第一篇：冶金专业毕业论文.doc.deflate
毕业设计（论文）
题 目： 连铸坯的质量控制
专业名称： 炼钢
班 级： 08冶金 学 号：
指导教师：
学生姓名： 张志宽
日 期： 2011年10月
唐山科技职业技术学院（成）毕业设计（论文）
目 录
摘 要.......................................................1 1 连铸坯纯净度与产品质量.....................................2 1.1纯净度与质量的关系....................................2 1.2提高纯净度的措施......................................3 2 连铸坯的表面质量..........................................5 2.1表面裂纹..............................................5 2.2表面夹渣..............................................8 2.3皮下气泡与气孔........................................9 3连铸坯内部质量............................................10 3.1中心偏析.............................................10 3.2中心疏松.............................................11 3.3内部裂纹.............................................11 4 连铸坯的外观形状.........................................14 4.1鼓肚变形.............................................14 4.2菱形变形.............................................14 4.3圆铸坯变形...........................................16 结论........................................................17 参考文献....................................................18 致谢........................................................19
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摘 要
连铸坯质量决定着最终产品的质量。从广义来说所谓连铸坯质量是得到合格产品所允许的连铸坯缺陷的严重程度，连铸坯存在的缺陷在允许范围以内，叫合格产品。连铸坯质量是从以下几个方面进行评价的：
(1)连铸坯的纯净度：指钢中夹杂物的含量，形态和分布。(2)连铸坯的表面质量：主要是指连铸坯表面是否存在裂纹、夹渣及皮下气泡等缺陷。连铸坯这些表面缺陷主要是钢液在结晶器内坯壳形成生长过程中产生的，与浇注温度、拉坯速度、保护渣性能、浸入式水口的设计，结晶式的内腔形状、水缝均匀情况，结晶器振动以及结晶器液面的稳定因素有关。
(3)连铸坯的内部质量：是指连铸坯是否具有正确的凝固结构，以及裂纹、偏析、疏松等缺陷程度。二冷区冷却水的合理分配、支撑系统的严格对中是保证铸坯质量的关键。
(4)连铸坯的外观形状：是指连铸坯的几何尺寸是否符合规定的要求。与结晶器内腔尺寸和表面状态及冷却的均匀程度有关。
本文从以上四个方面对实际生产中连铸坯的质量控制采取的措施进行说明。
关键词：连铸坯；质量；控制
唐山科技职业技术学院（成）毕业设计（论文）连铸坯纯净度度与产品质量
1.1纯净度与质量的关系
纯净度是指钢中非金属夹杂物的数量、形态和分布。与模铸相比，连铸的工序环节多，浇注时间长，因而夹杂物的来源范围广，组成也较为复杂；夹杂物从结晶器液相穴内上浮比较困难，尤其是高拉速的小方坯夹杂物更难于排除。夹杂物的存在破坏了钢基体的连续性和致密性。大于50μm的大型夹杂物往往伴有裂纹出现，造成连铸坯低倍结构不合格，板材分层，并损坏冷轧钢板的表面等，对钢危害很大。夹杂物的大小、形态和分布对钢质量的影响也不同，如果夹杂物细小，呈球形，弥散分布，对钢质量的影响比集中存在要小些；当夹杂物大，呈偶然性分布，数量虽少对钢质量的危害也较大。
例如：从深冲钢板冲裂废品的检验中发现，裂纹处存在着100～300μm不规则的CaO-Al2O3和Al2O3的大型夹杂物。
再如，由于连铸坯皮下有Al2O3夹杂物的存在，轧成的汽车薄板表面出现黑线缺陷，导致薄板表面涂层不良。
还有用于包装的镀锡板，除要求高的冷成型性能外，对夹杂物的尺寸和数量也有相应要求。国外生产厂家指出，对于厚度为0.3mm的薄钢板，在1m2面积内，粒径小于50μm的夹杂物应少于5个，才能达到废品率在0.05%以下，即深冲2000个DI罐，平不到1个废品。可见减少连铸坯夹杂物数量对提高深冲薄板钢质量的重要性。
对于极细的钢丝（如直径为0.01～0.25mm的轮胎钢丝）和极薄钢板（如厚度为0.025mm的镀锡板）中，其所含夹杂物尺寸的要求就可想而知了。此外，夹杂物的尺寸和数量对钢质量的影响还与铸坯的比表面积有关。一般板坯和方坯单位长度的表面积（S）与体积
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（V）之比在0.2～0.8。随着薄板与薄带技术的发展，S/V可达10～50，若在钢中的夹杂物含量相同情况下，对薄板薄带钢而言，就意味着夹杂物更接近铸坯表面，对生产薄板材质量的危害也越大。所以降低钢中夹杂物就更为重要了。
1.2提高纯净度的措施
提高钢的纯净度就应在钢液进入结晶器之前，从各工序着手尽量减少对钢液的污染，并最大限度促使夹杂物从钢液中排除。为此应采取以下措施：
⑴无渣出钢。转炉应挡渣出钢；电炉采用偏心炉底出钢，阻止钢渣进入盛钢桶。
⑵根据钢种的需要选择合适的精炼处理方式，以纯净钢液，改善夹杂物的形态。
⑶采用无氧化浇注技术。经过精炼处理后的钢液氧含量已降到20×10-6以下；在盛钢桶→中间罐→结晶器均采用保护浇注；中间罐使用双层渣覆盖剂，钢液与空气隔绝，避免钢液的二次氧化。
⑷充分发挥中间罐冶金净化器的作用。采用吹Ar搅拌，改善钢液流动状况，消除中间罐死区；加大中间罐容量和加深熔池深度，延长钢液在中间罐停留时间，促进夹杂物上浮，进一步净化钢液。
⑸）连铸系统选用耐火度高，融损小，高质量的耐火材料，以减少钢中外来夹杂物。
⑹充分发挥结晶器的钢液净化器和铸坯表面质量控制器的作用。选用的浸入式水口应有合理的开口形状和角度，控制注流的运动，促进夹杂物的上浮分离；并辅以性能良好的保护渣，吸收溶解上浮夹杂净化钢液。
另外，还可以向结晶器内喂入包芯合金线，实现结晶器内微合 唐山科技职业技术学院（成）毕业设计（论文）
金化，这不仅提高了合金的吸收率，而且能精确控制钢液成分，调整凝固结构，改善夹杂物形态，有利于钢的质量。
⑺采用电磁搅拌技术，控制注流的运动。计算指出，在静止状态下，大于1mm的渣粒上浮速度约100～200cm/s；而注流向下流动速度为60～10cm/s；可见结晶器液相穴内注流流股冲击区域夹杂物上浮是有困难的；有部分夹杂物很可能被凝固的树枝晶所捕集。实际上在铸坯表面以下10～20cm处往往夹杂物含量较高。安装电磁制动器可以抑制注流的运动，促进夹杂物上浮，提高钢液的纯净度。
唐山科技职业技术学院（成）毕业设计（论文）连铸坯的表面质量
连铸坯表面质量的好坏决定了铸坯在热加工之前是否需要精整，也是影响金属收得率和成本的重要因素，还是铸坯热送和直接轧制的前提条件。连铸坯表面缺陷形成的原因较为复杂，但总体来讲，主要是受结晶器内钢液凝固所控制。
2.1表面裂纹
表面裂纹就其出现的方向和部位，可以分为面部纵裂纹与横裂纹；角部纵裂纹与横裂纹；星状裂纹等。2.1.1纵向裂纹
纵向裂纹在板坯多出现在宽面的中央部位，方坯多发生在棱角处。表面纵裂纹直接影响钢材质量。若铸坯表面存在深度为2.5mm，长度为300mm的裂纹，轧成板材后就会形成1125mm的分层缺陷。严重的裂纹深度达10mm以上，将造成漏钢事故或废品。
