优特品种钢合金钢连铸100问Word格式文档下载.docx

1、主要措施包括加强钢包的绝热保温和热周转的管理，采取红包出钢，钢液面添加绝热保温材料，钢水包和中间包加盖，必要时可考虑采取加热措施，如上LF炉、中间包等离子加热等；（3）采取必要的温度调整的手段。如钢包吹氩、加冷却剂（废钢）、钢包加热（电加热LF、VAD，化学加热CAS）、中间包加热（感应加热、等离子加热）等。5、 合金钢连铸对钢水成分有何要求？钢水成分除满足钢种规格的要求外，还要适应连铸生产的特殊要求，以确保顺利连铸和获得良好质量的铸坯。具体要求如下：（1）钢水成分均匀、稳定，以保证多炉连浇时工艺操作和铸坯性能的稳定；（2）钢水流动性好，以保证在整个浇注周期内中间包水口不堵塞、不冻结；（3）钢

2、种抗裂纹敏感性强。尤其对增加热裂倾向性的元素要加以严格控制，如S、P、Cu、Sn、As等；（4）钢水纯净度高，以最大限度地降低钢水中初始夹杂物含量。6、 为改善连铸钢水的流动性可采取哪些措施？（1）严格控制好钢水成分。如Al、Ti、Si等易氧化元素，在保证产品性能的前提下，应尽可能减少其含量；尽量提高Mn/Si、Mn/S比；炼钢脱氧尽量采用复合脱氧剂。（2）严格做好保护浇注，防止钢水二次氧化。（3）控制合适的钢水温度。（4）净化钢液。可以采取炉外精炼、塞棒吹氩、中间包加过滤器等措施。7、 合金钢连铸钢水常用的炉外精炼手段有哪些？合金钢一般对钢的成分要求严格，合金加入量大，对质量有各种各样严格的

3、要求。为此，可选择性地采用以下炉外精炼方法： （1）真空：如RH、VOD、DH等；（2）搅拌：如VD（吹氩）、ASEASKF（电磁搅拌）等；（3）加热：如LF、VAD（电加热）、CAS（化学加热）等；（4）吹氧：AOD、VOD、RHOB 等；（5）喂丝：加铝线、加包芯线等。很多炉外精炼工艺就是利用以上一种或几种方法来对钢水进行处理使其达到精炼目的的。8、 合金钢的炉外精炼能实现哪些冶金功能？一般能实现如下功能：脱氧、脱碳、脱气、去夹杂、脱硫、合金化、调（保）温等等。9、 合金钢连铸钢水主要有哪些脱氧方法？基本上有以下几种脱氧方法：（1）加脱氧剂脱氧。如铝脱氧、各种复合脱氧剂（硅锰、硅钙、铝镁钙

4、、钙硅铝钡、稀土合金等）脱氧；（2）合成渣洗。如在电弧炉、LF上造还原渣（白渣）；（3）真空脱氧。主要是利用真空下碳的强大脱氧能力对钢水脱氧。10、简述合金钢连铸对钢水碳含量控制的要点。碳是合金钢中最基本的、也是对组织性能影响最大的元素。合金钢连铸钢水中碳含量的控制应注意两点：（1）精确、稳定地控制钢水碳含量。多炉连浇时，各炉次之间钢水碳含量的差别要求小于0.02%，有些特殊钢种可能要求更严；（2）含碳0.17%0.22%的钢热裂敏感性最强，因而在连铸时极易发生表面纵裂、角裂、内裂，甚至漏钢。故在成分控制时，在保证钢的机械性能接近的前提下，尽量使碳含量避开该范围。11、哪些工艺配置有利于稳定浇

5、注温度？（1）大包加盖、大包采用长水口浇注。（2）中包包衬设计保温层、中包加盖。（3）精炼工序采用电极加热或化学热技术处理温降异常的大包钢水、中包采用等离子加热或电磁感应等新技术补偿钢水温降。（4）由于合金钢拉速较低，选择合适的断面和流速以避免单炉浇注时间过长（以不超过40分钟为好）。12、采取哪些措施有利于稳定浇注温度？（1）使用红热周转大包，严禁大包内残留冷钢冷渣，大包在出钢前进行在线加热。（2）控制合理的出钢温度及尽量减少连续两炉间的出钢温差。（3）保证足够的大包钢水搅拌或循环时间。（4）缩短精炼（或吹氩）结束至大包开浇的间隔时间，减轻大包耐材吸热造成的大包钢水温度不均匀程度。（5）中包

