转 连铸浇钢工艺知识 500问中的精华 二.docx

转 连铸浇钢工艺知识 500问中的精华 二.docx

《转 连铸浇钢工艺知识 500问中的精华 二.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《转 连铸浇钢工艺知识 500问中的精华 二.docx（7页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

转连铸浇钢工艺知识500问中的精华二

转连铸浇钢工艺知识500问中的精华二

转连铸浇钢工艺知识500问中的精

华二

10、连铸钢水常规成分控制有哪些要求?

浇注过程中对钢水常规元素的控制要求是:

碳（C）:

是对钢的性能影响最大的基本元素。

若多炉连浇时，各炉之间钢水中碳含量差别要求小于0.02%。

实践证明，钢中C=0.12~0.17%，连铸坯易产生纵裂、角裂、甚至造成漏钢事故。

为了减少这类钢对裂纹的敏感性，通常在保证机械性能的前提下，把钢的含碳量控制在0.16~0.22%范围内，而把锰（Mn）含量提高到0.7~0.8%。

硅（Si）、锰（Mn）含量控制:

硅、锰含量既影响钢的机械性能，又影响钢水的可浇性。

首先要求把钢中硅、锰含量控制在较窄的范围内（波动值Si?

0.05%、Mn?

0.10%），以保证连浇炉次铸坯中硅、锰含量的稳定。

其次要求适当提高Mn/Si比。

Mn/Si大于3.0，可得到完全液态的脱氧产物，以改善钢水的流动性。

因此，应在钢种成分允许的范围内适当增加Mn/Si比，使生成的脱氧产物（MnO?

SiO2）为液态。

如以Q235钢为例，规格成分Si为0.12~0.30%,Mn为0.4~0.6%。

如按成分中限控制，Mn/Si比为2.5，此时脱氧产物为SiO2，它熔点高呈固态，使钢水的流动性变差，影响了钢水的可浇性。

如将Si按中、下限控制，Mn按中、上限控制，把Mn/Si比控制在3.0左右，此时钢水的脱氧生成物为液态的硅酸锰（MnO?

SiO2），改善了钢水流动性，保证了连铸顺行。

因此，在成分规格范围内，调整Si、Mn含量，保持Mn/Si大于3.0，以改善钢水的可浇性，这是连铸硅镇静钢的一个特点。

11、连铸钢水其他元素含量控制有哪些要求?

钢中的碳和合金元素（硅Si、锰Mn、铬Cr、镍Ni）含量应按钢种规格要求进行严格控制，还应对其它元素进行严格控制。

有害元素（硫S、磷P）含量:

S、P是由原料中带入的。

除个别钢种（如易切削钢）要求含有较高S外，绝大部分钢种根据产品用途对S、P含量有严格的限制。

S对钢的热裂纹敏感性有突出的影响，S大于0.025%时，钢的延性有明显的下降，铸坯裂纹加重;P会使钢的晶界脆性增加，裂纹敏感

性增强。

因此对于连铸钢水要求S小于0.03%,最好S小于0.025%，或S+P小于0.050%才能防止铸坯产生热裂纹。

目前，世界各国不少钢厂利用铁水预处理和炉外精炼的方法来降低钢中S、P含量，有的产品如石油管线用钢要求钢中S含量小于0.005%。

残余元素含量:

钢中残余元素如铜、锡、铅、锑等，通常是由废钢带入的，而在冶炼中不能去除而残留在钢中。

连铸坯在冷却过程中由于铁的氧化，这些元素在晶界富集，造成铸坯表面裂纹。

因此应精选废钢或废钢搭配使用，控制钢水中铜小于0.2%，锡、砷、锑含量小于0.10%。

微量元素:

为了改善钢的使用性能，出钢合金化时，有意加入微合金元素，使其在钢水中保持其一定含量，如钢中含有微合金元素铌Nb、钒V，可提高钢的韧性，增加抗硫化氢腐蚀能力。

12、什么叫钢水炉外精炼?

炉外精炼是把转炉或电炉中所炼的钢水移到另一个容器中（主要是钢包）进行精炼的过程。

也叫"二次炼钢"或钢包精炼。

炉外精炼把传统的炼钢分为两步。

（1）初炼:

在氧化性气氛下进行炉料的熔化、脱磷、脱碳和主合金化。

（2）精炼:

在真空、惰性气氛或可控气氛下进行脱氧、脱硫、去除夹杂、夹杂物变性、微调成分、控制钢水温度等。

炉外精炼在现代化的钢铁生产流程中已成为一个不可缺少的环节。

尤其是炉外精炼与连铸相配合，是保证连铸生产顺行、扩大连铸品种、提高铸坯质量的重要手段。

在炼钢生产流程中，采用转炉（电炉）?

炉外精炼?

连铸已成为钢厂技术改造的普遍模式。

13、炉外精炼工艺特点和冶金作用是什么?

