常见浇钢事故及防止.docx

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1、常见浇钢事故及防止中间包浇注出现的生产事故可分为两类：一类是操作事故，另一类是设备事 故。其中一部分操作事故也是由设备不良引起。常见的操作事故有：中间包水口 堵塞、脱方、漏钢、溢钢、挂钢、铸坯抖动。常见设备故障有振动不振或不规则、 无拉速、供油不均等。以下对主要生产事故进行分析。一、中间包钢水堵塞在浇钢过程中，流入结晶器的钢流自然变小或断流称为水口堵塞或水口结瘤， 这是方坯连铸最常见事故。产生水口堵塞的主要原因有：1 .钢水温度低钢水流动性随温度降低而迅速降低。钢水温度低，粘性大，在水口处就容易 发生钢凝结而造成水口冻死堵塞想象。这种水口堵塞大多发生在开浇第一炉的冷 中间包，大包换包和钢水上大

2、包台等待浇注时间过长的炉次。当中间包钢水温度 过高，向中间包加小废钢冷却时，废钢的加量不当，也容易使水口冻死。2 .钢中残铝量过高铝镇静钢，钢中残铝大于0.006%，Al的二次氧化产物A12O3熔点高。高熔 点A12O3被水口壁所附吸，也会使水口堵塞。出现这种现象，温度一般偏高或正 常，水口堵塞是缓慢形成的。3 .钢水脱氧不良钢水脱氧不良，氧含量大，钢水在降温过程中发生二次脱氧。若Mn/Si较 小，二次脱氧产物会形成固相的SiO2微粒，这些微粒残存于钢液中会降低钢液 的流动性，并逐渐积聚在水口上，使水口堵塞。4. 中间包钢液面过低中间包钢液面过低时也容易引起水口堵塞。尤其是大包更换，第二炉钢水

3、未 能及时向中间包注入钢水，致使中间包液面降低得很低，很容易发生水口堵塞。 这是因为一方面中间包液面低，降温大，另一方面中间包死角区的低温钢水使水 口冻结。发生水口堵塞后，一般情况只能停浇。若水口堵塞发现较早，并能及时采取 措施，也可挽回或部分挽回。可采取的主要措施有：1）迅速提高中间包液面高度；2）用氧洗水口；3）向中间包加适量的Ca/Si合金。二、拉漏铸坯出结晶器下口，其坯壳内部尚有较多的钢液。若坯壳因某种原因而破裂， 钢水就会从裂口中漏出来，这就称作拉漏或漏钢。漏钢事故一旦发生，结晶器液面会突然猛降，二冷室内钢花飞溅，有时伴有 爆炸声。此时中间包浇钢工应立即停止该流浇注。待整个浇注停止以

4、后，操作工 必须进入二冷室检查，并处理结晶器足辊、导向和二冷喷水装置等因漏钢所粘附 的残钢、残渣，否则再次拉钢就不可能成功。产生拉漏原因很多，漏钢的形式和 种类也不一样。主要的有：角裂漏、起步漏、渣漏、初生坯壳与铜壁粘结造成的1. 角裂漏钢在钢坯的角部或角部附近发生的纵向裂口漏钢称为角裂漏钢。这是由于结晶 器冷却不均、初生坯壳厚薄不一、各部分凝固收缩不一致，在初生热坯壳内留下 了细小的晶间裂纹，播下了漏钢的种子。铸坯进入二冷段，如果得不到及时均匀 的冷却，细小的晶间裂纹得以发展，最后造成坯壳破裂漏钢。影响角裂漏钢的因 素有工艺操作和设备两方面。1) 工艺操作不当造成角裂漏钢的因素有(1) 钢水

5、温度过高；钢水温度高，过热度大，结晶器和二次冷却都无力使坯壳具有较大的厚度， 坯壳薄强度低，在钢水静压和其它应力综合作用下，钢坯的薄弱处一一角部地区 被撕裂，造成漏钢。(2) 拉速过高；拉速高与钢水温度高所造成的后果是一样的。高拉速有时是由于中间包液 面过高，有时是由于水口扩大而造成的，若不及时处理，也很容易拉漏。(3) 中间包钢水注流偏移；中间包钢水注流与结晶器水口不对中，结晶器内热点偏移，靠近热点的一 边坯壳薄，就容易产生裂纹，导致漏钢。2) 设备方面的原因(1) 结晶器磨损；结晶器使用时间过长，磨损严重，倒锥度减小或出现正锥度，坯壳与结晶 器铜壁间的气隙增大，坯壳冷却不均匀，形成菱变漏钢

6、。(2) 结晶器不正或变形；结晶器安装不正或变形，使铸坯某一部分过早脱开铜管壁，局部坯壳冷却 不良，引起坯壳强度减弱和应力集中，最后导致开裂漏钢。（3）结晶器冷却不正常；结晶器冷却水压不足，易使结晶器冷却水局部沸腾，造成冷却不均。水量 小，拉速快，也会造成冷却不足和坯壳厚度不均，严重时就产生拉漏。（4）二次冷却不良；二次冷却水水嘴，尤其是足辊水嘴堵塞、脱落、水嘴位置偏移，水压不足、 雾化效果差等，均产生冷却不均，坯壳生长不良，导致热应力过大，使坯壳拉裂 漏钢。（5）铸机弧度不对；铸机圆弧半径有多段点组成，如各段弧度不对，必然导致机械应力增加。在 较大机械应力作用下会使坯壳撕裂，造成漏钢，而产生

