連鑄鋼坯質(zhì)量控制的生產(chǎn)實踐研究

黨明星

【摘要】伴隨著我國社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，鋼材的需求量也日益增加，同時對于鋼材的質(zhì)量也有了更高的要求。在整個鋼材生產(chǎn)過程中，連鑄是重要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，提高連鑄鋼坯質(zhì)量，是保證鋼材產(chǎn)品質(zhì)量的重要前提。在連鑄過程中，夾雜物是影響鋼坯質(zhì)量的主要因素，在鋼材的實際應(yīng)用中，對于連鑄鋼的夾雜物的含量日益嚴格。本文結(jié)合連鑄鋼的生產(chǎn)實踐，減少連鑄鋼中的夾雜物進行分析，對提高連鑄鋼坯質(zhì)量提出幾點措施。

【關(guān)鍵詞】連鑄鋼坯；質(zhì)量控制；夾雜物；措施

連鑄是鋼材生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，是把煉鋼與軋鋼銜接起來的一項重要工序。這一環(huán)節(jié)主要是結(jié)晶器內(nèi)的鋼水凝固成型，是煉鋼生產(chǎn)的重要步驟，對產(chǎn)品質(zhì)量有著直接影響。在連鑄過程中，鋼坯中會存在一定的夾雜物，造成鋼組織不均勻，同時夾雜物的化學(xué)以及物理性能，也會影響鋼的加工，降低鋼的機械性能和抗疲勞性能。如何提高連鑄鋼坯質(zhì)量，減少連鑄鋼坯中的夾雜物的含量，這是眾多冶金企業(yè)在生產(chǎn)中迫切需要解決的實際問題。

1連鑄鋼坯夾雜物的產(chǎn)生以及危害

在實際生產(chǎn)過程中，連鑄鋼坯的夾雜物主要是以非金屬化合物的形式存在。這些夾雜物的來源包括外來夾雜物和內(nèi)生夾雜物。鋼坯中的外來夾雜物來源于鋼水與外界之間的化學(xué)和機械作用生成的各種雜質(zhì)。而內(nèi)生夾雜物主要源于脫氧后產(chǎn)生的物質(zhì)或者鋼水冷卻凝固時析出的雜質(zhì)。鋼坯中的夾雜物會極大的降低其理化性能和冷熱加工性能，嚴重的影響鋼的質(zhì)量。

1.1外來夾雜物的產(chǎn)生及危害

在連鑄過程中，外來夾雜物主要是鋼水與卷渣發(fā)生化學(xué)或者機械作用以及鋼水與外部耐火材料的侵蝕而產(chǎn)生的物質(zhì)。如果鋼坯中夾雜這些物質(zhì)，在加工時會產(chǎn)生巨大加工噪音，同時加工后的鋼材表面也會有明顯的凹坑或劃痕，不僅會加重加工工具的磨損，嚴重時會造成鋼的斷裂，這些都大大降低了鋼的加工質(zhì)量。

1.2內(nèi)生夾雜物的產(chǎn)生及危害

在連鑄過程中，鋼坯最為常見的內(nèi)生夾雜物主要是氧化鋁和硅酸鹽。連鑄過程中，很容易產(chǎn)生氧化鋁這類夾雜物。氧化鋁是眾多夾雜物中對鋼的性能影響最大的，它是一種不變形的脆性物質(zhì)，嚴重影響鋼的熱變形能力。在熱加工中，鋼坯中的夾雜氧化鋁很容易破碎，形成鏈狀或者尖銳雜質(zhì)留在鋼中。這些堅硬的不規(guī)則雜質(zhì)不僅會造成鋼基體的劃傷，還會造成鋼表面產(chǎn)生裂紋。這些鋼材在受力時很容易產(chǎn)生疲勞斷裂，帶來各種隱患。

硅酸鹽也是鋼坯中常見的夾雜物。在連鑄過程中，鋼水的迅速冷卻凝固，會造成液態(tài)硅酸鹽來不及變成結(jié)晶，而變成玻璃狀態(tài)。在連鑄鋼坯的軋制時，硅酸鹽會極大的影響鋼坯的塑性變化。硅酸鹽會降低鋼坯的塑性和韌性，在鋼制造階段造成帶鋼分層和斷裂。