各种炉外精炼方法的工艺各异，共同特点是:

（1）有一个理想的精炼气氛，如真空、惰性气体或还原性气体。

（2）采用电磁力、吹惰性气体搅拌钢水。

（3）为补偿精炼过程中的钢水温降损失，采用电弧、等离子、化学法等加热方法。

炉外精炼主要是在钢包内完成的。

总的来说，有以下冶金作用:

--钢水温度和成分均匀化。

--微调成分使成品钢的化学成分控制在很窄的范围之内。

--把钢中硫含量降到非常低（如S小于0.005%）。

--降低钢中的氢氮含量（如H小于2ppm）。

--改变钢中夹杂物形态和组成。

--去除有害元素。

--调整温度。

钢包精炼方法不同，采用的工艺操作也不相同，所达到的冶金效果也不一样。

要结合生产的钢种、产品质量来选择合适的炉外精

炼方法。

第二章连续铸钢工艺1、弧形连铸机有哪此特点?

（本公司连铸机类型）立式和立弯式连铸机的结晶器都是直的，而弧形连铸机采用的是具有某一曲率半径的弧形结晶器，其结晶器、二次冷却装置都布置在某一半径的一个圆的四分之一弧度上。

铸坯在结晶器内凝固时就已弯曲，带液芯的铸坯从结晶器拉出来，沿着弧形轨道运行，继续喷水冷却，在四分之一圆弧处完成凝固，然后矫直并拉出送至切割站。

弧形连铸机的高度仅为三分之一，建设费用低，钢水静压力小，铸坯在辊间的鼓肚小，铸坯质量好;加长机身也比较容易，故可高速浇注，生产率高。

弧形连铸机的缺点是:

因铸坯弯曲矫直，容易引起内部裂纹;铸坯内夹杂物分布不均匀，内弧侧存在夹杂物的集聚;设备较为复杂，维修也较困难。

弧形连铸机虽有缺点，但由于在设备和工艺上的技术进步，仍然是世界各国钢厂采用最多的一种机型。

2、什么叫负滑脱?

当结晶器下振的速度大于拉坯速度时，铸坯对结晶器的相对运动为向上，即逆着拉坯方向的运动，这种运动称负滑脱或称负滑动。

3、结晶器振动频率用什么数学模型控制?

对正弦式振动负滑脱率εvεv=%式中:

Vm?

结晶器振动平均速度m/min;V?

拉坯速度m/min。

结晶器振动速度vm可用下式表示Vm=（πfh/1000）×sin2πf式中:

h-振幅mm。

由上式可求得结晶器振动的平均速度Vm=2fh将Vm代入负滑脱率式中即可求得振动频率f:

在连铸机中εv皆取定值，那么频率与拉速便成线性关系，用这个关系式来控制随拉速变化而变化的振动频率，这个公式就是用负滑脱率控制振动频率的数学模型，这个模型广泛应用于国内外连铸生产中。

4、如何减小铸坯振痕?

为了防止拉漏，减小结晶器阻力，采取了结晶器振动技术，但是由于结晶器振动，在铸坯表面产生了横向痕迹，此痕迹称振痕，振痕为沟状，其间距h=v/f，其中V为拉坯速度，f为振动频率。

研究表明，振痕处易形成裂纹和成份的偏析，随着振痕深度的加深而加重。

因此减小振痕深度是改善铸坯表面质量极为有效的措施。

振痕深度与结晶器振动负滑脱时间有关，负滑脱时间越短，振痕深度就越浅。

负滑脱时间又与结晶器振动频率和振幅有关，它可用下式表示:

tm=式中f--振动频率，l/min;V--拉坯速度，m/min;h--振幅，mm。

由上式可见，高频率小振

幅可以减小负滑脱时间tm。

为此近代连铸机广泛采用高频率小振幅来减小振痕深度改善铸坯表面质量。

目前最高频率已达到400l/min，振幅在2~4mm。

研究表明，振痕深度与保护渣粘度以及消耗量有关，粘度大，消耗量少，可以减小振痕深度。

5、中间包的作用是什么?

中间包是一个耐火材料容器，首先接受从钢包浇下来的钢水，然后再由中间包水口分配到各个结晶器中去。

它的作用是:

（1）降低钢水静压力，保持中间包稳定的钢水液面，平衡地将钢水注入结晶器;

（2）促使钢水中的夹杂物进一步上浮，以净化钢液;（3）分流钢水。

对多流连铸机，通过中间包将钢水分配到各个结晶器;（4）贮存钢水。

在多炉连浇更换钢包时不减拉速，为多炉连浇创造条件。

可见，中间包的作用主要是减压、稳流、去夹杂、贮存和分流钢水。

6、所谓"中间包冶金"的含义是什么?

