器2激光法辊间距测定安装.连铸消费过程计算机控制数据的衔接指令和实践操作操作人员对操作控制数据的指点微型计算机和程序安装之间的衔接操作和技术数据分析.大型连铸机计算机系统.连铸电磁搅拌1.搅拌方式根据它们在冶金长度上的不同位置大致有：1结晶器电磁搅拌M-EMS结晶器电磁搅拌M-EMS跨于结晶器和足辊之间的电磁搅拌M-IEMS

16、2二冷区电磁搅拌S-EMS结晶器下口电磁搅拌SM-EMS足辊电磁搅拌I-EMS二冷区或铸流电磁搅拌S-EMS 3凝固末端电磁搅拌F-EMS.连铸电磁搅拌2.连铸电磁搅拌工艺选择钢的含碳量钢种连铸坯表面和内部质量要求表面和表层质量凝固组织和中心疏松中心偏析0.1%超低碳和伪齿轮钢M-EMS0.1-0.3%低碳钢M-EMSS-EMS0.3-0.6%中碳钢和低合金钢M-EMSS-EMSM+S-EMSS1+S2-EMS0.6-0.9%高碳钢M-EMSS1+S2-EMSM+F-EMSS+F-EMS0.9%非常高的碳钢M+S+F-EMS.连铸电磁搅拌3.连铸电磁搅拌的冶金作用1对铸坯等轴晶带的作用；2对铸

17、坯表层质量改善的作用；3对铸坯中夹杂分布的作用；4对铸坯中心偏析的作用；5对铸坯中心缩孔疏松改善的作用；6对铸坯搅拌带树枝晶形状的作用；.连铸的技术经济目的 连铸坯的产量 连铸比连铸坯合格率 连铸坯收得率连铸坯成材率 连铸机作业率连浇炉数 连铸机达产率溢漏率 浇成率.连铸坯的产量 连铸坯产量是指在某一规定的时间内合格铸坯的产量。普通以月、季、年为时间计算单位。 连铸坯产量t=消费铸坯总量-检验后废品量-轧后或用户退回废品.连铸比 连铸比是炼钢消费工艺程度和效益的重要标志之一，反映企业连铸消费情况。.连铸坯合格率 连铸坯合格率是产质量量规范。普通以月、年为时间统计单位。 连铸坯总检验量包括连铸坯

18、合格产量、冶炼废品量、浇注废品量和退废量的总和。 连铸坯切头切尾、中间罐改换接头量、中间罐300mm以下高度的余钢量不计在废品之内。.连铸坯收得率 铸坯收得率也称连铸坯的金属收得率。它比较准确地反映了连铸消费耗费和钢液收得情况。 浇注连铸坯钢水量=连铸坯合格量+废品量+中间罐改换接头总量+中间罐余钢量+钢包开浇后回炉钢液总量+钢包注余钢液总量+引流溢出钢液总量+中间罐粘钢总量+切头切尾总量+浇注过程及火焰切割时氧化损失钢的总量铸坯收得率与断面大小有关，铸坯断面小收得率低些。.连铸坯成材率 假设铸坯是两火成材时，可用分步成材率相乘积作为全过程的成材率。.连铸机作业率 连铸机作业率反映连铸机实践消费才干。普通按月、季、年统计计算。 连铸机的实践作业时间=钢包开浇起至切割终了为止的时间+上引锭杆的时间+正常开浇等待的时间(10min) 未拉成铸坯的上引锭杆时间计算为作业时间，设备只需开动一天，作业率即按全月考核。.连浇炉数 连浇炉数是指同浇次中的炉数，或用装一次引锭杆所浇钢液的炉数。反映连铸机的作业才干。平均连浇时间表达连铸机延续作业的情况。.连铸机达产率 连铸机的达产率是反映连铸机消费管理程度和经济效益的综合目的。与作业率、