7、弧度偏差的原因有：a. 结晶器安装水平度未调好；b. 足辊调节不良，使铸坯中心偏移；c. 导向架弧度不对；图中是铸机在弧形上段容易产生漏钢的三个关键性转折点位置示意。图中，A是铜管与足辊弧线交接点，B是足辊与二冷1段导向架交接点，C 是二冷1段与II段的交接点。A、B、C三点有一点出现拐点，铸坯很容易漏钢。 提高这三点弧度的准确性，对减少拉漏有很重要的作用。（6）结晶器振动失常；如水平方向摆动超误差，振动不平稳，振动频率过高或过低，都会引起脱模 困难，导致漏钢。（7）轴线不准；即结晶器铜管与足辊，整个结晶器与导向之间，如存在轴线不对中，铸坯将 受到扭力而发生变形或漏钢。总之，造成角裂漏钢的原因

8、很多，除上述之外，要同样的条件下，裂纹敏感 性钢种更容易产生漏钢。2 .起步漏钢它是指开拉时，引锭头刚出结晶器就发生的漏钢。一般出现在铸坯与引锭头的 接触处。引起起步漏钢的重要原因有：1）引锭头未塞好，铸坯与引锭头粘结不牢，一出结晶器则发生漏钢；2）起步拉速过大或过早起动，形成的坯壳薄，强度低，容易拉漏。同时起步 拉速过大，惯性力大，使坯壳与结晶器的摩擦力也大，在这两个力的作用下，很 容易将形成不久的坯壳撕裂导致起步漏钢；3）塞引锭头料太潮或杂质太多，钢水进入结晶器发生沸腾。不但降低了钢的 凝固温度，而且使坯壳内的皮下气泡大量增加，降低了坯壳强度，这就很容易产 生起步漏钢；4）结晶器磨损严重，

9、弧度偏差大，其情况与角裂漏钢的原因分析类同；5）足辊间隙过小，坯头通过足辊时阻力大，造成拉断漏钢或拉裂漏钢；6）引锭头与结晶器间四周的缝不均匀，坯头过足辊被卡。造成拉断漏钢或拉 裂漏钢；7）引锭头联接处不活动，通过足辊时发生振动，使引锭头与铸坯接头处断裂；8）结晶器润滑油开得过早，油量过大，造成头部皮下气泡严重，导致漏钢；9）钢水脱氧不良。含氧量高的钢水注入结晶器，温度降低发生碳氧反应，生 成CO气泡。由于开初凝固温度高，部分气泡来不及上浮，残留于坯壳。降低了 坯壳的强度。导致漏钢；10）钢水温度高，冷料加得不够，也很容易产生起步漏钢。3 .渣漏随钢流带入结晶器的钢渣和二次氧化所形成的氧化物，

10、在结晶器内集结成块， 未被捞出而卷入坯壳。夹有渣子的坯壳处，由于渣子导热差，使坯壳薄，也是应 力的集中点，铸坯进入二冷区后，如果冷却不良，或受到其它应力作用，夹渣区 很容易破裂，造成漏钢，这种漏钢称为渣漏。引起渣漏的主要因素有：1）捞渣操作不当，渣子未能捞出，而卷入坯壳；2）中间包液面过低，渣子容易随注流进入结晶器，使结晶器液面渣子增多，渣漏的几率也就增多；3）中间包不干净，包内的耐火泥料等杂物卷入结晶器，使结晶器渣量增加；4）钢水含氧量高，结晶器渣量大；5）钢中Mn/Si比低，二次氧化物熔点高，结晶器渣子多，容易结块，增加了 渣漏的几率。4 .结壳漏结壳又称为粘壳，它是指坯壳因某种原因粘附在

11、铜管壁上，由于脱模不好，新 生坯壳与下部坯壳在粘附处被拉断。当结晶器向上振动时，钢水液面下沉，可见 粘附在铜管上的坯壳，即发生结壳想象。如果处理不及时，很容易发生漏钢，这 种漏钢叫结壳漏。引起结壳漏的主要原因有：1）结晶器润滑不良，坯壳易粘附铜壁上；2）结晶器冷却水量太小或局部损坏，钢水易粘结在结晶器壁上；3）振动频率过低或振动轨迹偏移，振动的脱模作用减弱，坯壳容易粘结于铜 壁；4）结晶器锥度过小，脱模困难，容易结壳；5）足辊与结晶器弧度偏差大，特别是足辊间隙留得很小时，增加拉坯阻力， 脱模困难；6）结晶器内表面质量差，表面光洁度低，镀铭层剥落等，均使钢水粘接性增 大，结壳漏钢机率增加。综上所

12、述，拉漏的原因很多，但不外乎操作、设备和钢水质量三个方面，预 防漏钢的措施也就是要完善这些方面的工作，具体的注意点有：1）根据生产实际，选择恰当的水口，确定合适的拉速；2）确保连铸钢水温度和质量；3）维护好结晶器，做好定期更换，每班严格检查；4）确保铸机弧度的精度，定期校弧，弧度偏差不得大于2毫米；5）认真维护好二冷设备，保证水嘴位置准确，水流畅通无泄漏；6）做好班前检查和拉钢的准备工作，只有浇钢条件全部符合要求才能开浇。二、溢钢和挂钢结晶器的液面上升超过结晶器的铜管上口称之为溢钢。溢钢的结果，使钢水 粘结在铜管上口、甚至盖板上，钢液面下降后就产生挂钢，挂钢处理不当，则出 现拉漏。因此，应该避

