提高连铸板坯质量的工艺

提高连铸板坯质量的工艺

刘海涛

酒钢集团宏兴股份有限公司碳钢薄板厂  甘肃 嘉峪  735100

摘要：随着时间的推移，连铸技术经历了持续的发展和提升。本文对连铸生产过程中工艺技术对连铸板坯表面质量的影响因素进行了分析，并对连铸板坯表面缺陷进行了全面的归类和总结。研究结果揭示了不同缺陷之间的特征和相关性，为改善连铸板坯的质量提供了宝贵的技术参考和指导。这些研究成果对于进一步优化连铸工艺、提高连铸板坯的表面质量和减少缺陷具有重要的意义，推动了连铸技术的不断进步和发展。

关键词：连铸板坯；表面质量；改善措施

引言

本文明确了影响连铸板坯表面质量的主要因素，并对造成不同缺陷的主要种类进行了深入分析，揭示了各种缺陷产生的原因。针对每种缺陷的特点，总结了相应的解决措施。通过具体实例对改善连铸板坯表面质量进行了深入研究，并提出降低裂纹的有效方法。

1造成连铸板坯质量的影响因素

1.1中间包钢水过热度

钢水过热度的控制对于连铸坯的表面质量具有至关重要的影响。如果过热度过低，可能会导致连铸坯表面出现裂纹，这是因为过低的过热度会使钢水的流动性降低，从而在凝固过程中形成应力，这些应力可能会引发裂纹。另一方面，如果过热度过高，虽然可以增加钢水的流动性，但是过高的过热度会降低钢水的抗裂能力，使其更容易在凝固过程中产生裂纹。

1.2保护渣成分

保护渣的性能以及其结晶体行为对于连铸坯的质量具有着至关重要的影响。首先，保护渣需要具备良好的传热与绝热性能，这样才能够在连铸过程中有效地控制温度，保证铸造过程的顺利进行。其次，保护渣还需要有良好的保温性能，以防止热量的过度损失，从而保证连铸坯的质量。此外，保护渣的消耗量也是一个重要的考虑因素，过大或过小的消耗量都可能对连铸坯的质量产生不良影响。在保证碱度和粘度的同时，保护渣还需要能够均匀放热，以避免裂纹的形成。这是因为裂纹的出现会严重影响连铸坯的质量和性能，因此必须通过控制保护渣的性能来防止其出现。

1.3浸入式水口深度

为了确保连铸坯的制造质量，必须对浸入式水口的深度进行严格的控制。这是因为，如果水口的深度不合适，就可能会导致一系列的问题。如果水口过深，会增加裂纹的风险。在连铸过程中，钢水通过水口流入模具，形成连铸坯。如果水口过深，钢水在流入模具的过程中可能会受到过大的压力，从而产生裂纹。这些裂纹不仅会影响连铸坯的质量，还可能导致连铸过程的中断，影响生产效率。如果水口过浅，会导致坯壳凝聚不均，形成表面裂纹。在连铸过程中，钢水在模具中冷却凝固，形成坯壳。如果水口过浅，钢水在流入模具的过程中可能会受到不足的压力，导致坯壳的凝聚不均匀，这样坯壳的表面就会出现裂纹，这些裂纹不仅会影响连铸坯的外观质量，还可能影响到其内部的结构性能。为了保证连铸坯的制造质量，必须对浸入式水口的深度进行严格的控制，以防止浸蚀和裂纹的产生。

2产生连铸板坯缺陷的类型

2.1连铸坯表面裂纹

连铸板坯表面出现裂纹的原因非常复杂，可以大致分为两种类型：纵裂纹和横裂纹。纵裂纹主要分布在连铸板坯的中间和两侧区域。这些裂纹会形成凹陷状的痕迹，严重时甚至会导致板材翘皮现象的出现，从而对连铸板坯的质量产生不良影响。纵裂纹的形成原因可能与铸造过程中的温度变化、合金成分不均匀等因素有关。横裂纹主要出现在连铸板坯的振痕处和角落区域。这些裂纹的存在可能导致焊接过程无法顺利完成，同时也会在边部留下缺陷。横裂纹的形成原因可能与铸造过程中的应力集中、冷却速度不均匀等因素有关。无论是纵裂纹还是横裂纹，它们都对连铸板坯的表面质量构成了严重的威胁。因此，在连铸生产过程中，需要采取一系列的措施来预防和控制这些裂纹的产生，以确保连铸板坯的质量符合要求。

