鑄坯缺陷圖譜及預防

1、1.表面縱裂紋定義與外觀：沿拉坯方向，鑄坯表面中心位置附近產生的裂紋，裂紋長101500mm，寬0.13.5mm，深5mm。成因及危害：在結晶器彎月面區(qū)（鋼液面下170mm）左右，鋼液凝固在固相線以下發(fā)生轉變，導致凝固厚度生產的不均勻性，由于熱收縮使坯殼產生應力梯度，在薄弱處產生應力集中，坯殼在表面形成縱向凹陷，從而形成縱向裂紋。簡言之，結晶器彎月面區(qū)凝固殼厚度不均勻性是產生表面縱裂紋的根本原因，在二冷區(qū)鑄坯裂紋進一步擴展。導致表面縱裂紋指數增加的因素有：（1）鋼水成分 S0.020%，P0.017%；Mn/S降低；C=0.120.17%;包晶反應鋼轉變，收縮大，氣隙形成，坯殼折皺，結晶器熱流

2、不穩(wěn)定，坯殼厚度生產不均勻性加重；(2)拉速增加；(3)保護渣熔化性能不良、液渣層過厚或過薄導致渣膜厚薄不均，使局部凝固殼過薄。液渣層厚度10 mm;(4)結晶器液面波動5mm;（5）結晶器熱流和冷卻 低碳鋼 結晶器熱流60Cal/cm2；中碳鋼 結晶器熱流41Cal/cm2；（6）結晶器錐度不合適；（7）結晶器鋼液流動 水口不對中；水口插入深度不合適。（8）結晶器振動 振痕深；負滑脫時間增大。裂紋嚴重時會造成漏鋼和鋼坯廢品。預防及消除方法：防止縱裂紋產生的根本措施就是使結晶器彎月面區(qū)域坯殼厚度均勻生長。（1）盡量降低鋼中S、P含量，提高Mn/S。(2)合適的拉坯速度。(3)合適的保護渣 &#

3、183;=24 液渣層厚度1015mm 高結晶溫度的保護渣 均勻渣膜厚度（150m/0.30.5kg/m2）。(4)保證結晶器鋼水流動合理性 結晶器液面波動±3±5mm 水口對中 合適的水口插入深度。（5）保證結晶器初始坯殼均勻生長 合適結晶器錐度結晶器弱冷熱頂結晶器。（6）合適的結晶器振動 合適的負滑脫值 合適的頻率和振幅 振動偏差（縱向、橫向0.2mm）。（7）良好的連鑄機設備狀況，保證出結晶器鑄坯運行良好 結晶器與零段、二冷區(qū)上部對弧要準 冷卻均勻性良好。檢查與處置：用肉眼檢查；進行火焰清理，缺陷嚴重部位切除判廢。2.角部縱裂紋定義與外觀：沿拉坯方向，在距鑄坯角部（棱

4、邊）015mm處產生的裂紋，裂紋長101500mm，寬0.13.5mm，深5mm。成因及危害：（1）與形成表面縱裂的原因基本相同。（2）鋼流對角部沖擊過強。（3）沿結晶器高度水縫厚度不均勻，造成結晶器角部冷卻不良。（4）結晶器圓角半徑太小。預防及消除方法：（1）與形成表面縱裂的預防及消除方法基本相同。（2）保證浸入式水口對中良好，減少鋼流對角部的過強沖擊。（3）裝配結晶器時，保證冷卻水縫厚度一致，使之冷卻均勻。（4）合適的圓角半徑。裂紋嚴重時會造成漏鋼和鋼坯廢品。檢查與處置：用肉眼檢查；進行火焰清理，缺陷嚴重部位切除判廢。3.表面橫裂紋定義與外觀：生成于鑄坯面部的橫向裂紋，簡稱為表面橫裂紋。與

5、振痕共生，深度27mm，長度較短，一般在550mm之間，裂紋處常常被FeO覆蓋。成因及危害：產生于結晶器初生坯殼形成振痕的波谷處，振痕越深，則橫裂紋越嚴重，由于：冷卻速度降低，晶粒粗大；奧氏體晶界析出沉淀物（AlN），產生晶間斷裂；沿振痕波谷處元素呈正偏析。這樣，振痕波谷處，奧氏體晶界脆性增大，為橫裂紋產生提供了條件。鑄坯運行過程中，受到外力（彎曲、矯直、鼓肚、支撐輥不對中等）作用時，剛好處于低溫脆性區(qū)的鑄坯表面處于受拉伸應力作用狀態(tài)，如果坯殼所受的臨1.3%，在振痕波谷處就產生裂紋。導致表面橫裂紋指數增加的因素有：（1）鋼水成分 C=0.080.15%，坯殼厚度生長不均勻性強，振痕深，表面易