13、免溢钢的发生，造成溢钢的原因主要有：1. 结晶器液面控制较高，操作失误，特别是新上岗的浇钢工，很容易产生溢 钢；2. 拉矫机打滑，拉速突减；3. 拉矫机可控硅系统故障；4. 中间包液面波动太大，导致结晶器液面不稳；溢钢会产生挂钢，没有溢钢，如果钢液溅到结晶器口中，也会发生挂钢。常见的挂钢原因有：1）中间包水口严重偏移；2）钢水在结晶器内沸腾；3）水口结瘤或变形；4）中间包液面过低，大包钢流冲击中间包钢流，使中间包钢流发散。一旦发现结晶器口挂钢，应立即铲除，不能铲除的用氧烧去悬挂部分。处理挂 钢一般不需要停浇，严重时可暂停浇钢一分钟左右。特别严重的挂钢不能处理时，必须停止该流浇注，否则会发生漏钢

14、。四、铸坯抖动或拉速不稳1. 铸坯抖动生产小断面方坯时，由于钢坯的自重轻及其他原因，在拉钢过程中，铸坯会 出现径向跳动现象，这称之为铸坯抖动。出现这种现象很容易产生漏钢。促使铸 坯抖动的主要因素有：1）新铜管锥度大，结晶器下口内弧发生卡壳想象；2）足辊间隙过小，将铸坯夹得过紧；3）结晶器润滑不良，坯壳与结晶器铜管壁粘结；4）结晶器铜管变形，管壁粗糙，铸坯脱模困难；5）结晶器安装不平，振动轨迹偏移；6）铸坯拉力过低。铸坯断面越小，铸坯抖动会越厉害。总之，所有增加拉坯阻力的环节，都有可 能促使铸坯抖动。2 .拉坯速度不稳拉坯过程中，拉速波动过大或过快的现象称为拉速不稳。拉速不稳很容易发 生漏钢。引

15、起影响拉速不稳的主要因素有：1）电器故障；拉坯速度的变化是由变频器控制拉矫机实现的。为实现拉速控制，设置了一 系列电信传递系统。为此变频系统工作的可靠性，将直接影响拉速的稳定，当其 中某一部件出现问题时，就有可能导致拉速变化。所以生产实践中，变频系统工 作好坏是影响拉速稳定的主要因素。2）拉矫机上辊压下力不够，拉坯力小，拉矫辊发生打滑现象；3）拉矫下辊“夹死”不转，增加了拉坯阻力；4）结晶器液面波动过大。生产中应消除一切障碍因素，做到拉速平稳，才可能使连铸生产正常进行。连铸技术国家工程研究中心2000年5月31日铸坯质量及缺陷一、铸坯质量检验方坯连铸与模铸相比，一般断面小，凝固速度快。因此铸坯

16、组织致密，成份 偏析小，特别是沿铸坯长度方向的缩孔几乎没有(正常情况下)，这是连铸的最 大优点。此外，由于应用油及保护渣和无氧化浇注技术，铸坯表面质量也大为改 善。但是也由于断面小，凝固快和拉坯、振动、矫直，切割等设备上的特点，以 及钢水质量和操作方法的影响，连铸坯也不是完美无缺的，我们常常可以在铸坯 中见到各式各样有缺陷的坯子。这些缺陷如果超过了规定的标准，就是不合格品， 应判作废品。连铸坯质量检验执行冶金部颁发的YB2011-83标准。标准规定：1. 钢的化学成份应符合有关钢种标准，一般常用的钢种标准有：GB709-88碳素结构钢、GB699-88优质碳素结构钢技术条件、GB1591-88

17、低合金结构钢。2. 钢的尺寸标准1)尺寸横断面偏差应符合规定。单位：毫米铸坯边长允许偏差1003.01001404.01401805.01806.02)定尺长度允许偏差180毫米。3.外形标准1)横断面对角线偏差应符合下表的规定；单位：毫米铸坯边长对角线允许偏差1003.01001404.01401805.01806.0(2) 铸坯弯曲度每米不得大于20毫米，总弯曲长度不得大于2%；(3) 连铸坯的鼓肚缺陷其高度不得超过边长允许的正偏差；(4) 连铸坯端部的切斜不得大于20毫米；(5) 连铸坯端部因剪变形造成的宽展不得大于边长的10%；(6) 连铸坯不得有显著的扭转。4 .表面质量(1) 连铸

18、坯表面不得有肉眼可见的裂纹、重接、翻皮、结疤、夹杂、深度或高 度大于3毫米划痕、压痕、擦伤、气孔、皱皮、耳子、凸块、凹坑和深度大于2 毫米的发痕。连铸坯断面不得有缩孔，皮下气泡。(2) 表面缺陷可采用清除的办法将废品变为合格品。应沿铸坯纵向清除，清除 后的痕迹应圆滑过度。表面清除的深度单面不得大于连铸坯厚度的10%，两面清 除深度之和不得大于厚度15%，清除自实际尺寸算起。以上检验是在钢厂进行的，通过这种标准检验出的不合格品称为厂内废品(简称内废)。钢坯内部的一些缺陷，要在轧制后的钢材上方能体反应出来。钢 材检验时发现的因钢厂原因而产生的废品称为冶炼废品。按冶金部规定，轧制后 冶炼废品应退给炼

