保护渣与铸坯质量.docVIP

223．与保护渣相关的铸坯缺陷有哪些？ 与保护渣相关的铸坯缺陷主要有铸坯表面振痕和横裂、铸坯表面纵裂纹、表面 夹渣、铸坯星状（网状）裂纹、铸坯表面凹陷（凹坑）、增碳、黏结等，如图5-1 所示。 图5-1 连铸坯表面缺陷 (a)板坯；(b)大方坯／小方坯 1-横向角部裂纹；2一纵向角部裂纹；3-横向裂纹；4-纵向裂纹（宽面）； 5-星状裂纹；6-深振痕；7-针孔；8-宏观夹杂 224．振痕的形成机理是什么？ 第5章 保护渣与铸坯质量 ·75． 图5-2 连铸坯表面振痕 同而对振痕深度有所影响。结晶器弯月面处的传热系数越大，振痕越深；反之，振 痕越浅。在保护渣物化性能中，黏度对振痕深度影响最大。试验结果表明，保护渣 黏度越大，振痕越浅。但保护渣黏度增加，保护渣消耗量减少，不利于控制坯壳的 黏结。因此，从保护渣物化性能方面来控制振痕深度有一定的局限。 226．铸坯纵向裂纹的形成原因是什么？ 纵裂纹（见图5-3）起源于结晶器弯月面区初生凝固壳厚度的不均匀性。坯壳 受到板坯凝固壳四周温度不均匀而产生收缩力；板坯收缩时由钢水静压力产生鼓胀 力；宽度收缩时受侧面约束产生弯曲应力。这些力综合作用在坯壳上，当应力超过 钢的高温强度时，就在坯壳厚度薄弱处萌生裂纹，出结晶器后在二冷区继续扩展。 图5-3 连铸坯表面纵裂纹 227．减少铸坯表面纵裂的措施有哪些？ 减少铸坯表面纵裂的措施主要有： (1)改善保护渣的传热。 (2)降低拉速。 连铸保护渣技术问答 (3)降低结晶器的冷却强度。 (4)减少结晶器液面波动。 (5)尽量避免包晶反应。 (6)避免结晶器内钢水偏流。 (7)控制钢水中的硫磷含量，提高钢水纯净度。 (8)采用电磁搅拌和电磁制动新技术。 (9)优化结晶器振动参数。 (10)提高铸机对弧精度。 ( 11)控制二次冷却的均匀性。 228．怎样通过改善保护渣的性能减少铸坯纵裂？ 通过改善保护渣的性能减少铸坯纵裂的措施主要有： (1)提高渣膜热阻。对于中碳钢连铸，国外普遍采用较高熔化温度的结晶器保 护渣。高的熔化温度，使固渣膜增厚，热阻提高，有利于弱式冷却的实现。 (2)注意黏度控制，切忌黏度偏低。为了保证足够的渣耗量，希望渣的黏度低 些。但黏度降低会引起渣膜厚度不均，导致传热不均，引起不均匀凝固。综合考虑 铸坯拉速的影响，黏度η与铸坯拉速υ的乘积为0. 15~0.35Pa．s．m/min时表面 纵裂纹发生的几率最小。 (3)提高析晶温度。除了提高保护渣的熔化温度，还需要通过结晶相的析出来 控制结晶器壁与铸坯壳间的传热。这是因为结晶相的析出、长大使结晶器与坯壳间 的固态渣膜中产生孔洞，降低了渣膜的传热速率，甚至阻碍了横向温降，这样就会 减少纵向裂纹的发生频率。控制渣膜中孔洞的主要因素是析晶温度。析晶温度升 高，结晶器中散出的热量就减少。 (4)保护渣配碳对连铸坯凹陷和裂纹的影响。保护渣配碳是以炭黑、石墨或焦 炭粉的形式加入。炭黑的燃烧温度最低，而石墨最高。保护渣中的炭黑能降低其熔 化速度，但使用它易造成铸坯中的横向凹陷和裂纹缺陷。当保护渣中的炭黑改为焦 炭粉时，有利于消除炭黑造成的铸坯上的凹陷和裂纹。研究表明：选择的保护渣含 有3%~5%焦炭粉和1%以下的炭黑，消除凹陷和裂纹的效果比较明显。 229．保护渣的黏度对铸坯纵裂有什么影响？ 坯壳和结晶器之间适宜的保护渣渣膜厚度决定了坯壳的传热和润滑。保护渣渣 膜的厚度与保护渣的黏度有直接关系，黏度较低时，液态渣会在局部过多形成渣 沟；而黏度较大时，液态渣不能顺畅地流过弯月面，不可能在坯壳和结晶器之间形 成厚度均匀的渣膜，从而增加了坯壳的不均匀性。黏度过低或过高的保护渣，都会 使铸坯产生较多的裂纹，特别是黏度高时情况更严重。综合考虑铸坯拉速的影响， 黏度η与铸坯拉速ν的乘积为0. 15~0.35Pa．s．m/niin时表面纵裂纹发生的几率 最小。 230．保护渣的碱度和结晶体比对表面纵裂有什么影响？ 坯壳与结晶器壁之间保护渣渣膜的传热主要有辐射和传导两种方式。保护渣渣 膜由液渣层和固态层所构成，渣膜中玻璃体和结晶体的比例显著影响保护渣的润滑 和传热。渣膜中玻璃体比例高时，坯壳润滑好，无黏结和漏钢现象。渣膜中结晶体 比例高时，一是减少玻璃体透明度而减少辐射传热（电磁波辐射），二是结晶体内 的微孔和晶界削弱了晶格振动，从而减弱传导传热。所以增加渣膜中晶体比可达到 减缓传热和减少裂纹的目的。保护渣中的结晶体比与碱度、析晶温度和熔剂的种类 有关。碱度高，析晶温度高，保护渣中的结晶体比例就高。因此结晶器保护渣碱度 一般大于1．O，但不