6、產生凹陷或橫裂紋 N含量高；（2）結晶器振動 振痕深度增加 負滑脫時間增加；（3）結晶器液面波動增加；（4）保護渣消耗量低，坯殼易與銅壁發(fā)生粘結；（5）二冷強度不合理，鑄坯在脆性區(qū)矯直；（6）鑄坯橫向溫差大，尤其是角部溫度。裂紋嚴重時會造成漏鋼和鋼坯廢品。預防及消除方法：（1）作好保護澆鑄，盡量降低鋼中N含量。（2）采用高頻率（100400/min），小振幅（±24mm）的結晶器振動機構，降低振痕深度。（3）降低結晶器液面波動±35mm。（4）合適的保護渣用量和粘度，既要減欠振痕，又要防止坯殼粘結，最少為0.5kg/t鋼。（5）調整二冷水分布，在矯直前鑄坯表面溫度900，避

7、開脆性區(qū)。（6）根據鋼種的不同，二冷配水量分布應使鑄坯表面溫度分布均勻，應盡量減少鑄坯表面和邊部溫差。（7）良好的鑄機對弧精度和設備狀態(tài)。 檢查與處置： 用肉眼檢查； 進行火焰清理，缺陷嚴重部位切除判廢。4角部橫裂紋 定義與外觀：生成于鑄坯角部的細小橫向裂紋，稱為角部橫裂紋。與振痕共生，通常深度為24mm，長度較短，一般在520mm之間，裂紋處常常被FeO覆蓋。成因及危害（1）結晶器錐度太大。（2）結晶器表面劃傷。（3）結晶器出口與零段對弧不準。（4）鑄坯角部冷卻太強，矯直時表面溫度小于900。（5）當鑄坯角部有星狀裂紋時，受到矯直力的作用，就會以這些星狀裂紋為缺口，形成角部橫裂紋。（6）振痕

8、太深。裂紋嚴重時會造成鋼坯廢品。預防及消除方法：（1）合適的結晶器錐度。（2）處理事故、送引定或放入冷料等操作時避免結晶器表面損傷或劃傷。（3）結晶器出口與零段嚴格對弧，結晶器振動裝置周圍無雜物，無偏振，保證振動正常。（4）調整二次冷卻，防止鑄坯角部冷卻太強，矯直時表面溫度大于900。（5）采取與預防星狀裂紋產生的措施。（6）采用高頻率（100400/min），小振幅（±24mm）的結晶器振動機構，降低振痕深度。檢查判斷：進行火焰清理，缺陷嚴重部位切除判廢。 5.星狀裂紋定義與外觀：裂紋位于鑄坯表面常被FeO覆蓋，經酸洗后才能被發(fā)現，表面裂紋分布無方向性，形貌呈網狀，深度可達14mm

9、，有的甚至達20mm。成因及危害：（1）銅滲漏：在結晶器下部，銅板渣層破裂，發(fā)生固/固摩擦接觸，Cu局部粘附在坯殼上，Cu的熔點為1040，Cu熔化沿奧氏體晶界滲透，晶界被破壞而失去塑性，產生熱脆。銅富集：由于高溫鑄坯表面鐵被氧化，在FeO皮下形成Cu的富集相熔點低，形成液相沿晶界穿行，在高溫（11001200）具有最大的裂紋敏感性。（2）奧氏體晶界玷污：由于結晶器彎月面初生坯殼在張力和靜壓力的作用下奧氏體晶界裂開，固/液界面富集溶質的液體進入裂紋，加上晶界析出物，污染了晶界成為晶界薄弱點，是產生星狀裂紋的起點。（3）鑄坯在運行過程中進一步受到張力作用（鼓肚、不對中、冷卻不均勻等），裂紋進一步