6、开浇前进行预热、提高耐材预热温度。（6）大包加保温剂、中包加保温剂。13、不同内衬的中包各有什么浇钢特性？优特钢用哪类中包较好？根据内衬的不同，可以把中包分为绝热板中包、涂料中包、干式料中包，优特钢应选用涂料中包或干式料中包，各类中包的浇钢特性如下表：包类 绝热板中包 涂料中包 干式料中包保温性能 稍好 较差 较差抗侵蚀性 差 较好 好中包寿命 短 较长 长钢水质量 较差 好 好包衬清理 方便 较方便 较难14、为什么说合理的生产节奏对连铸合金钢质量十分重要？稳定生产是获得良好质量的前提，现代连铸生产实践表明，要稳产高产，主要应抓好连铸生产的二要素，即节奏和温度。此处节奏指前工序为连铸提供钢水

7、的时间早晚程度。（1）钢水到连铸过早（积压），因等待时间长造成大包钢水温度下降且不均匀，进入中包后导致中包温度低和波动大，引起生产异常，从而导致铸坯质量问题，严重者导致事故。（2）钢水到连铸过晚（延迟），必然导致上一炉拉速波动和中包低液面浇注，甚至中包下渣，这些情况都会严重影响铸坯质量。15、 合金钢连铸机中间包有什么特点？和普通钢连铸机相比，中间包有如下特点：（1） 容量选择较大一些，一般选择有效出钢量的40；（2） 熔池选择较深一些，有效液面高度最好控制在800mm以上；（3）设置挡渣墙和坝，以充分过滤掉大型夹杂物和有效减少小型夹杂物；（4）选择专用耐火材料，减少因耐火材料选择不当对钢水的

8、二次污染，提高钢的纯净度。16、 保证过热度相对稳定有哪些方法？（1）出钢温度稳定；（2）中间包烘烤到位、时间满足要求；（3）增加中间罐覆盖剂保温；（4）采用等离子加热技术。17、 钢的清洁度定义是什么？所谓钢的清洁度，主要是指钢中非金属夹杂物的数量、尺寸、分布和形态。原则上讲，钢中夹杂物含量越少，清洁度越高，钢质量就越能得到保证。钢的清洁度是一个相对概念，其具体要求是根据产品用途来确定连铸坯非金属夹杂物的指标水平，针对产品用途确定合理的生产工艺路线和技术对策。例如对低碳钢、轴承钢，高碳冷拔钢，对连铸坯清洁度提出了更高的要求，而对钢筋、线材用钢，主要是保证机械性能，对清洁度的要求就不那么苛刻。

9、 各钢种典型的洁净度要求钢 种 有害元素含量上限 夹杂物尺寸上限汽车板和深冲板 C 30ppm, N 30ppm 100 mDI罐 C 30ppm, N 30ppm, T.O. 20ppm20 m管线 S 30ppm, N 35ppm, T.O. 30ppm, N 50ppm 100 m滚珠轴承 T.O. 10ppm 15 m轮胎帘线 H 2ppm, N 40ppm, T.O. 15ppm 10 m 厚板 H 2ppm, N30-40ppm, T.O. 20ppm 单个夹杂 13 m 点簇状夹杂 200 m线材 N 60ppm, T.O. 30ppm 20 m18、 连铸坯夹杂物的来源如何划分

10、？对于连铸坯夹杂物来源可分为内生的和外来的。（1）内生夹杂物主要是脱氧元素与溶解在钢液中O的反应产物或者是钢水冷却凝固过程中的析出物。内生夹杂一般又称显微夹杂。它的特点是颗粒直径小（20m），数量多。主要是影响钢的抗疲劳性和韧性。（2）外来夹杂物是从炼钢到浇注的全过程中，钢液与空气、耐火材料、炉渣相互作用的产物。从广义上说，统称为二次氧化物。钢的机械性能很大程度上取决于能产生应力集中的夹杂物和沉淀析出物的体积、尺寸、分布、化学成分以及形态。夹杂物尺寸分布尤其重要，因为大型夹杂物对机械性能危害最大。19、内生夹杂物的形成机理？内生夹杂物是脱氧产物或者是钢水冷却凝固过程中的析出物。（1）脱氧产物钢