２減少夾雜物，提高連鑄鋼坯質(zhì)量的有效措施

２．１嚴格控制鋼水

減少鋼坯中的夾雜物，必須要對鋼水嚴格控制。首先，要實現(xiàn)控制級的溫度控制，通過控制溫度來降低鋼水中的磷和硫等眾多雜質(zhì)的含量。其次，調(diào)整鋼水的成分，即進行合金微調(diào)。這一工作的重點是調(diào)整鋼水中的合金成分，例如鋁、碳、硅、鎂等。同時，還要借助真空冶煉技術(shù)，在鋼水中進行脫氮、脫氧和脫氫的處理。最后，為了保證鋼水的溫度均勻穩(wěn)定，使雜質(zhì)充分上浮到鋼水表面，必須要有吹氬的鋼水操作過程。嚴格的執(zhí)行上述操作，才能確保鋼水的質(zhì)量，這樣才能保證連鑄鋼坯的雜質(zhì)較少。

2.2控制澆鑄溫度

在影響鋼坯質(zhì)量的眾多因素中，澆鑄的鋼水過熱度是一重要因素。過熱度是鋼水實際溫度與鋼水熔點之差。控制好鋼水的過熱度，是提高連鑄鋼坯質(zhì)量的重要步驟。鋼水澆注時的過熱度對鋼坯的夾雜物含量有著直接的影響。如果進行澆注時，鋼水的過熱度較小，可以有效的控制鋼坯的中心偏析現(xiàn)象和內(nèi)裂現(xiàn)象，同時，鑄造的鋼坯晶粒較少，組織均勻。但由于澆注時鋼水溫度太低，也會產(chǎn)生其它問題，如鋼坯中的雜質(zhì)在溫度越低時越不容易上浮，同時也容易堵塞中間包水口。如果澆鑄時鋼水過熱度太大，很容易造成漏鋼，同時也會增大鋼坯內(nèi)部的中心偏析現(xiàn)象和內(nèi)裂現(xiàn)象，直接影響連鑄鋼坯的質(zhì)量。因此，要嚴格控制澆鑄時鋼水過熱度，特別是鋼水在大包中的溫度。以普碳鋼來說，在大包中鋼水溫度要保持在1600℃左右，在中間包的鋼水溫度要保持在1550℃，鋼水在結(jié)晶器中必須要達到1500℃左右。嚴格把鋼水的溫度誤差控制在10℃這一合理范圍內(nèi)。

２．３采用大容量中間包

在鋼的連鑄工序中，鋼水進入中間包的過程也是非常重要的工序。這一過程主要是把大包中注入的鋼水通過中間包，轉(zhuǎn)入到結(jié)晶器中，完成鑄造。中間包是鋼水鑄造過程中，大包和結(jié)晶器的過渡容器，是貯存鋼水的重要容器。主要是控制鋼水澆鑄的速度，對這一過程進行緩沖，對鋼水進行穩(wěn)流、分流，還能過濾一定的浮渣。因此，在多爐連澆過程中，中間包是較為重要的設(shè)備。在使用中間包時，應(yīng)該利用水利模型，發(fā)揮擋渣墻和溢流壩的作用，將鋼水流向進行優(yōu)化。這樣才能最大限度的把鋼水與浮渣有效分離，避免鋼水中混入浮渣一起注入結(jié)晶器里。

２．４提高耐火材料質(zhì)量

在連鑄過程中，如果鋼液中含有1%以上的錳，將會對耐火材料產(chǎn)生嚴重的侵蝕。要想有效的避免這一情況的發(fā)生，在澆鑄鋼坯時需要采用較高質(zhì)量的耐火材料，降低游離硅酸含量

，這樣可以有效的降低對耐火材料的侵蝕。此外，在澆鑄鋼坯時，中間包的包襯以及中間包都應(yīng)該舍棄傳統(tǒng)的酸性粘土磚，而采用新型的高鋁制材料。同時，還應(yīng)該在中間包和磚砌包的材料中使用鎂質(zhì)涂層或者鎂質(zhì)絕緣板，提高耐火材料的耐腐蝕能力，從而提高液態(tài)鋼的清潔度。

綜上所述，只有在連鑄鋼坯過程中，控制夾雜物的形態(tài)，減少夾雜物的含量，才能有效的提高鋼坯的性能和質(zhì)量。隨著鋼鐵冶金技術(shù)的不斷發(fā)展，發(fā)明和采用了眾多的提高連鑄鋼坯質(zhì)量的技術(shù)和手段，在以后，連鑄鋼坯質(zhì)量還會有更大幅度的提升。

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［責(zé)任編輯：劉帥］