其实早在结晶器内坯壳表面就存在细小裂纹，铸坯进入二冷区后，微小裂纹继续扩展形成明显裂纹。由于结晶器弯月面区初生坯壳厚度不均匀，其承受的应力超过了坯壳高温强度，在薄弱处产生应力集中致使纵向裂纹。坯壳厚度不均匀还会使小方坯发生菱变，圆坯表面产生凹陷，这些均是形成纵裂纹的决定因素。
影响坯壳生长不均匀的原因很多，但关键仍然是弯月面初生坯壳生长的均匀性，为此应采用以下措施：
⑴结晶器采用合理的倒锥度。坯壳表面与器壁接触良好，冷却均匀，可以避免产生裂纹和发生拉漏。
⑵选用性能良好的保护渣。在保护渣的特性中粘度对铸坯表面裂纹影响最大，高粘度保护渣使纵裂纹增加。
⑶浸入式水口的出口倾角和插入深度要合适，安装要对中，以减
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轻注流对铸坯坯壳的冲刷，使其生长均匀，可防止纵裂纹的产生。
⑷根据所浇钢种确定合理的浇注温度及拉坯速度。⑸保持结晶器液面稳定。
⑹钢的化学成分应控制在合适的范围。2.1.2角部裂纹
角部纵裂纹常常发生在铸坯角部10～15mm处，有的发生在棱角上，板坯的宽面与窄面交界棱角附近部位，由于角部是二维传热，因而结晶器角部钢水凝固速度较其他部位要快，初生坯壳收缩较早，形成了角部不均匀气隙，热阻增加，影响坯壳生长，其薄弱处承受不住应力作用而形成角部纵裂纹。
角部纵裂纹产生关键在结晶器。通过试验指出，倘若将结晶器窄面铜板内壁纵向加工成凹面，呈弧线状，这样在结晶器1/2高度上，角部坯壳被强制与结晶器壁接触，由此热流增加了70%，坯壳生长均匀，因而避免了铸坯凹陷和角部纵裂纹。
另外，还发现当板坯宽面出现鼓肚变形时，若铸坯窄面能随之呈微凹时，则无角部纵裂纹发生；这可能是由于窄面的凹下缓解了宽面凸起时对角部的拉应力。
小方坯的菱变会引起角部纵裂纹。为此结晶器水缝内冷却水流分布要均匀，保持结晶器内腔的正规形状、正确尺寸、合理倒锥度和圆角半径及规范的操作工艺，可以避免角部裂纹的发生。2.1.3横向裂纹
横向裂纹多出现铸坯的内弧侧振痕波谷处，通常是隐避看不见的。经金相检查指出，裂纹深7mm，宽0.2mm，处于铁素体网状区，也正好是初生奥氏体晶界。晶界处还有AlN或Nb（CN）的质点沉淀，因而降低了晶界的结合力，诱发了横裂纹的产生。当奥氏体晶界沉淀
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质点粗大，呈稀疏分布，板坯横裂纹产生的废品减少。铸坯矫直时，内弧侧受拉应力作用，由于振痕缺陷效应而产生应力集中，如果正值 脆化温度区，促成了振痕波谷处横裂纹的生成。当铸坯表面有星状龟裂纹时，由于受矫直应力的作用，以这些细小的裂纹为缺口扩展成横裂纹；若细小龟裂纹处于角部，则会形成角部横裂纹。还有，浇注高碳钢和高磷硫钢时，若结晶器润滑不好，摩擦力稍有增加也会导致坯壳产生横裂纹。减少横裂纹可从以下几方面着手：
⑴结晶器采用高频率，小振幅振动；振动频率在200～400次，振幅2～4mm，是减少振痕深度的有效办法。振痕与横裂纹往往是共生的，减小振痕深度可降低横裂纹的发生。
⑵二冷区采用平稳的弱冷却，矫直时铸坯的表面温度要高于质点沉淀温度或高于γ→α转变温度，避开低延性区。
⑶降低钢中S、O、N的含量，或加入Ti、Zr、Ca等元素，抑制C-N化物和硫化物在晶界的析出，或使C-N化物的质点变相，以改善奥氏体晶粒热延性。
⑷选用性能良好的保护渣；保持结晶器液面的稳定。
⑸横裂纹往往沿着铸坯表皮下粗大奥氏体晶界分布，因此可通过二次冷却使铸坯表面层奥氏体晶粒细化，降低对裂纹的敏感性，从而减少横裂纹的形成。2.1.4星状裂纹
星状裂纹一般发生在晶间的细小裂纹，呈星状或呈网状。通常是隐藏在氧化铁皮之下难于发现，经酸洗或喷丸后才出现在铸坯表面。主要是由于铜向铸坯表面层晶界的渗透，或者有AlN，BN或硫化物在晶界沉淀，这都降低了晶界的强度，引起晶界的脆化，从而导致裂纹的形成。减少铸坯表面星状裂纹的措施：
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⑴结晶器铜板表面应镀铬或镀镍，减少铜的渗透。
⑵精选原料，降低Cu、Zn等元素的原始含量，以控制钢中残余成分ω（Cu）＜0.20%。
⑶降低钢中硫含量，并控制ω（Mn）ω（S）＞40，有可能消除星状裂纹。
⑷控制钢中的Al、N含量；选择合适的二次冷却制度。
2.2表面夹渣
表面夹渣是指在铸坯表皮下2～10mm镶嵌有大块的渣子，因而也称皮下夹渣。就其夹渣的组成来看，锰-硅酸盐系夹杂物的外观颗粒大而浅；Al2O3系夹杂物细小而深。若不清除，会造成成品表面缺陷，增加制品的废品率。夹渣的导热性低于钢，致使夹渣处坯壳生长缓慢，凝固壳薄弱，往往是拉漏的起因，一般渣子的熔点高易形成表面夹渣。
保护渣浇注时，夹渣的根本原因是由于结晶器液面不稳定所致。因此水口出孔的形状、尺寸的变化、插入深度、吹Ar气量的多少、塞棒失控以及拉速突然变化等均会引起结晶器液面的波动，严重时导致夹渣；就其夹渣的内容来看，有未熔的粉状保护渣，也有上浮未来得及被液渣吸收的Al2O3夹杂物，还有吸收溶解了的过量高熔点Al2O3等。
皮下夹渣深度小于2mm，铸坯在加热过程中可以消除；皮下夹杂深度在2～5mm时，热加工前铸坯必须进行表面精整。为消除铸坯表面夹渣，应该采取的措施为：
⑴要尽量减小结晶器液面波动，最好控制在小于，保持液面稳定；
⑵浸入式水口插入深度应控制在（125±25）mm的最佳位置； ⑶浸入式水口出孔的倾角要选择得当，以出口流股不致搅动弯月
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面渣层为原则；
⑷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；
⑸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。
2.3皮下气泡与气孔
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称为皮下气泡；这些气泡若裸露于铸坯表面称其为表面气泡；小而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；若埋藏较深的气泡，也会使轧后产品形成细小裂纹；钢液中氧、氢含量高也是形成气泡的原因。为此要采取以下措施：
⑴强化脱氧，如钢中溶解ω（Al）＞0.008%，可以消除CO气泡的生成。
⑵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。
⑶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。⑷选用合适的精炼方式降低钢中气体含量。⑸中间罐塞棒的吹 气量不要过大，控制合适。
唐山科技职业技术学院（成）毕业设计（论文）连铸坯内部质量
铸坯的内部质量是指铸坯是否具有正确的凝固结构、偏析程度、内部裂纹、夹杂物含量及分布状况等。凝固结构是铸坯的低倍组织，即钢液凝固过程中所形成的等轴晶和柱状晶的比例。铸坯的内部质量与二冷区的冷却及支撑系统是密切相关的。
3.1中心偏析
钢液在凝固过程中，由于溶质元素在固液相中的再分配形成了铸坯化学成分的不均匀性，中心部位ω（C）、ω（P）、ω（S）含量明显高于其他部位，这就是中心偏析，中心偏析往往与中心疏松和缩孔相伴存在的，从而恶化了钢的力学性能，降低了钢的韧性和耐蚀性，严重的影响产品质量。
中心偏析是由于铸坯凝固末期，尚未凝固富集偏析元素的钢液流动造成的。铸坯的柱状晶比较发达，凝固过程常有“搭桥”发生。方坯的凝固末端液相穴窄尖，“搭桥”后钢液补缩受阻，形成“小钢锭”结构。因而周期性，间断地出现了缩孔与偏析。板坯的凝固末端液相穴宽平，尽管有柱状晶“搭桥”，钢液仍能进行补充；当板坯发生鼓肚变形时，也会引起液相穴内富集溶质元素的钢液流动，从而形成中心偏析。为减小铸坯的中心偏析，可采取以下措施：
⑴降低钢中易偏析元素ω（P）、ω（S）的含量。应采用铁水预处理工艺，或盛钢桶脱硫，将ω（S）量降到0.01%以下。
⑵控制低过热度的浇注，减小柱状晶带的宽度，从而达到控制铸坯的凝固结构。
⑶采用电磁搅拌技术，消除柱状晶“搭桥”，增大中心等轴晶区宽度，达到减轻或消除中心偏析，改善铸坯质量。
⑷防止铸坯发生鼓肚变形，为此二冷区夹辊要严格对弧；宽板