11、中氧化铝（Al2O3）和氧化硅（SiO2）夹杂的形成源于钢中溶解氧和加入的铝或硅脱氧剂之间的反应，是典型的脱氧生成的夹杂物。点簇状氧化铝夹杂来自脱氧或二次氧化，是铝脱氧钢中的典型存在形式。由于具有较高的界面能，氧化铝夹杂容易通过碰撞、聚集形成三维点簇状。点簇状夹杂内每个单体直径约为15微米。在与其他颗粒碰撞、分离或聚集之前，这些单体可能是花盘型或多面体型夹杂物。另外，珊瑚状氧化铝夹杂应该是原始树枝状或点簇状氧化铝夹杂通过“Ostwald-ripening” 作用而形成的。硅夹杂由于在钢水中为液态或玻璃质状态，通常硅夹杂物为球形，亦可以聚集成点簇状。（2）钢水冷却和凝固过程中产生的沉淀析出物在冷

12、却期间钢水中溶解氧、氮、硫的浓度增大，液态溶质元素的溶解度减小。造成氧化铝、硅、氮化铝和硫化物的沉淀析出。凝固过程中硫化物在枝晶间析出，亦经常以钢水中已存在的氧化物为核心析出。这类夹杂物通常较小（10m）。AlN夹杂形成于基体凝固过程中或凝固之后。20、 外来夹杂物的形成机理外来夹杂物主要是钢水生产过程中因外部因素产生或带入的化学和机械作用产物。连铸坯中夹杂物的数量与钢水成分、耐火材料质量、中间包结构、钢水浇注方式、保护浇注和炉渣成分等因素有关。外来夹杂的形成特点是：（1）组成复杂，一般是多种氧化物组成的复合相。（2）颗粒尺寸大，夹杂物颗粒一般大于50m。如 Al2O3 簇状夹杂的当量直径达到

13、400m，含Ca、Al、Si、Mn 的氧化物直径达 200m。（3）形状不规则，有球形、多角形等。（4）在钢中呈偶然性分布。与小夹杂物均匀弥散分布不同，外来夹杂物在钢中零星分布，经常出现在表层附近。（5）平衡氧差异，二次氧化是钢中溶解元素与空气中 O2 之间的平衡，空气中 O2 可源源不断供给钢液进行氧化反应生成二次氧化产物。外来夹杂物总是与实际操作相关，通常可以根据它们的尺寸和化学成分判断出它们的来源，而且它们的来源主要就是二次氧化、卷渣、包衬侵蚀和化学反应。21、 二次氧化产生的外来夹杂物形成特征？钢中二次氧化产生的大型夹杂物最常见的是点簇状Al2O3夹杂物。空气作为二次氧化的共同来源，以

14、下述方式进入钢液：（1）钢水注入处强烈的湍流，造成中间包钢水表面吸入空气，流动的钢液表面形成的氧化薄膜重新卷入钢液后形成很薄的氧化物颗粒带；（2）钢水从钢包进入中间包、以及从中间包进入结晶器的过程中水口连接处吸入空气；（3）在浇铸过程中，钢包、中间包和结晶器钢水表面的空气渗透；二次氧化过程中，脱氧元素Al、Ca、Si等优先氧化，产物发展成为非金属夹杂物，其尺寸通常比脱氧夹杂物大一到二个数量级。预防此类二次氧化的方法是在浇铸过程中防止钢液暴露于空气中：（1）在钢包长水口和中间包浸入式水口连接处采用钢环或透气砖环吹入惰性气体形成气幕保护；（2）浇铸前在中间包内充入保护气体，以及浇铸过程中在中间包钢