19、钢厂，称退废。退废与内废之和为连铸钢的总废品。衡量连铸质量的标准是连铸坯合格率。合格率愈高质量愈高。减少钢坯缺陷， 提高连铸坯合格率是连铸工作者一项重要任务。为此了解连铸坯缺陷特征、成因 和预防措施是必不可少的。二、连铸坯缺陷的分类连铸坯的缺陷一般按产生的部位和形状可以分为三类：1 .表面缺陷(1) 表面裂纹：常见的有表面纵裂、横裂和角裂；(2) 气泡：有皮下气泡和表面气泡；(3) 夹渣；(4) 结疤和重皮；(5) 凹陷；(6) 划痕；2、内部缺陷(1) 内部裂纹；(2) 非金属夹杂；(3) 中心疏松和缩孔；3、形状缺陷(1) 菱变；(2) 扭曲；(3) 鼓肚；(4) 弯曲；铸坯缺陷的产生主要

20、是受铸机的类型，铸坯尺寸和形状、钢种、操作条件及设 备性能多方面因素的影响。每种缺陷对铸坯及轧制的有害程度也因钢种和用途不 同而异。下面将针对方坯常见的几种缺陷进行讨论分析。三、裂纹和漏钢连铸坯是在强冷条件下形成的。在成坯过程中不断受到振动和拉坯力的作用， 铸坯容易产生裂纹，裂纹也是铸坯的主要质量问题。由裂纹引起的漏钢，一般来 说是影响生产的主要问题。因此，将裂纹作为讨论的重点。角部纵装/及表壹耕买1、表面纵裂（1）特征：在铸坯表面上沿长度方向的裂纹称为表面纵裂，若裂纹发生在角 部或角部附近，又称为角部纵裂，简称角裂。如图所示。严重的角部纵裂往往是 漏钢的主要原因。（2）成因：一般来说纵裂是在

21、结晶器内产生的，在二冷区扩大明显化了。钢 液由中间包注入结晶器后，经结晶器冷却，逐渐凝固，形成坯壳。由于结晶器冷 却不均，坯壳厚薄不一，厚的地方收缩大，薄的地方收缩小，不均匀收缩带来的 拉应力，坯壳内外温差的存在，又有热应力，以及其他应力等。这些应力多集中 在坯壳的角部和面部中央，致使这些地方的坯壳在增厚的过程中形成细小的晶间 裂纹。坯壳出结晶器后，如果得不到及时有效的均匀冷却或又受其它应力作用， 细小的晶间裂纹就会迅速扩大形成表面纵裂，如纵裂继续发展，穿破坯壳就造成 漏钢。造成表面纵裂或漏钢的原因有以下几点： 钢水温度过高或拉速过快是造成纵裂漏钢的主要原因。因为要使结晶器冷却 十分均匀是比较

22、困难的，应力或大或小是始终存在的。钢水温度高，出结晶器的 坯壳薄，强度低，不大的应力就会撕破坯壳，造成纵裂或者漏钢。拉速高与温度 高是同一道理。 中间包水口与结晶器水口不对中或浇铸水口变形，钢流偏移。靠近钢流一 边坯壳生长减慢，坯壳减薄，造成裂纹。甚至有钢流直接冲刷坯壳造成漏钢的现 象。 结晶器冷却水量不足，水缝流速低，冷却水发生局部沸腾或水套水流分布 不均，都会造成结晶器冷却不均引起裂纹或漏钢。 结晶器使用时间过长，铜管损伤、磨损、变形严重。特别是结晶器倒锥度 变小，坯壳与结晶器壁气隙增大，传热受阻，容易产生裂纹和漏钢。 结晶器足辊调整不当，使铸坯发生菱变，菱变铸坯的钝角处容易发生角裂。 二

23、冷区孤度误差大，使坯壳受到较大的机械应力，容易产生裂纹或漏钢。 二冷水喷嘴配置不当，水嘴堵塞或水管漏水均可造成二次冷却不均，加速小 裂纹发展，甚至漏钢。 结晶器润滑不良，分布不均匀，影响传热也会引起裂纹或漏钢。 钢水液面波动过大，时高时低，容易引起结晶器壁挂渣，导致裂纹或漏钢。(3) 防止措施： 严格控制出钢温度，重视钢包吹氩调温，勤测中间包温度，发现中间包温高 及时加轻薄废钢调温。适当降低拉速，以保证结晶器出口有足够的坯壳厚度。 严格控制结晶器水压，水流量、水温差和进水温度，确保有足够的冷却强度。 结晶器的检查维修工作必须严格按照规程进行。做到定期检测更换，执行结 晶器安装前的验收制度，不合