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坯的夹辊最好采用多节辊，避免夹辊变形。
⑸在铸坯的凝固末端采用轻压下技术，来补偿铸坯最后凝固的收缩，从而抑制残余钢水的流动，减轻或消除中心偏析。
在铸坯的凝固末端设置强制冷却区。可以防止鼓肚，增加中心等轴晶区，中心偏
⑹析大为减轻，效果不亚于轻压下技术。强制冷却区长度与供水量可根据浇注需要进行调节。
3.2中心疏松
在铸坯的断面上分布有细微的孔隙，这些孔隙称为疏松。分散分布于整个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；铸坯中心线部位的疏松即中心疏松。一般疏松和枝晶疏松在轧制过程中均能焊合；惟有中心疏松伴有明显的偏析，轧制后，完全不能焊合。如不锈钢其断面压缩比虽达1:16，仍然不能消除中心疏松缺陷；若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。中心疏松还影响着铸坯的致密度。
根据钢种的需要控制合适的过热度和拉坯速度；二冷区采用弱冷却制度和电磁搅拌技术，可以促进柱状晶向等轴晶转化，是减少中心疏松和改善铸坯致密度的有效措施，从而提高铸坯质量。
3.3内部裂纹
铸坯从皮下到中心出现的裂纹都是内部裂纹，由于是在凝固过程中产生的裂纹，也叫凝固裂纹。从结晶器下口拉出带液心的铸坯，在弯曲、矫直和夹辊的压力作用下，于凝固前沿薄弱的固液界面上沿一次树枝晶或等轴晶界裂开，富集溶质元素的母液流入缝隙中，因此这种裂纹往往伴有偏析线，也称其为“偏析条纹”。在热加工过程中“偏析条纹”是不能消除的，在最终产品上必然留下条状缺陷，唐山科技职业技术学院（成）毕业设计（论文）
影响钢的力学性能，尤其是对横向性能危害最大。3.3.1皮下裂纹
一般在距铸坯表面20mm以内，与表面相垂直的细小裂纹，都称其为皮下裂纹。裂纹大都靠近角部，也有在菱变后沿断面对角线走向形成的。主要是由于铸坯表面层温度反复变化导致相变，沿两相组织的交界面扩展而形成的裂纹。3.3.2矫直裂纹
带液心的铸坯进入矫直区，铸坯的内弧表面受张应力作用，矫直变形率超过了凝固前沿固液界面的临界允许值，从晶间裂开，形成裂纹。3.3.3压下裂纹
压下裂纹是与拉辊压下方向相平行的一种中心裂纹。当压下力过大时，既使铸坯完全凝固也有可能形成裂纹。3.3.4中心裂纹
在板坯横断面中心线上出现的裂纹，并伴有P、S元素的正偏析，也称其断面裂纹。在加热过程中裂纹表面被氧化，将使板坯报废。这种缺陷很少出现，一旦出现危害极大。3.3.5中心星状裂纹
在方坯断面中心出现呈放射状的裂纹为中心星状裂纹，其形成原因主要是：由于凝固末期液相穴内残余钢液凝固收缩，而周围的固体阻碍其收缩产生拉应力，中心钢液凝固又放出潜热而加热周围的固体而使其膨胀，在两者综合作用下，使中心区受到破坏而导致放射性裂纹。
为减少铸坯内部裂纹应采取以下措施：
⑴对板坯连铸机可采用压缩浇铸技术，或者应用多点矫直技术、唐山科技职业技术学院（成）毕业设计（论文）
连续矫直技术均能避免铸坯内部裂纹发生。
⑵二冷区夹辊辊距要合适，要准确对弧，支撑辊间隙误差要符合技术要求。
⑶二冷区冷却水分配要适当，保持铸坯表面温度均匀。⑷拉辊的压下量要合适，最好用液压控制机构。
唐山科技职业技术学院（成）毕业设计（论文）连铸坯形状缺陷
4.1鼓肚变形
带液心的铸坯在运行过程中，于两支撑辊之间，高温坯壳在钢液静压力作用下，发生鼓胀成凸面的现象，称之为鼓肚变形。板坯宽面中心凸起的厚度与边缘厚度之差叫鼓肚量，用以衡量铸坯鼓肚变形程度。高碳钢在浇铸大、小方坯时，于结晶器下口侧面有时也会产生鼓肚变形，同时还可能引起角部附近的皮下晶间裂纹。板坯鼓肚会引起液相穴内富集溶质元素钢液的流动，从而加重铸坯的中心偏析；也有可能形成内部裂纹，给铸坯质量带来危害。
鼓肚量的大小与钢液静压力、夹辊间距、冷却强度等因素有密切关系。铸坯液相穴高度越高，钢液的静压力越大。例如浇铸200mm厚的板坯，拉坯速度在1.2m/min，立式连铸机最终凝固钢水静压力是弧形连铸机的1.5倍。鼓肚量随辊间距的4次方而增加，随坯壳厚度的3次方而减小，即鼓肚量∝（辊间距）4/（坯壳厚度）3。为减少鼓肚应采取以下措施：
⑴降低连铸机的高度，也就是降低了液相穴高度，减小了钢液对坯壳的静压力；
⑵二冷区夹辊采用小辊距密排列；铸机从上到下辊距应由密到疏布置；
⑶支撑辊要严格对中；
⑷加大二冷区冷却强度，以增加坯壳厚度和坯壳的高温强度； ⑸防止支撑辊的变形，板坯的支撑辊最好选用多节辊。
4.2菱形变形
菱形变形也叫脱方。是大、小方坯特有的缺陷。菱形变形是指铸坯的一对角小于90°另一对角大于90°；两对角线长度之差称为
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脱方量。用两对角线长度之差与对角线平均长度之比的百分数来对角线平均长度衡量菱形变形程度。倘若脱方量小于3%时，方坯的钝角处导出的热量少，角部温度高，坯壳较薄，在拉力的作用下会引起角部裂纹；如果脱方量大于6%时，铸坯在加热炉内推钢会发生堆钢现象，或者轧制时咬入孔型困难，易产生折叠缺陷。因此铸坯的脱方量控制在3%以下。
从结晶器到二冷区，铸坯的菱变还会定期轮换方向，即在一定周期内由原来的钝角转换成锐角。铸坯发生菱形变形主要是由于结晶器四壁冷却不均匀，因而形成的坯壳厚度不均匀，引起收缩的不均匀，这一系列的不均匀导致了铸坯的菱形变形。在结晶器内由于四壁的限制铸坯仍然能保持方形；可一旦出了结晶器，如果二次冷却仍然不够均匀，支撑又不充分，那么铸坯的菱变会进一步地发展，更为严重；既便是二冷能够均匀冷却，由于坯壳厚度的不均匀造成的温度不一致，坯壳的收缩仍然是不均匀的。菱形变形也会有发展。
引起结晶器冷却不均匀的因素较多，如冷却水质的好坏、流速的大小、进出水温度差、结晶器的几何形状和锥度等都影响结晶器冷却的均匀性。在实际生产中要注意以下几个问题：
⑴选用合适锥度的结晶器，并应根据钢种、拉坯速度等参数的不同而有所区别。对高碳钢用结晶器锥度可大些，低碳钢则可小些；对小方坯结晶器锥度在 为0.4%～0.6%宜。倘若采用多级结晶器最为理想。
⑵结晶器最好用软水冷却；如果水质好，结晶器水缝冷却水流速在5～6m/s，可以抑制间歇沸腾，而且出水温度还可以高一些，进出水温度差以不大于12°C为宜；倘若冷却水质差，水速大于10Mm/s才能抑制间歇沸腾，但出水温度不能高。
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⑶结晶器以下的600mm距离要严格对弧；并确保二冷区的均匀冷却
⑷控制好钢液成分。试验指出，ω(C)=0.08%～0.12%，菱变2%～3%时，随钢中ω(C)的增加菱变趋于缓和，并且ω(Mn)/ ω(S)＞30时有利于减少菱变。
4.3圆铸坯变形
圆坯变形成椭圆形或不规则多边形。圆坯直径越大，变成椭圆的倾向越严重。形成椭圆变形的原因有：
⑴圆形结晶器内腔变形； ⑵二冷区冷却不均匀； ⑶连铸机下部对弧不准；
⑷拉矫辊的夹紧力调整不当，过分压下。
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结论
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参考文献
[1]《现代连铸新工艺、新技术与铸坯质量控制》当代中国音像出版社 田燕翔主编
[2]《连续铸钢原理与工艺》 冶金工业出版社 蔡开科 程富士主编 [3]《连续铸钢实训》 冶金工业出版社 冯捷 贾艳主编
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致谢
第二篇：2016冶金连铸专业毕业论文资料
毕 业 课 题
课题名称：
浅
议
连
铸
坯
质
量
控
制
学
号
姓
名
马
军
专业班级
指导教师
2011年 月 21
日
浅议CC坯质量控制
摘 要
CC坯质量决定着最终产品的质量。从广义来说所谓CC坯质量是得到合格产品所允许的CC坯缺陷的严重程度，CC坯存在的缺陷在允许范围以内，叫合格产品。CC坯质量是从以下几个方面进行评价的：
(1)CC坯的纯净度：指钢中夹杂物的含量，形态和分布。(2)CC坯的表面质量：主要是指CC坯表面是否存在裂纹、夹渣及皮下气泡等缺陷。CC坯这些表面缺陷主要是钢液在结晶器内坯壳形成生长过程中产生的，与浇注温度、拉坯速度、保护渣性能、浸入式水口的设计，结晶式的内腔形状、水缝均匀情况，结晶器振动以及结晶器液面的稳定因素有关。