15、液表面采用气体保护；（3）控制钢包内的气体吹入避免形成气眼；（4）钢液表面覆盖保护渣；（5）采用内装式中包水口。二次氧化产物的另一类来源是渣中以及包衬耐火材料中的SiO2,、FeO 和MnO。为防止来自渣和包衬耐火材料的二次氧化，使这些材料保持较低的FeO、MnO和SiO2含量非常重要。较低自由SiO2含量的高铝质或氧化锆质砖具有更好的适用性。22、哪些因素可能造成卷渣？任何冶炼上或钢水传递上的操作，尤其是在钢水从一种容器到另一种容器时，会引起渣钢间的剧烈混合，造成渣颗粒悬浮在钢液中。卷渣形成的夹杂物尺寸在10300m之间，含有大量的CaO和MgO成分，在钢水温度下通常为液态，因此在外形上为球

16、形。对于连铸工艺，下列因素可能造成钢水卷渣：（1）钢水从钢包到中间包和从中间包到结晶器时，尤其是敞开浇铸时。（2）钢水上表面出现漩涡时。钢水液位过低造成的漩涡可以采取多种方式加以避免，如在漩涡开始时关闭钢流。（3）钢水上表面乳化作用造成卷渣，尤其当搅拌气体超过临界气体流量时。（4）结晶器弯月面扰动。（5）渣的特性尤其是界面张力和粘度。23、连续浇注过程中的二次氧化源是什么？（1）注流与空气接触直接吸氧；（2）中间包、结晶器钢液面与空气相互作用；（3）钢水与耐火材料、保护渣相互作用；（4）卷入的渣滴与钢水相互作用。24、保护介质的工艺功能是什么？保护介质有以下主要功能：（1）把液体金属与空气隔开

17、防止二次氧化；（2）减少中间包、结晶器钢液面的热辐射损失，防止表面结壳；（3）吸收从钢液中上浮的夹杂物；（4）在结晶器铜壁与凝固坯壳之间起润滑作用。为完成上述功能，保护介质必须具备有良好的物理性能。25、保护浇注有哪些方法，其含义分别是什么？概括地说有四种：（1）气体保护法：目前常用氩气、氮气作为保护气体，因其对于钢液是惰性气体，它与钢液中的活泼元素（如 Al、Ti、Si、Mn）不发生化学反应； 作为钢包中间包或中间包结晶器的保护气体，保护气体中的 O2 1%， 才能有效地防止二次氧化，起到保护作用。（2）液体保护剂：液体保护剂可分为三类：矿物油、植物油和合成油。合成油一般是矿物油的混合物。小

18、方坯连铸机敞开浇注的结晶器目前广泛使用菜籽油做润滑保护剂。油流到结晶器四周的铜壁并附着其上形成油膜，当油膜与高温坯壳接触就裂解，油挥发成含 CH 化合物的还原性气体，在弯月面起防止空气二次氧化的作用，同时有碳沉积在铜壁上，当结晶器向下运动时，油或碳被挤入到坯壳与结晶器壁之间起润滑作用。菜籽油用量一般为 0.20.3 l/t 钢。（3）固体保护剂：中间包钢液面用覆盖剂（如碳化稻壳）或双层结构的覆盖渣，结晶器采用保护渣，均可防止二次氧化。目前浇注优特钢品种均采用专用结晶器保护渣进行保护浇注。（4）物理保护法：连铸生产优特品种钢的过程中，采用较多的物理保护方法是：钢包中间包采用 Al-C 质长水口，

19、将长水口插入中间包熔池里 100mm 左右，机械地把注流与空气隔开，同时避免了注流冲击到中间包熔池面引起的钢水裸露和飞溅造成的二次氧化。保护的关键是钢包滑动水口与长水口连接部位密封状况，该区域是空气最容易进入的部位。因长水口内径大未被钢流充满，如同一个抽气泵把空气从接缝处吸入。为防止在接缝处吸入空气，可采用下述办法解决：接缝处使用耐火纤维密封圈；接缝处使用金属环并通氩气；在接缝处直接通氩气；在接缝严密处通入氩气，使长水口顶部区形成正压区。26、钢包中间包使用长水口保护的效果如何？连铸优特品种钢的过程中，钢包中间包使用长水口保护浇注后的效果体现在如下几个方面：（1）减少了钢中总氧量。铸坯中总O在