24、格的结晶器绝不能使用，否则会造成严重的裂 纹或漏钢。 定期检查结晶器导向的孤度，保证孤度上没有拐点。 二冷系统要勤检查、勤维护、保证水嘴位置正确，水流通畅。 拉坯速度稳定。防止结晶器液面频繁波动和大起大落。 中间包水口严格对中。尽量不要烧氧开浇，防止水口扩大和变形。 拉矫机、振动台、润滑设备等都要经常维护，保证正常运转。总之，产生裂纹的原因复杂，减少和预防的措施也很多，但从生产实践看， 防止纵裂或漏钢的重点应放在结晶器和二冷系统上，保证有足够强度的均匀冷 却。2. 表面横裂(1) 特征；在铸坯表面上沿宽厚方向的裂纹叫做表面横裂。铸坯角部出现的横裂叫角部横裂。如图所示。(2) 成因 铸坯通过矫直

25、区时，铸坯温度正处于热脆温度700-900C范围内，在矫直力作用下而产生横裂。 振频与拉速不相匹配，负滑脱时间短，坯壳受到较大的拉应力，易产生表面 横裂。 钢水温度底，拉速慢，结晶器或二次冷却过于强烈，容易产生表面横裂。 使用保护渣润滑，液渣进入振动波纹的波谷，在矫直时易产生表面横裂。 结晶器润滑不良，使坯壳与结晶器粘结，容易产生横裂。 振幅大，振频低，振动波纹过深，在波谷处易于聚积杂质物，容易产生角部 横裂。 足辊位置调整不当，铸坯在二冷区和矫直时受到过分的弯曲和变形，容易产 生角部横裂。 钢中S，P，O，N元素含量过高，容易产生表面横裂。 钢坯剪切力过大或剪刃不良或铸坯温度过高，在剪切力的

26、作用下，铸坯头部 容易产生横裂。(3) 预防措施 采用合适的二冷制度，矫直温度避开热脆性区范围。 加强设备维护，防止足辊和二冷区夹辊，托辊，支承架的变形和移位，调整 好结晶器的振幅和振频。尽可能的采用低振幅高振频，减小振动痕迹。 尽可能降低钢中夹杂和S，P等有害元素的含量，要求S，P小于0.040%。3. 龟裂龟裂也叫表面星状裂纹，龟裂一般都很浅。其深度常在1-3毫米。龟裂本身 的危害并不大，但是它容易导致横向裂纹成为表面缺陷。龟裂一般是沿晶粒界面发生，这种裂纹是坯壳在高温下与结晶器相接触时， 铜渗入坯壳表面引起高温脆化现象造成的。另外，钢中AI，V，Nb等元素含 量较多时，也容易产生龟裂。为

27、了防止龟裂，应经常检查铜管内表面镀铭层的损坏情况。一旦损坏严重，应 停止该铜管的使用。4, 铸坯内部裂纹铸坯内裂纹与表面裂纹的区别，表面裂纹显露于铸坯表面，铸坯不经过任何 处理肉眼即可见。内部裂纹不与表面贯通，铸坯必须进行纵剖切或低倍检查才能 见到。铸坯内部裂纹有以下几种。如图所示。（1）皮下裂纹特征：表面和拐角壳下开裂、向纵向延伸。成因与纵裂类同，只是由于冷却强度较大，坯壳厚，裂纹没有扩展到铸坯表面。 这类裂纹在高温钢和含碳量高的钢种中容易产生。（2）星状裂纹特征：铸坯断面从坯芯以放射形态向表面发展，沿纵向往坯芯延伸。成因是拉速过慢，二冷过强，凝固速度过快，内外温度差大而产生的热应力而 引起

28、的。（3）菱变裂纹特征：发生菱变的铸坯，其相对的钝角两边沿对角线出现的开裂。成因是钢坯发生菱变，沿钝角对角线受到极大的拉应力所至。（4）半中部裂纹特征：位于中心等轴晶区和柱状晶区之间沿纵向发展。成因是冷却过于剧烈，以及钢种对裂纹过于敏感所产生的晶间开裂。（5）延伸裂纹特征：形态与半中部裂纹相似。但它更接近于中心区，也是沿纵向发展的裂纹。成因是中心半凝固状态铸坯，通过拉矫机时，拉矫机压下力量过大，产生延伸 裂纹。内部裂纹如果不严重，并且裂纹周围无杂质，在轧制过程中只要压缩比足够， 裂纹是可以焊合的，不致形成钢材废品。如果裂纹严重或者裂纹有夹杂，轧制时 裂纹还会扩大，造成钢材裂纹报废。表面裂纹，除

29、细小的裂纹因氧化铁皮脱落而清除外，一般在轧制过程中都不可 能焊合，需进行修磨，严重时应报废。四，铸坯表面缺陷铸坯表面缺陷主要有气泡，夹渣，结疤，凹陷和划痕。1 .气泡(1) 分类连铸机的气泡缺陷，按其存在的位置可分为两类，通过把露出表面的气泡称作 表面气孔，潜于表皮之下的，称为皮下气泡。表面气孔是指铸坯表面上存在的， 密集而细小的凹坑或针孔。皮下气泡是指铸坯表面3-5毫米以下的，垂直于表面 的长形气孔。一般说来，铸坯气泡与钢锭气泡成因相同。钢液中溶解了较多的气体O和H， 在凝固过程中还可能由于C、O反应生成CO气体，随着温度的降低，钢对于 气体的溶解度降低，过饱和的CO、H，N就会析出来，形成