(3)CC坯的内部质量：是指CC坯是否具有正确的凝固结构，以及裂纹、偏析、疏松等缺陷程度。二冷区冷却水的合理分配、支撑系统的严格对中是保证铸坯质量的关键。
(4)CC坯的外观形状：是指CC坯的几何尺寸是否符合规定的要求。与结晶器内腔尺寸和表面状态及冷却的均匀程度有关。本文从以上四个方面对实际生产中CC坯的质量控制采取的措施进行说明。
关键词：CC坯、质量、控制
浅议CC坯质量控制
Abstract Casting billet quality determines the quality of the final product.From the generalized casting billet quality is for so-called get qualified products allowed by the severity of casting billet defects, the defects of continuous casting slab in allowing scope, call of qualified products.Casting billet quality from the following several aspects to evaluate:(1)Is dramatically: refers to the continuous casting slab in steel inclusion content, form and distribution.(2)The surface of continuous casting slab quality: mainly refers to the existence of casting billet surface cracks, slag inclusion and subcutaneous bubble etc defects.These surface defects casting billet is mainly in the crystallizer liquid steel solidified shell produces in the process of forming growth, and pouring temperature, throwing speed, protection of slag, into the design, crystallization type spout the inner chamber shape, water, seam uniform mould oscillation and mould the liquid surface stability factors.(3)The internal quality of casting billet: refers to whether has the correct casting billet solidification structure, and crack, segregation, loose defects such as degree.Two cold district cooling water rationing, supporting system for the strict is the guarantee of billet quality in the key.(4)The appearance of continuous casting slab shape: refers to the geometric size of casting billet compliance with requirements.And the mould cavity dimensions and within the uniform cooling surface state and depend on.This article from the above four aspects to actual production of casting billet quality control measures taken for instructions.Keywords: casting billet, quality, control浅议CC坯质量控制
目 录
摘 要.............................................1 目 录.............................................3 ⒈ CC坯纯净度与产品质量..........................4 1.1纯净度与质量的关系............................4 1.2提高纯净度的措施..............................4 ⒉CC坯的表面质量.................................5 2.1表面裂纹......................................5 2.2表面夹渣......................................6 2.3皮下气泡与气孔................................7 ⒊CC坯内部质量...................................7 3.1中心偏析......................................7 3.2中心疏松......................................8 3.3内部裂纹......................................8 ⒋CC坯的外观形状.................................9 4.1鼓肚变形.....................................9 4.2菱形变形.....................................9 4.3圆铸坯变形...................................10 参靠文献............................................11 浅议CC坯质量控制
⒈CC坯纯净度度与产品质量
1.1纯净度与质量的关系
纯净度是指钢中非金属夹杂物的数量、形态和分布。与模铸相比，CC的工序环节多，浇注时间长，因而夹杂物的来源范围广，组成也较为复杂；夹杂物从结晶器液相穴内上浮比较困难，尤其是高拉速的小方坯夹杂物更难于排除。夹杂物的存在破坏了钢基体的连续性和致密性。大于50μm的大型夹杂物往往伴有裂纹出现，造成CC坯低倍结构不合格，板材分层，并损坏冷轧钢板的表面等，对钢危害很大。夹杂物的大小、形态和分布对钢质量的影响也不同，如果夹杂物细小，呈球形，弥散分布，对钢质量的影响比集中存在要小些；当夹杂物大，呈偶然性分布，数量虽少对钢质量的危害也较大。
例如：从深冲钢板冲裂废品的检验中发现，裂纹处存在着100~300μm不规则的CaO-Al2O3和Al2O3的大型夹杂物。
再如，由于CC坯皮下有Al2O3夹杂物的存在，轧成的汽车薄板表面出现黑线缺陷，导致薄板表面涂层不良。
还有用于包装的镀锡板，除要求高的冷成型性能外，对夹杂物的尺寸和数量也有相应要求。国外生产厂家指出，对于厚度为0.3mm的薄钢板，在1m2面积内，粒径小于50μm的夹杂物应少于5个，才能达到废品率在0.05%以下，即深冲2000个DI罐，平不到1个废品。可见减少CC坯夹杂物数量对提高深冲薄板钢质量的重要性。
对于极细的钢丝（如直径为0.01~0.25mm的轮胎钢丝）和极薄钢板（如厚度为0.025mm的镀锡板）中，其所含夹杂物尺寸的要求就可想而知了。此外，夹杂物的尺寸和数量对钢质量的影响还与铸坯的比表面积有关。一般板坯和方坯单位长度的表面积（S）与体积（V）之比在0.2~0.8。随着薄板与薄带技术的发展，S/V可达10~50，若在钢中的夹杂物含量相同情况下，对薄板薄带钢而言，就意味着夹杂物更接近铸坯表面，对生产薄板材质量的危害也越大。所以降低钢中夹杂物就更为重要了。
1.2提高纯净度的措施
提高钢的纯净度就应在钢液进入结晶器之前，从各工序着手尽量减少对钢液的污染，并最大限度促使夹杂物从钢液中排除。为此应采取以下措施：
