d.间罐塞棒的吹Ar气量要控制合适,防止气泡上浮时,对钢渣界面强烈搅动和翻动;

e.选用性能良好的保护渣,并且ω(Al2O3)原始含量应小于10%,同时控制一定厚度的液渣层。

1.1.1.3皮下气泡与气孔

皮下气泡是在铸坯表皮以下,直径约1mm,长度在10mm左右,沿柱状晶生长方向分布的气泡;这些裸露在铸坯表面的气泡称为表面气泡;又小又密集的小孔叫皮下气孔,也叫皮下针孔;在加热炉内铸坯皮下气泡表面被氧化,轧制过程不能焊合,产品形成裂纹;若气泡埋藏的较深,也能导致轧后产品产生细小裂纹;钢液中O、H含量高也是形成气泡的原因[5]。为此应采取以下措施:

a.强化脱氧,如钢中溶解ω(Al)>0.008%,可以消除CO气泡的生成。

b.凡是入炉的一切材料,与钢液直接触所有耐火材料,如盛钢桶、中间罐等及保护渣,覆盖剂等必须干燥,以减少氢的来源。如不锈钢中含氢量大于6×10-6,铸坯的皮下气泡数量骤然大增。

c.采用全程保护浇注,若用油作润滑剂时应控制合适的给油量。

d.选用合适的精炼方式降低钢中气体含量。

e.中间罐塞棒的吹Ar气量不要过大,控制合适。

1.1.2连铸坯内部质量 

铸坯的内部质量是指铸坯凝固结构、偏析程度、内部裂纹、夹杂物的多少及分布状况等是否是正确的。凝固结构是铸坯的低倍组织,也就是说等轴晶和柱状晶的比例是在钢液凝固的过程中形成的。二冷区的冷却及支撑系统与铸坯的内部质量有着密不可分的关系[6]。

1.1.2.1中心偏析

在钢液的凝固过程中,由于溶质在固液相中的再分配导致了铸坯化学成分的不均匀,中心部位碳、磷、硫元素的含量明显高于其他部位,这便是中心偏析。中心偏析通常与缩孔和中心疏松是相伴相生的,导致钢的力学性能恶化,韧性和耐蚀性降低[7],对产品质量产生了严重的影响。由于在铸坯的凝固末期,尚未凝固富集偏析元素的钢液流动导致了中心偏析的形成。铸坯在凝固过程中常有“搭桥”发生,是因为其柱状晶比较发达。方坯的凝固末端周期性,间断性地出现缩孔与偏析是因为液相穴窄尖,“搭桥”后钢液补缩受阻形成的“小钢锭”结构。板坯的凝固末端尽管有柱状晶“搭桥”,不过由于液相穴宽平,钢液仍然可以进行补充;板坯发生鼓肚变形时,液相穴内富集溶质元素的钢液流动,从而也会引起中心偏析的形成。为了能减小铸坯的中心偏析,可通过以下措施改善:

a.降低钢中易偏析元素磷、硫的含量。应通过铁水预处理工艺,或钢包脱硫,将ω(S)量降到0.01%以下。

b.为了控制铸坯的凝固结构,应控制低过热度的浇注,减小柱状晶带的宽度。

c.通过电磁搅拌技术,来消除柱状晶“搭桥”,这样可以增大中心等轴晶区的宽度,从而减轻或消除中心偏析,改善铸坯质量。

d.二冷区夹辊严格对弧可以防止铸坯发生鼓肚变形。所以,宽板坯的夹辊采用多节辊为宜,用以避免夹辊变形。

e.为了减轻或消除中心偏析,可以在铸坯的凝固末端采用轻压下技术,这样可以补偿铸坯最后凝固的收缩,抑制残余钢水的流动。

f.在铸坯的凝固末端设置强制冷却区,能有效防止鼓肚,增加中心等轴晶区,中心偏析可以大大减轻,效果不比轻压下技术差。供水量和强制冷却区长度可根据浇注需要进行调节。

1.1.2.2中心疏松

疏松是指在铸坯的断面上分布的细小的孔隙。分散分布在所有断面的孔隙称为一般疏松,在树枝晶间的小孔隙称为枝晶疏松;中心疏松即铸坯中心线部位的疏松。虽然一般疏松和枝晶疏松都能在轧制过程中焊合,但中心疏松伴有明显的偏析,并不能在轧制后完全焊合。如不锈钢的断面压缩比虽然有1:16,却仍然无法去除中心疏松的缺陷;中心疏松和中心偏析严重时,还会导致中心线裂纹;在方坯上还会产生中心星状裂纹。铸坯的致密度同样受中心疏松的影响。根据钢种的需要控制合适的过热度和拉坯速度;为了促进柱状晶向等轴晶的转化,可以在二冷区采用弱冷却制度和电磁搅拌技术,这些措施都是减少中心疏松和改善铸坯致密度的有效手段,以此来提高铸坯质量。

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