30、气泡。气泡逸出 坯面，就在坯面留下了气孔痕迹，即是表面气泡。若冷却速度快，气泡来不及从 钢中析出，残留于钢中的就是皮下气泡。(2) 产生原因 钢水脱氧不良，温度过高，都会使钢液中的气体含量增加，冷凝过程就会有 气泡析出。 中部包潮湿，特别是挂绝热板的中间包没有烘烤，绝热板接缝料含水份多， 绝热板也可能吸湿，这些水份都可能进入钢液。绝热板中的有机物，在开浇时燃 烧放出的气体，也可能进入钢液。因此，使用绝热板的中间包，开浇的前几根铸 坯，常常可能发生严重的皮下气泡。 开浇前结晶器的润滑油过多，浇钢过程中用油量大或油中水份太多，可使铸 坯产生气孔。 大修钢包如烘烤不好，就用于盛钢水，使钢中气体含量增

31、加，可造成皮下气 泡。 用以调温的废钢不清洁干燥，带有油污或严重铁锈，也可能产生皮下气泡。轻度的表面气孔可通过铸坯清理消除。严重的皮下气泡可沿柱状晶生长很大， 严重降低钢的致密度，必须报废，否则钢材表面会发生裂纹。2 .夹渣嵌入钢坯表面点状或块状渣块称为夹渣。夹渣一般说来是结晶器液面上的浮渣 粘附在坯壳的表面而形成的。铸坯夹渣周围容易产生裂纹，也容易漏钢。铸坯夹 渣出现的几率，与捞渣操作有关，也与渣的数量、渣的形态有关。(1) 钢中Mn/Si比低，结晶器液面上渣子多并成固态，增加了夹渣的可能性。 当Mn/Si比大于3以后，结晶器液面上渣子为液态，铸坯夹渣也减少。(2) 中间包不干净，中间包液面

32、低于200毫米时，钢流易卷渣子进入结晶器， 使结晶器液面渣子增多，增加了夹渣的可能性。(3) 结晶器润滑油用量过多，液面上渣子增多，增加了夹渣的可能性。(4) 结晶器液面不稳，波动大，结晶器液面渣子容易卷入坯壳，形成夹渣。(5) 钢水温度低，拉速过慢也是夹渣增多的原因。减少结晶器液面渣子来源，可使夹渣减少。浇注过程中，勤捞渣，快捞渣，捞 净渣对减少夹渣有重要作用。3.纵向凹坑纵向凹坑多发生在离角部20毫米左右，其深度一般在5毫米内。凹坑的成因与表面纵裂类同，只因冷却强度大，裂纹还没能突破表面。剖开 有凹坑的铸坯，可以发现大量的纵裂纹。这类钢坯轧成的钢材上，也会有大量的 裂纹，故轧材前应当报废。

33、4. 结疤铸坏表面嵌入的金属疤块或疤点称为结疤。结疤的成因有两点：(1) 剖开的结晶器内有轻度破裂，钢水从裂口流出，被具有强烈冷却的结晶 器壁冷却堵住了裂口。在钢坯表面就留下了像贴膏药似的结疤。这种结疤称重皮。(2) 钢流发散，少量的钢水直接飞溅到结晶器壁上，或处理水口时飞溅到结 晶器壁上的金属，当钢液面上升，嵌入坯壳即形成结疤。另外，二冷或结晶器下 口发生漏钢，钢水也可能溅到下部钢坯上，经拉矫机压入坯壳形成结疤。第一种结疤牢牢地嵌入坯壳，第二种仅粘附在坯壳上表面，对第二种结疤工 厂里多叫飞溅。5 .凹坑铸坯表面呈现出的大小不等的小坑，称为凹坑。其成因也有两点：(1)保护渣浇注时，渣的质量不好

34、，保护渣粘附在结晶器壁上，使坯壳形成 凹坑。(2)拉矫辊表面有异物，铸坯通过拉矫机时形成凹坑。6.划痕铸坯通过足辊、导向架(或导向轴)、传动辊道时，如果遇到残钢渣或其它硬 物，发生磨擦所产生的机械损伤称为划痕。二冷上部的严重划痕有可能引起漏钢 或拉断。为防止划痕，二冷区的1、11段必须保持干净，定期更换清理。7 .振痕铸坯表面均匀、规则的横向波动叫做振痕。一般说来振痕都很浅，不会造成大 的危害。也不算缺陷。但当振动轨迹不对，钢液面波动大保护渣不好等时，会使 振痕加深加大，导致裂纹的产生。减少振痕的办法是降低振幅，提高振频，在保 证负滑脱情况下，振幅缩小一半，振频增加二分之一，钢的表面质量将得到

35、显著 改善。五、连铸坯的形状缺陷连铸坯外形尺寸与设计值相比，大于规定值的称为形状缺陷。常见的形状缺陷有：1 .脱方小的矩形或方形铸坯，相邻两边所组成的角度不为直角时就称脱方。对方坯来 说又称为菱变。脱方的程度以铸坯断面对角线之差来衡量，差值越大，脱方越严重。对角线相 差超过标准规定值，铸坯就得报废。脱方产生的原因，基本上与纵裂相同，其中比较突出的原因有：(1) 足辊调节不当，坯壳受到足辊夹持变形力，或足辊间隙过大，起不到夹 持铸坯作用，铸坯自由晃动造成脱方。(2) 结晶器铜管变形，严重磨损，锥度过小，很容易出现脱方。(3) 结晶器振动不平稳、轨迹不准确，特别是发生水平方向晃动，容易产生 脱方。