⑴无渣出钢。转炉应挡渣出钢；电炉采用偏心炉底出钢，阻止钢渣进入盛钢桶。⑵根据钢种的需要选择合适的精炼处理方式，以纯净钢液，改善夹杂物的形态。
-6⑶采用无氧化浇注技术。经过精炼处理后的钢液氧含量已降到20×10以下；在盛钢桶→中间罐→结晶器均采用保护浇注；中间罐使用双层渣覆盖剂，钢液与空气隔绝，避免钢液的二次氧化。
⑷充分发挥中间罐冶金净化器的作用。采用吹Ar搅拌，改善钢液流动状况，消除中间罐死区；加大中间罐容量和加深熔池深度，延长钢液在中间罐停留时间，促进夹杂物上浮，进一步净化钢液。
⑸）CC系统选用耐火度高，融损小，高质量的耐火材料，以减少钢中外来夹杂物。⑹充分发挥结晶器的钢液净化器和铸坯表面质量控制器的作用。选用的浸入式水口应有合理的开口形状和角度，控制注流的运动，促进夹杂物的上浮分离；并辅以性能良好的保护渣，吸收溶解上浮夹杂净化钢液。
另外，还可以向结晶器内喂入包芯合金线，实现结晶器内微合金化，这不仅提高了合金的吸收率，而且能精确控制钢液成分，调整凝固结构，改善夹杂物形态，有利于钢 4 浅议CC坯质量控制 的质量。
⑺采用电磁搅拌技术，控制注流的运动。计算指出，在静止状态下，大于1mm的渣粒上浮速度约100~200cm/s；而注流向下流动速度为60~10cm/s；可见结晶器液相穴内注流流股冲击区域夹杂物上浮是有困难的；有部分夹杂物很可能被凝固的树枝晶所捕集。实际上在铸坯表面以下10~20cm处往往夹杂物含量较高。安装电磁制动器可以抑制注流的运动，促进夹杂物上浮，提高钢液的纯净度。
⒉CC坯的表面质量
CC坯表面质量的好坏决定了铸坯在热加工之前是否需要精整，也是影响金属收得率和成本的重要因素，还是铸坯热送和直接轧制的前提条件。CC坯表面缺陷形成的原因较为复杂，但总体来讲，主要是受结晶器内钢液凝固所控制。
2.1表面裂纹
表面裂纹就其出现的方向和部位，可以分为面部纵裂纹与横裂纹；角部纵裂纹与横裂纹；星状裂纹等。
2.1.1纵向裂纹
纵向裂纹在板坯多出现在宽面的中央部位，方坯多发生在棱角处。表面纵裂纹直接影响钢材质量。若铸坯表面存在深度为2.5mm，长度为300mm的裂纹，轧成板材后就会形成1125mm的分层缺陷。严重的裂纹深度达10mm以上，将造成漏钢事故或废品。
其实早在结晶器内坯壳表面就存在细小裂纹，铸坯进入二冷区后，微小裂纹继续扩展形成明显裂纹。由于结晶器弯月面区初生坯壳厚度不均匀，其承受的应力超过了坯壳高温强度，在薄弱处产生应力集中致使纵向裂纹。坯壳厚度不均匀还会使小方坯发生菱变，圆坯表面产生凹陷，这些均是形成纵裂纹的决定因素。
影响坯壳生长不均匀的原因很多，但关键仍然是弯月面初生坯壳生长的均 匀性，为此应采用以下措施：
⑴结晶器采用合理的倒锥度。坯壳表面与器壁接触良好，冷却均匀，可以避免产生裂纹和发生拉漏。
⑵选用性能良好的保护渣。在保护渣的特性中粘度对铸坯表面裂纹影响最大，高粘度保护渣使纵裂纹增加。
⑶浸入式水口的出口倾角和插入深度要合适，安装要对中，以减轻注流对铸坯坯壳的冲刷，使其生长均匀，可防止纵裂纹的产生。
⑷根据所浇钢种确定合理的浇注温度及拉坯速度。⑸保持结晶器液面稳定。
⑹钢的化学成分应控制在合适的范围。
2.1.2角部裂纹
角部纵裂纹常常发生在铸坯角部10~15mm处，有的发生在棱角上，板坯的宽面与窄面交界棱角附近部位，由于角部是二维传热，因而结晶器角部钢水凝固速度较其他部位要快，初生坯壳收缩较早，形成了角部不均匀气隙，热阻增加，影响坯壳生长，其薄弱处承受不住应力作用而形成角部纵裂纹。
角部纵裂纹产生关键在结晶器。通过试验指出，倘若将结晶器窄面铜板内壁纵向 5 浅议CC坯质量控制
加工成凹面，呈弧线状，这样在结晶器1/2高度上，角部坯壳被强制与结晶器壁接触，由此热流增加了70%，坯壳生长均匀，因而避免了铸坯凹陷和角部纵裂纹。
另外，还发现当板坯宽面出现鼓肚变形时，若铸坯窄面能随之呈微凹时，则无角部纵裂纹发生；这可能是由于窄面的凹下缓解了宽面凸起时对角部的拉应力。
小方坯的菱变会引起角部纵裂纹。为此结晶器水缝内冷却水流分布要均匀，保持结晶器内腔的正规形状、正确尺寸、合理倒锥度和圆角半径及规范的操作工艺，可以避免角部裂纹的发生。
2.1.3横向裂纹
横向裂纹多出现铸坯的内弧侧振痕波谷处，通常是隐避看不见的。经金相检查指出，裂纹深7mm，宽0.2mm，处于铁素体网状区，也正好是初生奥氏体晶界。晶界处还有AlN或Nb（CN）的质点沉淀，因而降低了晶界的结合力，诱发了横裂纹的产生。当奥氏体晶界沉淀质点粗大，呈稀疏分布，板坯横裂纹产生的废品减少。铸坯矫直时，内弧侧受拉应力作用，由于振痕缺陷效应而产生应力集中，如果正值 脆化温度区，促成了振痕波谷处横裂纹的生成。当铸坯表面有星状龟裂纹时，由于受矫直应力的作用，以这些细小的裂纹为缺口扩展成横裂纹；若细小龟裂纹处于角部，则会形成角部横裂纹。还有，浇注高碳钢和高磷硫钢时，若结晶器润滑不好，摩擦力稍有增加也会导致坯壳产生横裂纹。减少横裂纹可从以下几方面着手：
⑴结晶器采用高频率，小振幅振动；振动频率在200~400次，振幅2~4mm，是减少振痕深度的有效办法。振痕与横裂纹往往是共生的，减小振痕深度可降低横裂纹的发生。
⑵二冷区采用平稳的弱冷却，矫直时铸坯的表面温度要高于质点沉淀温度或高于γ→α转变温度，避开低延性区。
⑶降低钢中S、O、N的含量，或加入Ti、Zr、Ca等元素，抑制C-N化物和硫化物在晶界的析出，或使C-N化物的质点变相，以改善奥氏体晶粒热延性。
⑷选用性能良好的保护渣；保持结晶器液面的稳定。⑸横裂纹往往沿着铸坯表皮下粗大奥氏体晶界分布，因此可通过二次冷却使铸坯表面层奥氏体晶粒细化，降低对裂纹的敏感性，从而减少横裂纹的形成。
2.1.4星状裂纹
星状裂纹一般发生在晶间的细小裂纹，呈星状或呈网状。通常是隐藏在氧化铁皮之下难于发现，经酸洗或喷丸后才出现在铸坯表面。主要是由于铜向铸坯表面层晶界的渗透，或者有AlN，BN或硫化物在晶界沉淀，这都降低了晶界的强度，引起晶界的脆化，从而导致裂纹的形成。减少铸坯表面星状裂纹的措施：
⑴结晶器铜板表面应镀铬或镀镍，减少铜的渗透。⑵精选原料，降低Cu、Zn等元素的原始含量，以控制钢中残余成分ω（Cu）＜0.20%。⑶降低钢中硫含量，并控制ω（Mn）ω（S）＞40，有可能消除星状裂纹。⑷控制钢中的Al、N含量；选择合适的二次冷却制度。
2.2表面夹渣
表面夹渣是指在铸坯表皮下2~10mm镶嵌有大块的渣子，因而也称皮下夹渣。就其夹渣的组成来看，锰-硅酸盐系夹杂物的外观颗粒大而浅；Al2O3系夹杂物细小而深。若不清除，会造成成品表面缺陷，增加制品的废品率。夹渣的导热性低于钢，致使夹渣 6 浅议CC坯质量控制
处坯壳生长缓慢，凝固壳薄弱，往往是拉漏的起因，一般渣子的熔点高易形成表面夹渣。
保护渣浇注时，夹渣的根本原因是由于结晶器液面不稳定所致。因此水口出孔的形状、尺寸的变化、插入深度、吹Ar气量的多少、塞棒失控以及拉速突然变化等均会引起结晶器液面的波动，严重时导致夹渣；就其夹渣的内容来看，有未熔的粉状保护渣，也有上浮未来得及被液渣吸收的Al2O3夹杂物，还有吸收溶解了的过量高熔点Al2O3等。
皮下夹渣深度小于2mm，铸坯在加热过程中可以消除；皮下夹杂深度在2~5mm时，热加工前铸坯必须进行表面精整。为消除铸坯表面夹渣，应该采取的措施为：
⑴要尽量减小结晶器液面波动，最好控制在小于，保持液面稳定； ⑵浸入式水口插入深度应控制在（125±25）mm的最佳位置；
⑶浸入式水口出孔的倾角要选择得当，以出口流股不致搅动弯月面渣层为原则； ⑷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；
⑸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。
2.3皮下气泡与气孔
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称为皮下气泡；这些气泡若裸露于铸坯表面称其为表面气泡；小而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；若埋藏较深的气泡，也会使轧后产品形成细小裂纹；钢液中氧、氢含量高也是形成气泡的原因。为此要采取以下措施：
⑴强化脱氧，如钢中溶解ω（Al）＞0.008%，可以消除CO气泡的生成。
⑵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
