问答题1. 连铸起步后发生漏钢的原因有哪些?
连铸起步后发生漏钢的原因有:
(1)“出苗”时间不够。
(2)起步升速过快。
(3)铁钉屑撒得太少或撒放不均匀。
(4)堵引锭头钢板未放好,落入格栅内与坯壳间卡住。
(5)保护渣加得过早且大量推入造成卷渣。
(6)结晶器与二冷区首段不对弧等都可能导致开浇漏钢。
2. 为什么连铸小方坯有时会沿长度方向变成扭曲形状?
连铸小方坯有时会沿长度方向变成扭曲形状的原因有:
(1)结晶器四个面不对称,凝固壳厚薄不均。
(2)结晶器变形严重。
(3)二冷四个面冷却水分布不均匀。
3. 铸坯鼓肚的原因是什么?
铸坯鼓肚是铸坯凝固壳受到内部钢水静压力作用引起的凸起,原因是拉速过快,二冷水不足,开口度过大,浇铸温度高,液压不正常。
4. 如何减小铸坯振痕?
减小铸坯振痕的措施有:
(1)采用高频率、小振幅结晶器,以减少负滑脱时间,减小铸坯振痕。
(2)采用黏度大、消耗量少的保护渣可减小铸坯振痕。
5. 连铸坯硫印检验的原理是什么,反应方程式有哪些?
硫印是用相纸显示试样上硫的偏析的方法,使相纸上的硫酸和试样上的硫化物(FeS、MnS)发生反应,生成硫化氢气体,硫化氢再与相纸上的溴化银作用,生成硫化银沉淀在相纸上的相应位置,形成黑色或褐色斑点。
反应方程式为:
Fe+S+H2SO4→FeSO4+H2S↑
MnS+H2SO4→MnSO4+H2S↑
H2S+2AgBr→Ag2S↓+2HBr
6. 用硫印检验可显示铸坯的哪些质量信息,在线硫印检验对连铸生产有什么作用?
用硫印检验可显示连铸坯的裂纹、偏析线、低倍结构和夹杂物的分布等。根据硫印可提供以下信息:
(1)根据铸坯内裂纹生成的位置,判断二次冷却区支撑辊异常情况,为定点检修提供信息。
(2)铸坯偏析状态。硫印图上铸坯横断面中心线有不连续的黑线并伴有疏松,说明铸坯中心偏析严重,要检查液相穴末端区域支撑辊是否异常。
(3)铸坯内弧侧夹杂物集聚状态。在硫印图离内弧表面较近区域有成群的或单个的小黑点,说明有Al2O3的集聚。
7. 连铸钢水为什么要吹Ar搅拌?
在钢包内钢水温度分布是不均匀的,由于包衬吸热和钢液上表面的散热,在包衬周围和上表面钢水的温度分布是不均匀的,在包衬周围和上表面的钢水温度较低,而中心区域温度较高。如果这样,将钢水注入中间包,加上中间包衬的吸热和钢包底部温度低,就会造成中间包钢水温度过低,可能导致水口堵塞,浇铸中断。另处,由于中间包温差大,可能造成结晶器坯壳生长厚度不均匀,影响铸坯质量,所以连铸钢水必须吹Ar搅拌,以均匀钢包内钢水温度。
8. 合金钢的凝固特性有哪些?
合金钢的凝固特性包括:
(1)钢中含有较强的活泼元素。影响了钢液的可浇性,又给铸坯质量带来了危害。合金钢一般是用铝脱氧的细晶粒钢,钢液中含有较高的Al2O3,它影响了钢液的流动性,容易造成水口堵塞;此外形成的AlN沉淀于晶界处,铸坯矫直时易产生横向裂纹。
(2)凝固温度区间变化大。合金元素含量较高时,钢的固相线与液相线温度区间变化较大。因此在选择钢液过热度、二冷区的给水量和水量分配时必须考虑这些特点。
(3)凝固组织。铸坯的凝固组织对产品质量有直接影响,而钢中不同的合金元素的种类及含量会形成不同的凝固组织。
(4)热物理性能。不锈钢的热导率比碳素钢要小,而凝固收缩量比碳素钢大。
(5)钢的高温性能。钢的高温力学性能(伸长率和强度)对钢的裂纹敏感性有直接影响,钢的高温力学性能好,裂纹敏感性就差些。
(6)裂纹敏感性。裂纹敏感性主要取决于钢种,同时也受到钢液质量、冷却制度、凝固结构、铸坯承受的应力等因素的影响。
9. 合金钢连铸的工艺特点是什么?
合金钢连铸的工艺特点包括:
(1)根据所浇钢种要求,选择合理的炉外精炼设备。
(2)采用大容量、深熔池(1~1.2m)并砌有挡渣墙的中间包,以保证夹杂物有足够的时间充分上浮。
(3)从钢包一中间包一结晶器采用全程无氧化保护浇铸,这一点对含有易氧化元素的钢种的浇铸尤为重要。
(4)选用适合于连铸钢种的专用保护渣和低压水口浇铸,以改善铸坯的表面质量和内部质量。
(5)采用较低的浇铸速度和较弱的二次冷却强度,以利于夹杂物上浮和减少铸坯的中心偏析及中心疏松。
(6)采用结晶器液面自动控制技术,精确控制结晶器的钢液面。
(7)连铸系统应选用适合于合金钢浇铸的耐火材料,以减少耐火材料的消耗,提高钢的纯净度。
(8)根据钢种的不同,切割后的铸坯必须采用不同的冷却制度,以防止在冷却过程中由于热应力及相变应力的作用,造成铸坯的裂纹缺陷。
10. 合金钢连铸的设备有哪些要求?