20、使用长水口时为2025ppm，在敞开浇注时为4050ppm。总O减少，说明铸坯中 Al2O3 夹杂少了。（2）减少了钢中酸溶铝损失。钢包中间包钢水Al损失，对塞棒钢包，用长水口为0.0054%，敞开浇注为 0.0119%。对滑动水口钢包，用长水口为 0.0018%，敞开浇注为 0.0196%。采用长水口后，由于Al氧化少了，几乎消除了铸坯皮下 Al2O3 夹杂。用火焰清理铸坯表面发现，使用长水口保护的 95% 铸坯无皮下夹杂，而未用的为 63%。（3）减少了渣中 Al2O3 含量。使用长水口浇注，中间包渣中 Al2O3 达 20%25%，结晶器渣 Al2O3 10%；而敞开浇注时，中间包渣中

21、Al2O3 为 30%40%，结晶器渣 Al2O3 为 10%20%。结晶器保护渣中 Al2O3 降低，改善了渣子流动性，传热均匀，减少了铸坯纵裂和漏钢，同时也降低了 Al2O3堵水口的几率。（4）由于夹杂物的减少，提高了产品的质量。（5）减少了钢水温度损失，减少吸N1030ppm，且有利于稳定操作和安全生产。27、结晶器保护渣与浸入式水口的作用有哪些？结晶器保护渣的作用是：（1）隔绝空气，保护结晶器液面不受空气二次氧化；（2）绝热保温；（3）吸收钢液中上浮的夹杂物；（4）润滑凝固坯壳并改善凝固传热。结晶器保护渣必须与浸入式水口配合使用，钢包（大包）向中间包注入钢水时也采用浸入式水口。浸入式水

22、口的作用是：防止注流的二次氧化，避免注流将钢液面上的浮渣带入铸坯，并可使结晶器内液面平衡，防止注流冲刷凝固层造成漏钢和拉裂。28、保护渣的主要理化性能指标有哪些项目？检验保护渣理化性能的指标主要有：（1）熔化温度。由于多组分的熔渣通常没有固定的熔点，因而把具有一定流动性时的温度定义为“熔化温度”，通常称之为“半球点”。（2）熔化速度。熔化速度是指保护渣在一定温度下单位时间内其熔化的量。（3）分熔倾向。渣粉在熔化过程中总是低熔点的组分先熔化，高熔点的组分后熔化，由此会破坏熔渣层的均匀性。（4）粘度。粘度是指保护渣在一定温度下的粘滞程度，一般是在 1300时测定的。（5）表面张力。表面张力是研究渣

23、钢界面现象和界面反应的重要参数。29、如何考虑二冷水的分配？由于合金钢连铸具有拉速较低、裂纹敏感性强等特点，一般选用较低的比水量，在比水量确定后，不论何种坯型，二冷水的分配都应避免局部冷却过强，尽量使坯子运输过程中温降及回温均匀。因此，二次冷却应该考虑冷却区间长一点、由上至下的冷却强度变化缓慢一点、冷却控制分段相对多一点、同冷却段铸坯表面水量分配尽量均匀一点。30、如何认读喷嘴型号？连铸用喷嘴型号一般由5部分代码组成。第一部分代码表示喷嘴类型，如PZ指水喷嘴，HPZ指气水混合雾化喷嘴（简称气雾喷嘴）。第二部分代码表示标态压力（水喷嘴水压为0.3MPa，气雾喷嘴气水压均为0.2MPa）下的水流量

24、（水喷嘴缩小10倍读取），单位：l/min。第三部分代码表示标态压力下的喷射角。第四部分代码表示喷淋形状，如B表示扁平型，QZ表示实心锥型，TY表示椭圆型等等。第五部分代码表示喷淋种类。注意：水喷嘴型号的最前面通常把连接螺纹的代号表示出来。气雾喷嘴流量代码和喷射角代码之间用“”连接。31、气雾喷嘴的特点有哪些？相对于水喷嘴，气雾喷嘴喷出的水滴直径小，速度快，喷射面大而均匀，热交换效率高，节水，不易堵塞，维持流量特性的临界条件宽，铸坯受水面积较大，温降较缓，局部回温的幅度较小，铸坯表面质量较好。采用气雾喷嘴的二冷系统相对复杂，成本较高。32、如何选用二冷喷嘴？连铸二冷喷嘴型号的选择与坯形、钢种、