-6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，铸坯的皮下气泡数量骤然大增。
⑶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。⑷选用合适的精炼方式降低钢中气体含量。⑸中间罐塞棒的吹 气量不要过大，控制合适。
⒊ CC坯内部质量
铸坯的内部质量是指铸坯是否具有正确的凝固结构、偏析程度、内部裂纹、夹杂物含量及分布状况等。凝固结构是铸坯的低倍组织，即钢液凝固过程中所形成的等轴晶和柱状晶的比例。铸坯的内部质量与二冷区的冷却及支撑系统是密切相关的。
3.1中心偏析
钢液在凝固过程中，由于溶质元素在固液相中的再分配形成了铸坯化学成分的不均匀性，中心部位ω（C）、ω（P）、ω（S）含量明显高于其他部位，这就是中心偏析，中心偏析往往与中心疏松和缩孔相伴存在的，从而恶化了钢的力学性能，降低了钢的韧性和耐蚀性，严重的影响产品质量。
中心偏析是由于铸坯凝固末期，尚未凝固富集偏析元素的钢液流动造成的。铸坯 7 浅议CC坯质量控制 的柱状晶比较发达，凝固过程常有“搭桥”发生。方坯的凝固末端液相穴窄尖，“搭桥”后钢液补缩受阻，形成“小钢锭”结构。因而周期性，间断地出现了缩孔与偏析。板坯的凝固末端液相穴宽平，尽管有柱状晶“搭桥”，钢液仍能进行补充；当板坯发生鼓肚变形时，也会引起液相穴内富集溶质元素的钢液流动，从而形成中心偏析。为减小铸坯的中心偏析，可采取以下措施：
⑴降低钢中易偏析元素ω（P）、ω（S）的含量。应采用铁水预处理工艺，或盛钢桶脱硫，将ω（S）量降到0.01%以下。
⑵控制低过热度的浇注，减小柱状晶带的宽度，从而达到控制铸坯的凝固结构。⑶采用电磁搅拌技术，消除柱状晶“搭桥”，增大中心等轴晶区宽度，达到减轻或消除中心偏析，改善铸坯质量。
⑷防止铸坯发生鼓肚变形，为此二冷区夹辊要严格对弧；宽板坯的夹辊最好采用多节辊，避免夹辊变形。
⑸在铸坯的凝固末端采用轻压下技术，来补偿铸坯最后凝固的收缩，从而抑制残余钢水的流动，减轻或消除中心偏析。
在铸坯的凝固末端设置强制冷却区。可以防止鼓肚，增加中心等轴晶区，中心偏 ⑹析大为减轻，效果不亚于轻压下技术。强制冷却区长度与供水量可根据浇注需要进行调节。
3.2中心疏松
在铸坯的断面上分布有细微的孔隙，这些孔隙称为疏松。分散分布于整个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；铸坯中心线部位的疏松即中心疏松。一般疏松和枝晶疏松在轧制过程中均能焊合；惟有中心疏松伴有明显的偏析，轧制后，完全不能焊合。如不锈钢其断面压缩比虽达1:16，仍然不能消除中心疏松缺陷；若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。中心疏松还影响着铸坯的致密度。
根据钢种的需要控制合适的过热度和拉坯速度；二冷区采用弱冷却制度和电磁搅拌技术，可以促进柱状晶向等轴晶转化，是减少中心疏松和改善铸坯致密度的有效措施，从而提高铸坯质量。
3.3内部裂纹
铸坯从皮下到中心出现的裂纹都是内部裂纹，由于是在凝固过程中产生的裂纹，也叫凝固裂纹。从结晶器下口拉出带液心的铸坯，在弯曲、矫直和夹辊的压力作用下，于凝固前沿薄弱的固液界面上沿一次树枝晶或等轴晶界裂开，富集溶质元素的母液流入缝隙中，因此这种裂纹往往伴有偏析线，也称其为“偏析条纹”。在热加工过程中“偏析条纹”是不能消除的，在最终产品上必然留下条状缺陷，影响钢的力学性能，尤其是对横向性能危害最大。
3.3.1皮下裂纹
一般在距铸坯表面20mm以内，与表面相垂直的细小裂纹，都称其为皮下裂纹。裂纹大都靠近角部，也有在菱变后沿断面对角线走向形成的。主要是由于铸坯表面层温度反复变化导致相变，沿两相组织的交界面扩展而形成的裂纹。
3.3.2矫直裂纹
带液心的铸坯进入矫直区，铸坯的内弧表面受张应力作用，矫直变形率超过了凝固前沿固液界面的临界允许值，从晶间裂开，形成裂纹。
3.3.3压下裂纹 浅议CC坯质量控制
压下裂纹是与拉辊压下方向相平行的一种中心裂纹。当压下力过大时，既使铸坯完全凝固也有可能形成裂纹。
3.3.4中心裂纹
在板坯横断面中心线上出现的裂纹，并伴有P、S元素的正偏析，也称其断面裂纹。在加热过程中裂纹表面被氧化，将使板坯报废。这种缺陷很少出现，一旦出现危害极大。
3.3.5中心星状裂纹
在方坯断面中心出现呈放射状的裂纹为中心星状裂纹，其形成原因主要是：由于凝固末期液相穴内残余钢液凝固收缩，而周围的固体阻碍其收缩产生拉应力，中心钢液凝固又放出潜热而加热周围的固体而使其膨胀，在两者综合作用下，使中心区受到破坏而导致放射性裂纹。
为减少铸坯内部裂纹应采取以下措施： ⑴对板坯CC机可采用压缩浇铸技术，或者应用多点矫直技术、连续矫直技术均能避免铸坯内部裂纹发生。
⑵二冷区夹辊辊距要合适，要准确对弧，支撑辊间隙误差要符合技术要求。⑶二冷区冷却水分配要适当，保持铸坯表面温度均匀。⑷拉辊的压下量要合适，最好用液压控制机构。
⒋CC坯形状缺陷
4.1鼓肚变形
带液心的铸坯在运行过程中，于两支撑辊之间，高温坯壳在钢液静压力作用下，发生鼓胀成凸面的现象，称之为鼓肚变形。板坯宽面中心凸起的厚度与边缘厚度之差叫鼓肚量，用以衡量铸坯鼓肚变形程度。高碳钢在浇铸大、小方坯时，于结晶器下口侧面有时也会产生鼓肚变形，同时还可能引起角部附近的皮下晶间裂纹。板坯鼓肚会引起液相穴内富集溶质元素钢液的流动，从而加重铸坯的中心偏析；也有可能形成内部裂纹，给铸坯质量带来危害。
鼓肚量的大小与钢液静压力、夹辊间距、冷却强度等因素有密切关系。铸坯液相穴高度越高，钢液的静压力越大。例如浇铸200mm厚的板坯，拉坯速度在1.2m/min，立式CC机最终凝固钢水静压力是弧形CC机的1.5倍。鼓肚量随辊间距的4次方而增加，43随坯壳厚度的3次方而减小，即鼓肚量∝（辊间距）/（坯壳厚度）。为减少鼓肚应采取以下措施：
⑴降低CC机的高度，也就是降低了液相穴高度，减小了钢液对坯壳的静压力； ⑵二冷区夹辊采用小辊距密排列；铸机从上到下辊距应由密到疏布置； ⑶支撑辊要严格对中；
⑷加大二冷区冷却强度，以增加坯壳厚度和坯壳的高温强度； ⑸防止支撑辊的变形，板坯的支撑辊最好选用多节辊。
4.2菱形变形
菱形变形也叫脱方。是大、小方坯特有的缺陷。菱形变形是指铸坯的一对角小于90°另一对角大于90°；两对角线长度之差称为脱方量。用两对角线长度之差与对角线平均长度之比的百分数来对角线平均长度衡量菱形变形程度。倘若脱方量小于3%时，方坯的钝角处导出的热量少，角部温度高，坯壳较薄，在拉力的作用下会引起角部裂纹；如果脱方量大于6%时，铸坯在加热炉内推钢会发生堆钢现象，或者轧制时咬入孔型困 9 浅议CC坯质量控制
难，易产生折叠缺陷。因此铸坯的脱方量控制在3%以下。
从结晶器到二冷区，铸坯的菱变还会定期轮换方向，即在一定周期内由原来的钝角转换成锐角。铸坯发生菱形变形主要是由于结晶器四壁冷却不均匀，因而形成的坯壳厚度不均匀，引起收缩的不均匀，这一系列的不均匀导致了铸坯的菱形变形。在结晶器内由于四壁的限制铸坯仍然能保持方形；可一旦出了结晶器，如果二次冷却仍然不够均匀，支撑又不充分，那么铸坯的菱变会进一步地发展，更为严重；既便是二冷能够均匀冷却，由于坯壳厚度的不均匀造成的温度不一致，坯壳的收缩仍然是不均匀的。菱形变形也会有发展。
引起结晶器冷却不均匀的因素较多，如冷却水质的好坏、流速的大小、进出水温度差、结晶器的几何形状和锥度等都影响结晶器冷却的均匀性。在实际生产中要注意以下几个问题：
⑴选用合适锥度的结晶器，并应根据钢种、拉坯速度等参数的不同而有所区别。对高碳钢用结晶器锥度可大些，低碳钢则可小些；对小方坯结晶器锥度在 为0.4%~0.6%宜。倘若采用多级结晶器最为理想。
⑵结晶器最好用软水冷却；如果水质好，结晶器水缝冷却水流速在5~6m/s，可以抑制间歇沸腾，而且出水温度还可以高一些，进出水温度差以不大于12°C为宜；倘若冷却水质差，水速大于10Mm/s才能抑制间歇沸腾，但出水温度不能高。
⑶结晶器以下的600mm距离要严格对弧；并确保二冷区的均匀冷却
⑷控制好钢液成分。试验指出，ω(C)=0.08%~0.12%，菱变2%~3%时，随钢中ω(C)的增加菱变趋于缓和，并且ω(Mn)/ ω(S)＞30时有利于减少菱变。
4.3圆铸坯变形
圆坯变形成椭圆形或不规则多边形。圆坯直径越大，变成椭圆的倾向越严重。形成椭圆变形的原因有：