36、(4) 拉矫辊不平，钢坯跑偏，拉矫辊压下力过大。(5) 二冷区严重冷却不均，如连续的喷嘴堵塞或喷嘴脱落，纵向水管安装喷 嘴时，某根水管供水不足，都会造成某一方向严重冷却不足，致使铸坯收缩不均， 形成脱方。发现脱方，应立即停机检查。首先要查足辊位置是否变动和恰当，然后再查二 冷水嘴，结晶器，拉矫机、振动台。直至找出原因并加以克服才能继续拉钢。绝 不能以简单的更换结晶器来处理，否则脱方现象仍会产生。2, 鼓肚连铸坯面向外凸出的现象称之为鼓肚，鼓肚从断面边长和中心最大厚度之差来 衡量。超过规定的公差，铸坯就报废。对小方坯，按YB2011-83标准规定的公 差大于4毫米，超过这个标准的判为鼓肚废品。钢

37、坯鼓肚是由于钢水温度高或拉速过快，使出结晶器的坯壳较薄，此时受到内 部钢水静压力作用发生鼓胀而引起的。对于小方坯而言，由于钢水压力很小，鼓 肚缺陷发生很少。只有极个别的情况下才有可能出现。鼓肚钢坯一般都存在着内裂，如果送往轧材，缺陷必然增加。因此，鼓肚超过 规定值的钢坯应该判废。3 .弯曲钢坯在长度方向上的变形称为弯曲。其缺陷程度以每米的变形量来衡量。根据 部颁标准，每米弯曲度不大于20毫米。弯曲度不大于2%,超过标准的钢坯则应 报废。小方坯的弯曲度多由于吊坯过早，推钢不当造成。特别是长度较大的小方坯， 往往因最后几道工序操作不当而造成废品。小方坯的弯曲度也有因二冷导向装置 不当，上下导辊支承

38、不在一条弧线上所致。4.钢坯端部缺陷对于剪切的钢坯，在钢坯头部往往出现切口不齐，切口变形，切口压痕和头部 横裂等缺陷。切口不齐产生的原因，主要是上下剪刃之间的缝隙过大或剪力不够引起。当钢 坯温度过高，剪速过慢也可出现剪口不齐。切口变形或压痕多是钢坯跑偏所致，特别是槽型剪，钢坯稍稍跑偏，则有压痕 出现，甚至发生顶剪现象。切口横裂是在钢坯组织疏松，有皮下气泡或含硫量过高时，在剪切力作用下所 产生的。六、铸坯的中心疏松，偏析与夹杂小方坯的内部缺陷除内裂外，主要有中心疏松，偏析和夹杂。1 .中心疏松和偏析铸坯轴心附近存在的许多小孔隙和间断式的孔洞被称为中心疏松，坯心区的 C、P、S等元素的浓化现象称为

39、中心偏析。对于小方坯连铸，由于凝固速度快，中心偏析一般不大，而中心疏松则往往存 在。中心疏松的成因，一般认为是钢水过热度高，二冷强度大时，柱状晶发达，甚 至发生穿晶现象，坯芯凝固时往往会出现“结晶桥”，由于结晶桥阻碍了上部钢 水向下部冷却收缩孔隙充填，使铸坯留下孔隙和小孔洞。另外当拉速变化太频繁 时，也造成上部钢水无法向下部孔隙填充，促进了疏松的发展。严重时甚至发生 缩孔。中心疏松区如无夹杂存在，轧钢压缩比能达35时疏松可以消除，对钢材质量危害不大。相反钢液中夹杂多，夹杂又集于铸坯中心最后凝固，疏松区有了大 量夹杂，轧制时孔洞难以焊合，使钢材出现分层废品而报废。减少中心疏松的办法是调配好二次冷

40、却，控制柱状晶发展，尽量保持拉速稳定。2.钢坯的夹杂连铸钢坯内部的夹杂与模铸锭一样可分为金属夹杂和非金属夹杂两种。金属夹杂是指未完全熔化的合金颗粒和调温废钢，断入结晶器的捞渣棒等。这 些金属未能与钢液均匀地熔为一体，破坏了铸坯晶粒的连续性，使钢坯在轧制时 断离或开裂。因此要提防不可能熔化的金属进入结晶器，特别要提防渣棒掉进结 晶器。非金属夹杂是指残存于钢中的脱氧化物、二次氧化物、混入钢液中的炉渣、熔 蚀的耐火材料以及卷入的结晶器保护渣。它们的成份主要为氧化铝、硅酸盐、铝 酸盐、硫化物和氮化物等。非金属夹杂又分为细微夹杂（直径小于50微米）和 大型夹杂（直径大于50微米）。细微夹杂又称显微夹杂，

41、它大多来源于脱氧产物 和二次氧化物。大型非金属夹杂多为卷入的炉渣和耐火材料。钢中非金属夹杂物 降低钢的塑性和冲击韧性，促使钢产生疲劳裂纹，影响钢的寿命，特别是大型夹 杂害处更大，往往造成钢材表面裂纹，凹坑，翻皮等废品，因此，应尽量减少夹 杂，提高钢的质量。非金属夹杂的来源比较复杂，如图所示。混入钢液中的夹杂，一旦进入结晶器 就难以从钢水中分离上浮，多残存于钢中了。钥中非金属夹杂 :有鑫编二*更化i|浇洼壶弟渣钢中罪金属夹杂来源减少钢坯中的非金属夹杂，一要防止夹杂的产生和卷入，二要尽可能保持钢液 清洁，这就要求连铸钢水炉炉吹氩以净化钢液，采用保护浇注，防止钢液二次氧 化，使用高质量钢包和中间包耐