2.2结晶器振痕

在连铸过程中，结晶器的振动会在连铸坯的表面留下一种被称为振痕的现象。这些振痕是由于结晶器在铸造过程中的振动引起的，它们在连铸坯表面形成了一种特殊的纹理。然而，这种振痕并不会对产品的质量产生重大影响。为了消除这些振痕，通常会对连铸坯进行酸洗处理。酸洗是一种化学处理方法，通过使用酸性溶液来去除表面的氧化层和杂质。经过酸洗处理后，连铸坯表面的振痕会逐渐消失，使得产品的外观更加光滑和均匀。需要注意的是，振痕与裂痕是两种不同的现象，振痕是由于结晶器的振动引起的，具有一定的规律性，并且范围较广，而裂痕则是由于连铸过程中的应力集中或其他原因导致的表面裂缝。振纹与裂痕的区别在于它们的形成原因和表现形式。为了区分振纹和裂痕，通常需要进行信号处理，信号处理是一种通过对数据进行分析和处理来提取有用信息的方法，在连铸过程中，可以通过安装传感器来检测连铸坯表面的振动信号，通过对这些信号进行分析和处理，可以识别出振纹和裂痕的特征，从而进行准确的区分。

2.3表面划伤与压痕

面划伤是连铸坯表面被辊道磨损刮擦而形成的划痕。这些划痕通常是浅而细长的，并且沿着连铸坯的运行方向延伸。虽然它们不会对材料的强度和性能产生显著影响，但可能会影响其外观质量。因此，在后续的加工过程中，可能需要采取一些措施来修复或掩盖这些划痕，以提高产品的外观质量。压痕是由于连铸坯与辊道之间的摩擦而导致的表面凹陷。这些凹陷通常是圆形或椭圆形的，并且具有一定的深度。虽然压痕不会对材料的强度和性能产生明显的影响，但它们可能会在后续的加工过程中引起一些问题。例如，在冷轧或热轧过程中，压痕可能会导致材料表面的不均匀变形，从而影响产品的平整度和尺寸精度。

2.4渣类缺陷

在钢铁生产过程中，钢渣界面乳化渣造成的夹渣问题是一个相当棘手的难题。具体来说，当液面发生波动时，就会产生乳化渣，并且可能会引入各种杂物。为了解决这个问题，我们需要使用火焰清理的方法来去除这些夹渣。夹渣问题对连铸坯和轧材的质量产生了严重的影响。这是因为，如果夹渣没有被有效地清理掉，它们就会留在产品中，从而降低产品的性能和质量。更为严重的是，夹渣问题属于一种致命的缺陷，它可能会导致整个生产过程的失败，甚至可能会对工人的安全造成威胁。因此，必须采取有效的措施，确保在生产过程中能够有效地解决夹渣问题。

3改善连铸板坯质量的措施

3.1严格控制对钢水的要求

钢水生产过程中，首先进行温度控制以降低杂质物质含量；其次进行合金微调以满足使用需求；接着采用真空冶炼技术进行脱氢、脱氧和脱氮处理；最后通过吹氩操作去除杂质物质，提高钢质量和生产效率。

3.2控制浇铸温度

钢水的浇筑温度是影响连铸板坯质量的重要因素之一。以下是与浇筑温度相关的几个重要方面：控制钢水的浇筑温度可以影响板坯的凝固速度和结晶组织形成，进而影响板坯的内部结构和物理性能。钢水温度的控制对夹杂物的分布和浮渣的形成有影响。适当的浇筑温度可以促使夹杂物上浮，减少夹杂物含量。钢水温度对板坯的冷却速度和应力分布有影响，过高或过低的浇筑温度可能导致板坯出现裂纹和中心偏折。钢水的浇筑温度的稳定性对生产操作的稳定性和一致性非常重要。温度变化过大可能会影响连铸的稳定性和连铸板坯的质量。因此，通过精确控制钢水的浇筑温度，可以优化连铸板坯的质量，减少夹杂物、裂纹和中心偏折等缺陷的发生，提高产品的质量和稳定性。同时，其他因素如冷却水的用量、耐火材料和保护渣等也需要综合考虑，以确保连铸板坯的制造过程中，温度控制能够达到最佳状态。

3.3采用较高振动参数

为了降低振痕的深度，减少板坯的不合格几率，以下措施可以采取：（1）缩短板坯：通过调整板坯的长度，减少振痕的深度。这可以通过缩小振幅或者增加板坯在连铸机上的拉速来实现。（2）增加振幅：适当增加振幅可以使板坯产生更高的振动频率，从而降低振痕的深度。（3)控制负滑脱时间：负滑脱时间是指板坯在振动过程中与连铸机模具接触的时间。控制在0.17~0.20秒之间，可以在正常拉速下减少振痕的产生。(4) 使用振频较高的振动参数：采用振频较高的振动参数可以帮助降低振痕的深度，减少板坯出现不合格的可能性。

结束语

通过确定和优化浇注工艺参数，如拉速、过热度、二冷强度和结晶材质等，可以有效改善连铸板坯的质量问题，减少缺陷和裂纹的发生。冶金行业通过采用节能降耗措施和改善工艺技术，达到增产的目标并降低生产成本。这些措施对提升连铸板坯的质量和效率具有重要意义。应持续关注技术创新和工艺改进，以不断提高冶金行业的发展水平。

参考文献：

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