⑴圆形结晶器内腔变形； ⑵二冷区冷却不均匀； ⑶CC机下部对弧不准；
⑷拉矫辊的夹紧力调整不当，过分压下。浅议CC坯质量控制
参考文献
《现代CC新工艺、新技术与铸坯质量控制》当代中国音像出版社 田燕翔主编 《连续铸钢原理与工艺》 冶金工业出版社 蔡开科 程富士主编 《连续铸钢实训》 冶金工业出版社 冯捷 贾艳主编
第三篇：冶金工程毕业论文
附录2：
文摘:烧结的影响分别以不同内容的softening-melting行为混合制成的负担chromium-bearing vanadium-titanium磁铁矿进行了研究。结果表明,随着烧结中分别以内容增加,软化区间和融化间隔增加,软熔带的位置略微下移,成为中等厚。softening-melting特征值不明显时,烧结矿中分别以内容为2.98 wt %-3.40 wt %。提高烧结矿中分别以内容减少了内容和复苏的V和Cr滴铁。此外,更大的内容分别以烧结导致大量的生成高熔点组件,不利影响渗透率的混合的负担。当混合softening-melting行为的负担和经济复苏有价值的元素被考虑,适当的烧结和渣分别以内容范围从2.98 wt % 3.40 wt %,从11.46 wt % 12.72 wt %,分别,冶炼的负担由chromium-bearing vanadium-titanium磁铁矿高炉。
关键词:炼铁、磁铁矿、氧化镁;软化;熔化行为;烧结;高炉实践 1。介绍
Vanadium-titanium磁铁矿,矿产资源丰富的一些有价值的金属,如铁、V、钛、铬、等有很大的利用价值[16]。高炉(BF)过程是主要的过程从vanadium-titanium磁铁矿中提取铁和V的[7]。虽然已经取得了很大的进步在冶炼负担由vanadium-titanium磁铁矿BFs近年来,一些问题有待解决,例如,混合的softening-melting行为负担不是最优,钒的复苏是低,粘渣。在这种情况下,建议添加分别获得液渣和最优的负担结构。高炉熔渣与适当的采用内容可以表现出良好的流动性和脱硫(813),然而,调查采用含量的影响烧结矿在高炉混合负担,尤其是在男朋友的softening-melting行为由vanadium-titanium磁铁矿混合负担,是相当有限的。因为不同负担材料之间的相互作用[14],减少高炉混合的行为负担可能更像是实际生产。因此,都分别在烧结的影响高炉的softening-melting行为混合制成的负担vanadium-titanium磁铁矿及其效应的机理研究了改善高炉操作。的chromium-bearing vanadium-titanium磁铁矿(Cr-V-Ti磁铁矿)用于这项工作,因为它复杂的化学成分和矿物相结构,是一个重要的复杂的矿产资源综合利用价值高的[16]。文学包含几个报告的影响分别以集聚的通量Cr-V-Ti磁铁矿[日]。因此,我们在这里investigat 26 Int。j.矿工。金属。板牙。1号卷。23日,2016年1月
烧结的影响分别以不同内容的softening-melting行为负担通过模拟加热混合规则和大气的男朋友。此外,分别以在烧结的影响的内容和复苏V和Cr在滴铁进行了探讨。我们进一步分析了机制的影响分别进行化学和x射线衍射分析的残余渣和滴渣混合的负担。结果提供了理论依据和技术支持,合理使用分别在冶炼Cr-V-Ti磁铁矿,改善高炉操作和增加V和Cr的恢复。
2。实验
2.1。实验材料 四种Cr-V-Ti磁铁矿烧结和一种Cr-V-Ti磁铁矿颗粒被用于测试。烧结矿和球团矿的化学成分都列在表1和2,分别。从表1中的结果明显,分别以内容烧结样品从2.75 wt % 3.56 wt %,而碱度(R = w(曹)/ w(二氧化硅))的烧结样品大约在1.90是相一致的。
2.2。实验方法
表3给出了用于测试的混合结构的负担。表3的结果表明,烧结矿和球团矿之间的比例混合样品一直66:34负担。四种混合的softening-melting行为负担了。在四种混合负担,分别以内容在烧结,SA SD,从2.75 wt %增加到3.56 wt %。我们调查的影响,分别以内容在烧结softening-melting Cr-V-Ti磁铁矿混合的行为负担以及V的迁移和Cr使用softening-melting实验。
实验进行了使用softening-melting设备。softening-melting设备的示意图见图1。75毫米(内径)石墨坩埚8毫米滴孔的底部是用于实验。石墨坩埚被控500克含铁材料的高度大约60毫米。可口可乐是下面和上面的铁矿石样品,确保熔融材料和气体流量可以很容易地通过床上。一种含铁材料的粒径和可乐1010毫米,分别。模拟的加热和还原过程在高炉含铁材料,实验条件固定报道在表4。实验后,滴物质和残留物质收集坩埚进行进一步分析。
1所示。测量系统对softening-melting负担的行为。
铁矿石的softening-melting行为起着决定性的作用的位置,形状,和软熔带的厚度,尽管高炉操作参数对软熔带也有一些影响[21]。一套典型的软化
动物园刘et al.,分别以内容在softening-melting烧结行为的影响的混合制成的负担…27
ing-melting行为测试结果如图2所示,其中的温度负担,收缩率,压降,滴质量测量评估softening-melting铁矿石样品(第232,p。159.32 Int。j.矿工。金属。板牙。1号卷。23日,2016年1月。[2]耶拿,w.Dresler I.G.赖利,提取钛、钒、铁从钛磁铁矿矿床派普斯通湖,马尼托巴省,加拿大,矿工。Eng。8(1995),1-2,p。159.32 Int。j.矿工。金属。板牙。1号卷。23日,2016年1月
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第四篇：冶金专业自荐书
冶金专业自荐书怎么写，好范文提供封范文供参考：
尊敬的领导：
您好！
首先感谢您在百忙之中抽时间来阅读这封自荐信。
我是中南大学(原中南工业大学)冶金科学与工程学院2003年轻金属冶金专业好范文。在此临近毕业之际，我希望能得到贵单位的赏识与栽培。为了发挥自己的才能，特向贵单位自荐。
中南大学师生中一直流传着这样一句话“今天你以母校为荣，明天母校以你为荣”，从入学以来，我一直把它铭记在心，立志要在大学四年里全面发展自己，从适应社会发展的角度提高个人素质。将来真正能在本职工作上做出成绩，为母校争光。
我以“严”字当头，在学习上勤奋严谨，对课堂知识不懂就问，力求深刻理解。在掌握了本专业知识的基础上，不忘拓展自己的知识面，特别是在计算机应用方面，及时阅读相关书籍，并购置了个人电脑，掌握了Visual Basic 程序设计方法和 pHp&MYSQL、JavaScript等动态网站建设技术。我很重视英语的学习，不断努力扩大词汇量，英语交际能力也有了长足的进步。同时，为了全面提升个人素质，我积极参加各种活动，加入了中南大学射击队，经过长期刻苦的训练，在多次全国以及湖南省比赛中取得优异的成绩。这个经历使我认识到团结合作的重要性，也学到了很多社交方面的知识，增加了阅历，相信这对我今后投身社会将起重要作用。
现在，我以满腔的热情，准备投身到现实社会这个大熔炉中，虽然存在很多艰难困苦，但我坚信，大学生活给我的精神财富能够使我战胜它们。
希望贵公司能给我一个发展的平台，我会好好珍惜它，并全力以赴，为实现自己的人生价值而奋斗，为贵公司的发展贡献力量。
最后，再次感谢您阅读这份自荐信！
祝贵公司事业欣欣向荣，业绩蒸蒸日上，也祝您身体健康，万事如意！
ＸＸＸ
ＸＸ年ＸＸ月ＸＸ日
第五篇：冶金专业论文
冶金毕业学习报告
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摘要
冶金就是从矿石中提取金属或金属化合物，用各种加工方法将金属制成具有一定性能的金属材料的过程和工艺。冶金的技术主要包括火法冶金、湿法冶金以及电冶金，同时冶金在我国具有悠久的发展历史，从石器时代到随后的青铜器时代，再到近代钢铁冶炼的大规模发展。人类发展的历史就融合了冶金的发展。
关键字：电气自动化冶金未来
引言
冶金就是从矿石中提取金属或金属化合物，用各种加工方法将金属制成具有一定性能的金属材料的过程和工艺。冶金的技术主要包括火法冶金、湿法冶金以及电冶金，同时冶金在我国具有悠久的发展历史，从石器时代到随后的青铜器时代，再到近代钢铁冶炼的大规模发展。人类发展的历史就融合了冶金的发展。