合金钢连铸的设备要求包括:
(1)选择合适的连铸机机型。
(2)结晶器应采用“小幅高频”的振动方式。
(3)应用电磁搅拌技术。
(4)二冷区支撑辊密排。
(5)采用先进的设备装置。
(6)整体快速更换。
(7)自动控制。
11. 连铸坯热装和直接轧制的工艺流程及优点是什么?
连铸坯热装和直接轧制的工艺流程及优点为:
(1)可利用连铸坯的物理热,降低能耗。
(2)提高了成材率,减少了金属消耗。
(3)简化了生产工艺流程,缩短了生产周期。
(4)提高了产品质量。
(5)节省了厂房面积和劳动力。
12. 实现热装和直接轧制的技术关键有哪些?
实现热装和直接轧制的技术关键包括:
(1)无缺陷铸坯生产技术。包括高温铸坯表面缺陷检测系统、铸坯在线质量判断系统。
(2)高温连铸坯生产技术。包括高温出坯技术、铸坯保温技术、铸坯边部热补偿技术。
13. 热送连铸坯的保温技术包括哪些内容?
热送连铸坯的保温技术包括:连铸机内保温、切割区域铸坯保温及加热、运输过程保温。
14. 什么叫近终形连铸技术?
近终形连铸技术是指所有浇铸接近最终产品尺寸和形状的浇铸方式。
15. 连铸过程中钢水二次氧化有哪些来源?
连铸过程中钢水二次氧化的来源有:
(1)钢包铸流和中间包铸流与空气的相互作用。
(2)中间包钢水表面和结晶器钢水表面与空气的相互作用。
(3)钢水与中间包衬耐火材料的相互作用。
(4)钢水与浸入式水口的相互作用。
(5)钢水与中间包、结晶器保护渣的相互作用。
16. 钢水二次氧化物的特点是什么?
钢水二次氧化物的特点是:组织复杂、颗粒尺寸大、形状不规则、偶然分布。
17. 影响铸机生产率的因素有哪些?
影响铸机生产率的因素有:
(1)提高连铸机的作业率。
(2)提高浇铸速度。
(3)提高连浇炉数。
(4)减少两次连浇之间的间隔时间。
18. 简述连铸对钢水的基本要求。
连铸对钢水的基本要求是:
(1)钢水质量:稳定和合适的浇铸温度、纯净度、成分和可浇性。
(2)钢水供应节奏:稳定和合适的钢水量和供应时间。
19. 从工艺角度分析提高连铸钢水纯净度的措施。
提高连铸钢水纯净度的措施有:
(1)无渣出钢,实行前后挡渣。
(2)采用钢包精炼措施,最好使用真空处理。
(3)连铸实行无氧化浇铸。
(4)采用中间包冶金,如实行大容量中间包,增加挡墙等。
(5)使用浸入式水口和保护渣浇铸。
20. 夹杂物大小、形状与钢的力学性能有什么关系?
非金属夹杂物对钢的力学性能的影响,不仅与它们的含量多少有关,还与形状和大小有关。一般集中分布的、粗大的、延伸很大的条带状塑性夹杂物及密集的、点链状脆性夹杂物对钢的塑性和韧性的危害最大;细小的、分散且均匀分布的球状夹杂物危害较小。
21. 简述浇铸结束后铸坯头部产生缩孔的原因与措施。
浇铸终了时,由于坯壳内钢水收缩面未得到补充,在浇铸头部形成缩孔。缩孔的深浅与拉速有很大的关系,所以合理降速,加之充分满足镇静时间,就可以减少缩孔。
22. 结合本人的初步实践,简述提高拉速的技术措施。
提高拉速的技术措施有:
(1)以低过热度的钢水浇铸。
(2)选择最佳的结晶器铜管内腔形状,以尽量减少坯壳与铜壁间的气隙。
(3)结晶器出口部分予以强冷,以提高凝固速度。
(4)足够的二冷强度。
(5)采用液相矫直和连续矫直等新技术。
23. 简述连铸“三电”系统的概念。
连铸生产过程中的“三电”系统是计算机控制系统、电气传动控制系统、仪表控制系统三部分的总称。
24. 简述炼钢的基本任务。
炼钢的基本任务是:
(1)脱C:降C至钢种的规定范围;C-O反应产生强烈沸腾,搅动熔池,以去气、去夹杂及均匀钢水温度和成分。
(2)去P、S及其他杂质。
(3)去气、去夹杂。
(4)脱氧合金化。
(5)保证连铸所需的钢水质量(成分温度和流动性)和供应(钢水量及节奏)的匹配。
25. 提高连浇炉数的措施有哪些?
提高连浇炉数的措施有:
(1)减少漏钢滞坯等事故。
(2)提高钢包的自动开浇率。
(3)改进中间包耐火材料的质量,减少水口堵塞。
(4)实现中间包的快速更换。
(5)异钢种多炉连浇。
26. 简述钢中白点的形成过程。
当钢中固溶的氢较高时,经热变形加工后,在冷却及存放过程中,溶解度下降,引起氢的聚集析出,往往形成很大的内应力,使钢中产生的微裂纹形成白点。