25、拉速、比水量、喷嘴布置等因素有关。对合金钢来说，可参照以下各条考虑：（1）喷嘴类型的选择。一般情况下应选择气雾喷嘴。（2）喷嘴流量的选择。先根据二冷工艺和喷嘴布置计算各段喷嘴单嘴平均流量，再考虑内外弧、上下位置、方便备品管理等因素确定某部分喷嘴标态流量。（3）喷嘴喷淋形状的选择。实心锥形、扁平形的喷淋形状在生产实践中较为常用，一般来说，小方圆坯、板坯侧面采用圆锥形较多，大方坯、板坯、矩形坯宽面采用扁平形或采用扁平形结合实心锥形较多。矩形、椭圆形等也有一定的应用。选择喷嘴喷淋形状的最终目的是为了获得尽量大的铸坯受水面和尽量好的均匀度。此外，喷嘴制作的难易程度和喷淋形状的持久性必须考虑，实心锥形喷

26、嘴和扁平喷嘴技术比较成熟，型号较全。33、如何布置二冷喷嘴？二冷喷嘴布置与钢种，坯形，断面，二冷水分配，喷嘴型号、设备空间及结构等因素有关，有的因素可以互为变通。对合金钢连铸来说，一般按以下情况考虑：（1）基本思路：在设备空间允许、检修方便的情况下，喷嘴数量多一点（单嘴流量小一点），覆盖面大一点，整个二冷区间可长至水平段（对板坯而言），结合喷嘴的喷射角进行喷嘴定位设计，保证布置对称性。（2）方坯采用四面水条对称布置就可以。（3）圆坯在二冷前段可选用四面或六面水条布置。（4）板坯侧面在足辊段单列布置一定数量的喷嘴，布置应超出足辊段一定长度（一般在500mm以内），在这个长度以下，不再布置侧面喷嘴

27、。板坯宽面上部每排喷嘴数量要保证对铸坯覆盖良好，根据铸坯宽度一般为3-6个，往下逐步减少，但最少不宜少于2个。一般采用喷射角较大的扁平喷嘴，并伸入辊缝一定深度，设计安装尤其要注意避免辊子及辊子轴层座结构对喷嘴喷射角的影响。34、喷嘴的喷射角如何确定？首先考虑钢种二冷工艺对各段铸坯冷却覆盖要求的不同，其次考虑设备结构空间的特点；第三进行几何计算得出理论喷射角；第四考虑喷嘴检修管理的方便这个因素后适当调整确定。35、轴承钢铸坯断面的选择要注意哪些问题？（1）断面适当大一些，以提高其压缩比。从实际生产中了解到，通过大的断面（一般大于200mm200mm）来提高压缩比能够达到改善中心偏析和中心疏松的目

28、的。（2）铸坯断面选择有一定宽厚比的矩形。实践证明，矩形坯和方坯相比，其形成中心偏析的程度要轻得多。36、 为什么含钛不锈钢铸坯表面经常需要修磨？含钛不锈钢，由于TiN和TiO2化合物的形成，容易使结晶器保护渣结壳，从而影响铸坯的表面质量；此外铸坯出结晶器后，在900700度脆性区内，奥氏体晶界有硫化物、碳化物和氮化物析出，以及奥氏体向珠光体或铁素体相变，则引起铸坯表面和皮下裂纹。因此一般需要修磨。37、 为什么浇铸不锈钢和其它特钢相比，过热度要适当高一些？由于不锈钢合金元素较多，钢水粘度大一些，夹杂物不容易上浮，所以在实际生产，一般选择较高过热度以利于中间包内夹杂物充分上浮。一般过热度为3540度。38、 对于不锈钢，铸坯表面振痕深度控制标准为何比普通钢要高？连铸过程中因结晶器振动在铸坯表面上形成许多振痕，而振痕的谷底处往往是成分偏析、微裂纹和夹杂物集结的地方。普通钢的振痕，通过热轧加热中的氧化和轧制一般可以消除，对成品质量不会产生影响。而不锈钢则不同，由于具有高的抗氧化性，深振痕难于在热轧中消除。39、 保护渣在浇铸不锈钢时对铸坯表面质量有什么影响？保护渣是影响不锈钢连铸坯表面质量的重