本人所在的岗位是车间的电气维修工，负责本车间低压线路、电机和电气设备的安装、修理与保养工作。需要认真学习和掌握先进的电气自动化技术，熟悉所辖范围内的电力、电气设备的用途、构造、原理、性能及操作维护保养内容。严格遵守部颁电路技术规程与安全规程，保证安全供电，保证电气设备正常运转。要经常深入现场，巡视检查电气设备状况及其安全防护，倾听操作工的意见，严禁班上睡觉。认真填写电气设备大、中检修记录(检修项目、内容、部位、所换零部件、日期、工时、备件材料消耗等项)积累好原始资料。掌握所使用的工具、量具、仪表的使用方法并精心保管，节约使用备件、材料、油料。搞好文明生产，做好5S管理。、作为一个学习了冶金知识专业的员工，要把本岗位与冶金有机的结合起来，电气自动化是电气的发展方向，而冶金行业也在向高精度、连续化、自动化、高效化快速发展。
进入21世纪以来，在信息技术和控制技术的迅猛发展和广泛应用的推动下，钢铁工业向高精度、连续化、自动化、高效化快速发展，使钢铁生产工艺、产品和技术装备呈现出如下特点：1.流程短、投资少、能耗低、效益高、适应性强和环境污染少的新技术、新工艺被不断应用；2.提高产品的外形尺寸精度、改进表面形貌和改善内部质量的技术受到重视；3.生产技术装备向大型化、现代化、连续化迈进。信息技术、控制技术使检测和执行设备取代了传统的人工操作，工艺参数的检测方法和检测仪表得到了高速
发展；在现代钢铁生产过程控制中，计算机技术的应用已深入各个领域，传统的计电仪功能划分不再明显；仿真技术在钢铁工业中日益广泛应用，不仅用于控制系统的培训和新工艺、新控制方法的研究，而且易于模拟生产设备调试，指导生产和参与生产；人工智能技术已经广泛应用，包括模糊控制、专家系统和神经元网络在各个工序的应用已取得可喜成果和经济效益；可视化技术和监控系统为无人化工厂提供了条件：从现场总线到车间网、工厂网、企业网的综合网络系统构成了企业的信息高速公路。普及基础自动化，大力发展生产过程自动化，重视生产控制系统／生产制造执行系统的建设，加快企业管理信息化的建设进程，早日实现我们集团信息化、管控一体化。
冶金主要生产工序自动化现状：
(1)烧结系统自动化
烧结系统自动化包括对烧结的原料储存、配料，混合烧结和冷却等几个部分的计量检测、自动控制和管理。
(2)炼铁系统自动化
炼铁系统自动化是指在高炉本体、热风炉等主要工艺部位的自动化控制系统。炼铁系统自动化主要是改善操作、稳定炉况、提高质量、增加产量、降氏能耗、延长炉体寿命。
(3)炼钢系统自动化
炼钢系统的自动化可以改善操作、延长炉龄，是提高钢产量、保证钢水质量、缩短冶炼时间、降低能源消耗、提高一次拉碳命中率的重要手段。炼钢自动化包括转炉自动化和电炉自动化。
(4)连铸系统自动化
连铸自动化系统能够改善铸坯质量、提高产量、增加金属收得率和提高连铸比，应用人工智能控制的方法，加强对连铸质量的预报和控制。
(5)轧钢系统自动化
随着轧钢生产向大型化、高速化、精密化、连续化方向发展，轧钢生产对自动化装备的要求比其他生产工序高，自动化系统和自动化装备的水平对最终产品的质量影响也最大。因此，轧钢系统中采用的自动化设备和系统比较多，各级自动化控制程度也比较高，是现代钢铁工业自动化技术应用最集中的地方。由于自动化控制技术的发展，薄板坯连铸连轧计算机控制系统的控制范围扩大，产品厚度越来越薄，对板形控制、自由轧制以及层流冷却等特殊要求，加强第三级生产控制级以协调炼钢、连铸和热轧的生产，保证100%的板坯热装热送。提高了产品的外形尺寸精度和改进表面形貌，以及改善了板带内部质量。在热冷轧宽带钢的轧制工艺、轧机形式和控制技术等方面也采用了一系列新技术、新工艺和新设备，生产率大大提高。
通过这一年的专业冶金知识的学习，学习了铁前，炼铁，炼钢，轧钢的工艺流程及技术要求等相关专业知识。对未来在企业的发展充满了信心！对于钢铁行业的未来我也有了自己的认识：
钢铁企业不要对高附加值深加工产品抱有太高的期望，因为生产高附加值钢铁产品的技术均掌握在国外企业手中，基本谁有钱买都可以进行生产，如今众多钢铁企业蜂拥上马高附加值产品，又遇到经济发展减速需求减少，所以生产高附加值产品未来效益堪忧。例如当前汽车行业不景气，对钢材提价的承受能力下降，汽车板的效益就明显下降了。
铁矿石资源不象现在许多人认为的那样缺乏，实际上铁矿石资源非常丰富，完全可以满足钢铁产业的需要，铁矿石供应紧张的问题主要是采掘和运输能力未能跟上钢铁产业近年发展的需求造成的，现在铁矿石资源价格已经炒得很高，故不建议钢铁企业近期投资控制铁矿石资源。
对钢铁行业来说煤的供应比铁矿石供应重要的多，尤其是几十年内即将枯竭的焦煤资源更为重要，但是现在焦煤和其它煤资源价格已经炒得很高，购买焦煤和其它煤资源风险也比较大。
人民币汇率上升虽然降低了钢铁行业铁矿石采购的成本，但也减少了钢材产品出口和其它用钢产品的出口，还有可能导致海外钢铁产品对中国的进口，所以人民币汇率上升对钢铁行业总体并非有利。
就中国来看，每一个自由竞争性行业都会出现过度竞争，产品售价大大低于成本的情况，钢铁行业自然也不例外。由于原料价格上扬和钢铁产品用户行业的需求增幅下降，作为可以无限制扩大产能的中间行业，未来钢铁行业整体萧条是无法避免的。
不要对小型钢铁厂的停产抱有太大期望，因为野火烧不净，春风吹又生，小型钢铁企业停产不会解决钢铁产品供应过剩的问题，只要钢铁行业形势稍微好转，这些企业又会重新开工投产。
许多钢铁企业从与国际矿业公司签订的长期协议中获得了巨大的利益，但是签下的长期协议获得的收益迟早要还一部分的，未来几年完全可能出现现货价低于长期协议价的情况，长期协议这种矿石贸易模式未来有可能消失。
中国的一个省以人口和土地规模来看完全可以相当于一个一般的国家，比如韩国的土地面积和人口只相当于中国浙江省，按省计算，中国钢铁企业并不分散，几乎每个省区都是前几名的钢铁企业控制着大部分市场份额，国际上单体钢铁厂规模也并不比中国大。钢铁行业高速增长期因为利润丰厚吸引大量投资进入钢铁行业，出现生产集中度下降十分正常，并非违背历史发展潮流，反而有利于提高钢铁产品产量保证钢铁产品供应抑制价格上扬。随着钢铁行业的景气度下降进入萧条状态，钢铁生产集中度上升也十分正常。
政府在钢铁行业的主要的作用是防止垄断，而不是促进垄断，政府应从全体国民利益出发应该支持钢铁企业提高效率的规模扩大，而控制以垄断市场为目的的规模扩大，钢铁行业垄断提高了社会经济运行的成本对于社会经济发展和下游企业竞争力及人民生活水平都有危害，而且钢铁企业规模大与环保水平高和资源节约方面没有必然联系。
钢铁行业周期性特征将会淡化和消失，因为周期性并非钢铁行业本身的特点，而主要是受宏观经济周期性波动造成的。随着宏观经济周期性波动减弱、剩余生产能力和资本的存在，钢铁产品价格波动仍然可能存在，但是钢铁行业利润率的波动将会很不明显。
任何一个行业的发展目的都是满足社会的实际需要，钢铁行业当然也不能例外，也是以社会的实际需要为行业发展的目标。
近年来钢铁行业的发展虽然满足了社会对钢材品种和数量的需求，但是钢材价格不断上扬，压缩了许多企业的利润，加剧了通货膨胀，减少了人们消费支出，影响了市场消费，导致企业不景气进而影响人们的收入；另外钢铁行业的发展污染了环境，降低了人们的生活质量，增大了环境治理费用，也对经济发展造成不良影响；钢铁行业还消耗大量能源，比如冶炼用煤和焦炭、运输用的油以及大量电力，加剧了社会能源供应紧张。
社会对于钢铁产业的三个最迫切的要求是：1）降低钢铁产品生产成本，降低钢铁产品价格；2）减少钢铁行业环境污染；3）要求钢铁行业节约能源，尤其是不可再生能源。
就钢铁行业本身来说，也不可能一直保持依赖不可再生资源的发展模式，中国目前以高炉冶炼主的钢铁行业必须依赖不可再生和即将枯竭的资源—焦煤，而焦煤储量据了解只够使用三十年，供应不足导致焦煤的价格不断上升，使得钢铁行业的利润不断向焦煤生产环节外流。
根据现有的资源和能源供应情况以及社会对于钢铁行业的降低价格、减少污染、节约能源的迫切需求，在可以预见的未来，以无煤炼铁技术建立钢铁厂将成为钢铁行业内最有前途的发展方向。
谢辞：
通过这一阶段的努力，我的毕业论文终于完成了。不及硅步何以至千里，各位任课老师认真负责，在他们的悉心帮助和支持下，我能够很好的掌握和运用专业知识，顺利地完成毕业论文。我和我的导师对此倾注了大量的心血，从选题到开题报告，一遍又一遍地指出每稿中的具体问题，严格把关，循循善诱，在此我表示衷心的感谢。
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