随着对钢的质量要求日益提高，开发了各种钢包精炼技术，其目的就是提高纯净度，把钢水净化"干净"些。

而中间包是连铸钢包与结晶器间的一个耐火材料容器。

经过炉外精炼的钢水可以说是"干净"了，但浇到中间包又可能再污染。

因此，不应把中间包看作是简单的钢水过渡容器，而应把它看成为一个连续的冶金反应器，钢包精炼中采用的措施可以移植到中间包，以进一步净化钢液。

为此提出了中间包冶金的概念，受到了人们的重视。

中间包冶金的功能是:

（1）净化功能。

为生产高纯净度的钢，在中间包采用挡墙加坝、吹氩、陶瓷过滤器等措施，可大幅度降低钢中非金属夹杂物含量，且在生产上已取得了明显的效果。

（2）调温功能。

为使浇注过程中中间包前、中、后期钢水温差小于5?

，接近液相线温度浇注，扩大铸坯等轴晶区，减少中心偏析，可采取向中间包加小块废钢、喷吹铁粉等措施以调节钢水温度。

（3）成分微调。

由中间包塞杆中心孔向结晶器喂入铝、钛、硼等包芯线，实现钢中微合金成分的微调，既提高了易氧化元素的收得率，又可避免水口堵塞。

（4）精炼功能。

在中间包钢水表面加入双层渣吸收钢中上浮的夹杂物，或者在中间包喂钙线改变Al2O3夹杂形态，防止水口堵塞。

（5）加热功能。

在中间包采用感应加热和等离子加热等措施，准确控制钢水浇注温度在?

3~?

5?

。

7、中间包钢水停留时间的定义及其意义是什么?

钢包注流进入中间包到流入结晶器路程

中，钢水在中间包所经历的时间叫停留时间。

它的定义是:

t=V/Q式中t-钢水在中间包的停留时间，min;V-中间包钢水容积或钢水重量，m3或t;Q-中间包钢水流量，t/min。

如中间包钢水重量为18t，浇注方坯150×150mm2，拉速v为2.6m/min,则钢水流量Q:

Q=0.15×0.15×2.6×7.0×4=1.638t/min所以t=18/1.638?

11min也就是说钢水在中间包停留时间为11min。

如果在中间包内钢水很快的从水口流到结晶器内，则夹杂物就来不及上浮。

总的原则是:

在中间包内钢水停留时间越长，则夹杂物就有充分时间上浮，钢水就越干净。

为增加钢水停留时间，有效的办法就是采用大容量、深熔池的中间包。

8、中间包加挡墙和坝的目的何在?

由中间包容量与中间包钢水量求出的钢水停留时间称为理论停留时间，然而实际生产中，中间包内钢水流动是不均匀的，有的地方快，有的地方慢，尤其是中间包底部区域存在有不活跃的钢水停滞区，夹杂物上浮困难。

钢水在中间包的实际平均停留时间要比理论的平均停留时间要短些。

为了充分有效的利用中间包容积，促进夹杂物上浮，采取的措施是在中间包加挡墙和坝，其目的:

--消除中间包底部的死区。

--改善钢水流动的轨迹，使流动沿钢渣界面流动，缩短夹杂物上浮距离，有利于渣子吸收。

挡墙的作用还能将钢包注流冲击所引起的强烈涡流限制在局部区域，防止紊流扩散引起表面波动把渣子卷入钢水内部。

挡墙和坝的位置和尺寸，应结合实际中间包采用水模型试验来决定，然后在生产中应用。

某钢厂3#和4#连铸机10t中间包使用挡墙后，在其他工艺条件不变的条件下，可使中间包钢水夹杂物降低约30%，铸坯中夹杂减少30~40%。

有的试验指出;中间包使用挡墙和坝以后，提高了钢清洁度水平。

不用挡墙板坯表面铝酸盐夹杂为2.9%，加挡墙为2.1%，使用挡墙和坝，板坯表面夹杂由2.1%减到0.3%。

9、什么叫中间包钢水临界液面高度?

从生活经验可知，在一个容器中放满水后，水从底部孔流出，当液面降到一定高度后，在出水孔上方产生了旋涡。

这种现象在中间包也同样存在。

临界高度有两种情况:

一是开浇前中间包钢水充满到多高而开浇;二是到浇注末期钢液面降到多高时停止浇注。

两者都存在一个临界高度，如果低于临界高度，钢水面产生旋涡把渣子卷

入结晶器，使钢中夹杂物增加，以致使产品报废。

中间包液面到了一个临界高度就停止浇注，中间包就有残钢损失，使钢水收得率降低。

如40t中间包连浇4炉后，留下10t钢水，收得率损失0.86%;留下12.5t钢水，收得率损失1.08%。

连浇炉数增加，浇到最低液面而达到最佳收得率，又不卷渣而得到良好的铸坯质量，这是最佳的选择。

钢水收得率损失与铸坯质量两者之间的矛盾处理主要决定于产品质量。

如果产品质量对夹杂物要求很严格，则宁可损失点钢水;如果对质量要求不那么严格，对临界液面高度也就不那么苛刻了。

临界液面高度可通过水模型试验观察来决定。

根据中间包容量不同，钢液面下降临界高度一般为

200~300mm。

根据