有关连铸坯质量的几个问题

有关连铸坯质量的几个问题卢盛意1.小方坯的脱方和漏钢2.高碳钢连铸小方坯的中心偏析3.结晶器保护渣的润滑和传热4.用硅脱氧代替铝脱氧5.控制Al镇静钢LF顶渣脱氧程度和优化顶渣成分6.板坯连铸中间罐挡墙的设置问题7.冷轧TiSULCAK钢的表面质量8.连铸板坯和异型坯腹板中心内裂的成因1.小方坯的脱方和漏钢2.高碳钢连铸小方坯的中心偏析1997年以前，轮胎钢丝等容易偏析的高碳钢几乎都用大方坯来生产。1997年英国4家钢厂共同研究了影响连铸小方坯高碳钢中心偏析的因素，包括：电磁搅拌EMS，热轻压缩TSR，机械轻压缩MSR，小方坯尺寸，浇注方法，拉速等。结果得出，M-EMS对去除中心偏析有益，但容易产生V型偏析，但F-EMS却能拆散V型偏析。3.结晶器保护渣的润滑和传热保护渣在熔化过程中从上向下由5层组成：固态渣层，烧结层，半熔化层，富碳层，液渣层。在结晶器与坯壳之间的渣膜由固态玻璃渣膜、晶体渣膜和液态渣膜组成。固态渣膜控制传热，液态渣膜控制润滑。液态渣膜的润滑作用用保护渣耗量Qs（kg/m2结晶器）来衡量。Wolf提出Qs=0.7/0.5vcOgibayashi提出Qs=0.6/（*vc）

：液渣粘度Vc：拉速3.结晶器保护渣的润滑和传热影响Qs的因素有：

，Vc，f，s（或tp），Ts，R。

f：振频，s：振程，tp：正滑动时间

Ts：保化渣的凝固温度

Tbr：弯折点温度，Mills认为可用Tbr取代TsR：结晶器的表面积/结晶器的体积

传统板坯大方坯小方坯薄板坯

R〈1015〉20〉30

Qs=7.6Qt/R，7.6为钢的密度（t/m3），Qt（kg/t钢）在下列条件下，Qs↑：↓

，Vc

↓

，f↓

，s↑

（也有人认为tp

↑

），Ts↓

，R↓时，反之，Qs↓。3.结晶器保护渣的润滑和传热

Mills用，Tbr

和Vc之间的关系来表述各钢种对润滑和水平传热的要求，见下图：4.用硅脱氧代替铝脱氧NuccorHertford钢厂生产低氧、低硫、C=0.16%的钢时，原来按Al镇静钢来生产（[Al]=0.020-0.040%）。当Si=0.16%和Si=0.25%改用Si脱氧时，为了将[O]控制在〈810-6，该厂选定的钢包渣成分见下表：5.控制Al镇静钢LF顶渣脱氧程度和优化顶渣成分在生产Al镇静钢时，如钢包渣脱氧不足，（FeO+MnO）〉8%时，（FeO）+（Al）=Al2O3会引起水口堵塞和铸坯表面缺陷。如果钢包渣脱氧过度，（FeO+MnO）〈2%时，则钢中夹杂物（MgOAl2O3

，CaOAl2O3和Al2O3）增加。这些夹杂物也会使水口堵塞和引起钢的质量缺陷。6.板坯连铸中间罐挡墙的设置问题Wolf认为“上挡墙/下挡墙对去除夹杂物的作用很小。这是由于在过渡期中间罐内的钢水有逆向流动（flowinversionduringtransients)。”苏天森在赴欧考察报告中说“德国马普斯所与技术中心一项研究表明，中间罐挡墙促进夹杂物上浮等作用不明显，因此，欧洲无挡墙中间罐技术已在各个钢厂推广使用”。哥伦布不锈钢厂对304钢种用无挡墙和有挡墙中间罐浇出的钢的次品率和废品率没有区别。根据这一结果，该厂从2001年10月到2002年3月6个月内生产不含钛的不锈钢时取消了中间罐挡墙，对钢质没有不良影响。7.冷轧TiSULCAK钢的表面质量

冷轧TiSULCAK钢的主要缺陷是铅笔型气泡和条片。用弧形连铸机生产的TiSULCAK钢在成型时出现的铅笔型气泡（以下简称气泡）来源于Ar气泡裹入内弧坯壳表面。条片是出现在成品钢带表面的条形缺陷。条片与裹入铸坯表皮各种来源的夹杂物有关。TiSULCAK钢条片的形成与振痕下方形成的钩形有关。碳含量越低，钩形就越深。负滑动时间长时，钩形深度增加。采用三角形非正弦振动可以使振痕深度减小，并改善板坯皮下纯度。采用绝热性能好粘度高或发热型保护渣可以减少钩形。此外，也不排除其它因素对减少条片的影响，如Mn/S。8.连铸板坯和异型坯腹板中心内裂的成因连铸板坯Vc提高后，中心内裂的出现率增加。草野昭彦等人发现中心内裂的出现有周期性。内裂间隔与水平矫直辊周长（1.4-1.5m）差不多相等，从而得出中心内裂的形成是由于在矫直辊处铸坯中心钢水层厚度在0-6mm范围内时，在矫直力的作用下被封闭起来。被封闭的钢水层在凝固收缩时