42、火材料，减少熔蚀。钢坯内部夹杂，从外观上都是看不见的，只有在轧成材以后，才能暴露出来。 往往被操作工忽视，因此，应当加强教育，提高对内部夹杂的认识。七、提高铸坯质量的措施提高铸坯质量，同时可达到减少事故，提高拉成率和做坯收得率的目的。而提 高铸坯质量主要从工艺和设备两方面着手进行。从工艺上主要有：1. 所有连铸钢水都必须吹氩，并要保证吹氩时间和压力。通过吹氩可以达到 均匀钢液温度、成份和调温的目的。在有条件的地方还要进行较高级的钢包冶炼 喷粉、真空处理、成份微调等。2. 实现无氧化浇注。即大包到中间包，中间包到结晶器的钢流都采取保护性 浇注。大包和中间包都要加盖或加保温覆盖剂，尽量做到钢水不与

43、空气接触，以 减少钢液二次氧化的可能性。目前已采用的无氧化浇注的方式有很多种，钢包到 中包之间，可采用长水口或惰性气体进行保护；而中间包到结晶器之间，可采用 浸入式水口加保护渣，气体保护密封管，蛇皮密封罩以及喷洒液态氮等保护办法。 以上几种保护用得较多的是还是长水口和浸入式水口。上述诸方法可根据具体情 况加以适当组合使用，进一步提高使用效果。3. 采用电磁搅拌，促进坯壳均匀产生，改变其组织结构。使铸坯内呈现一种 均匀致密的等轴晶组织。电磁搅拌的原理很简单。搅拌器产生的电磁场，穿过坯壳到达壳内的液态钢液 中，在电磁力的作用下，液态钢液发生运动，从而达到降低温度梯度，折断柱状 晶枝头，得到均匀的等

44、轴晶组织，减轻中心偏析和中心疏松缺陷的效果，同时有 助于夹杂上浮和抑制皮下气泡生成以改善钢的质量。电磁搅拌器有的安装在结晶器上，也有安装在二冷段。电磁场有旋转的，也有 横向或垂直移动的。根据不同的目的采用不同的形式，最终达到提高质量的目的。4. 采用气水喷雾冷却。气水雾化冷却多用在二冷段。水和压缩空气同时进入 喷嘴，在喷嘴内或喷嘴口水气充分混合，水被气体打碎为细小的微粒，在气体动 力的带动下射向铸坯对铸坯进行冷却。气水雾化冷却的优点在于冷却均匀，热效率高，对水质量要求不高，还可避免 过度冷却，从而提高钢的表面化和内部质量。5. 采用微机控制二次冷却，根据铸坯温度和速度自动调节二冷用水量，使冷

45、却强度恰到好处，可起到减少裂纹和控制柱状晶发展的作用。6. 向结晶器刺铝或加促凝剂，如干净的铁粉、铝粉等。可增加钢液成核的速 度，起到加速冷却和增加等轴晶的宽度的作用。在设备方面，主要是做好设备的维护工作，保证设备始终处于正常状态下拉钢， 消除对铸坯的机械应力，确保各仪表准确可靠，使操作在有控制的条件下进行， 对提高铸坯质量，将起到很大的作用。八、如何判断连铸喷嘴性能的好坏：连铸机从结晶器出口开始，到拉矫机为止的整个二次冷却区，喷嘴性能的好坏 对铸坯质量有乃至最终钢材的质量和拉速，以及设备维修均有十分重要的影响。 然而由于检测条件的限制和观察不便，现场判断和确定喷嘴性能的好坏是较困难 的。连铸

46、喷嘴性能的好坏通常可以从以下途径间接或直接地进行判断：直接观察：像小方坯、大方坯连铸机，二冷设备较简单时，可直接观察结晶器 后进入二冷区铸坯的颜色来判断喷嘴的性能。铸坯四个面和角部颜色为均匀的暗 红色时说明喷嘴性能好；而铸坯个别角或面部发黑、发亮就表明冷却不均匀，有 可能是喷嘴性能不好，也不排除喷嘴布置不合理。产品质量分析：小方坯频繁或不规则地出现脱方、角裂以至漏钢，大方坯出现 较严重的中间裂纹，中心偏析；板坯，板材出现表面裂纹等缺陷，虽然影响因素 是多方面的。但通常采用排除法先确定喷嘴性能是否有问题可能是最简单易行 的。喷嘴性能的检测：上述两种方法简单直观，是目前许多钢厂普遍采用的设备维 修和质量控制方法。问题是滞后不精确，当观察到问题存在时往往已产生废品或 事故损失，并且还不能最后确定喷嘴是否存在问题或存在什么问题。所以，只有 定期进行喷嘴的性能检测，才能精确确定喷嘴性能问题。喷嘴性能检测最好在实 验室进行，但实际上在现场对喷嘴的喷射角，流量和喷水分布三项指标进行检测， 通常就完全可以发现喷嘴制造和使用磨损问题，满足铸坯质量和生产维修对喷嘴 性能控制的需要。