10、擴展。（4）H2過飽和析出：當鋼水中H5.5ppm會出現網狀裂紋廢品，當N1011ppm，網狀裂紋廢品增加。（5）晶間硫化物脆性：奧氏體晶界富集（Fe、Mn）S，熔點9801000，晶界形成硫化物液體薄膜，在外力作用下形成網狀裂紋。裂紋嚴重時會造成漏鋼和鋼坯廢品。預防及消除方法：（1）采用硬度高、耐磨性好的Cu-Ag、Cr-Zr-Cu銅板+鍍Ni Fe或鍍Cr或復合鍍層結晶器；及時更換結晶器。（2）控制鋼中殘余元素如Cu0.2%。（3）根據鋼種成分對裂紋的敏感性，將C、S、Mn/S含量控制在合理的范圍。（4）保證合金、Ar、包襯、保護渣、覆蓋劑等材料干燥。（5）澆鑄工藝條件：合適的澆鑄溫度，拉

11、速，二冷水量，使用粘度合適的保護渣，在鑄坯與結晶器間隙中形成穩(wěn)定的渣膜。（6）良好的連鑄機設備狀況（與防縱裂紋措施相同）。 檢查判斷：用肉眼檢查（經酸洗）； 必須進行火焰清理，缺陷嚴重部位切除判廢。6 表面夾渣定義與外觀：鑲嵌于鑄坯表面或皮下的渣疤稱為夾渣。形狀不規(guī)則，深淺不一，嵌入較淺的夾渣可能被二冷水沖刷掉，在鑄坯表面形成凹坑。成因及危害：（1）結晶器液面急劇波動，造成保護渣卷入并鑲嵌于坯殼處。（2）保護渣性能不良，渣條多，渣條未撈凈，卷入并鑲嵌于坯殼處。（3）鋼水夾雜物多，流動性不好，中包水口壁上高熔點的大塊附著物突然脫落進入結晶器鋼水。 夾渣部位坯殼薄，容易破裂導致漏鋼；夾渣鑄坯軋制后

12、，鋼材表面遺傳為結疤。預防及消除方法：（1）穩(wěn)定結晶器液面操作。（2）根據不同鋼種使用專用保護渣；保護渣保持干燥，避免庫存時間太長，防止保護渣實效。（3）嚴格執(zhí)行喂Si-Ca線和鋼水軟吹氬操作制度，提高鋼水純凈度。檢查處理：用肉眼檢查（經酸洗）； 必須進行火焰清理或修磨，缺陷嚴重部位切除判廢7表面折疊（振痕異常）定義與外觀： 振痕外凸、鑄坯表面起皺、粘渣，皮下有微小裂紋存在，嚴重時出現搭結現象，在鑄坯表面有橫向的折疊痕跡，嚴重時有橫向裂紋。成因及危害（1）結晶器內懸掛使凝固殼撕裂，由于結晶器強冷，在撕裂處漏出的鋼水立刻凝固在表面形成折疊痕跡。（2）結晶器振動參數不當。（3）結晶器潤滑不良，坯殼

13、與銅壁粘結。（4）結晶器出口與二次冷卻段對弧不良。振痕下谷部分布著大量的微觀裂紋，裂紋在高溫下被氧化，形成氧化鐵夾雜。這帶來軋制過程中裂紋不能焊合，軋材上出現結疤及掉塊現象。 預防及消除方法：（1）降低負滑脫率，優(yōu)化結晶器振動參數。（2）調整結晶器保護渣的理化性能，提高潤滑，降低鑄坯與結晶器之間的機械作用力，。（3）結晶器出口與二次冷卻段嚴格對弧。檢查處理： 用肉眼檢查； 必須進行火焰清理，清理不合格直接判廢。8劃傷定義與外觀：沿澆鑄方向，在鑄坯表面出現連續(xù)或斷續(xù)的溝槽狀機械損傷，尤其在鑄坯外弧、側弧出現居多。成因及危害：（1）鑄坯高溫強度低。（2）足輥、二冷段輥子、支座上粘有冷鋼（尤其是漏鋼

14、造成的冷鋼），造成鑄坯被冷鋼劃傷。（3）二冷段輥子、切前輥、切后輥不能正常運轉，造成鑄坯被輥子劃傷。（4）鑄坯跑偏，被導槽劃傷。（5）拉矯輥表面有異物或不光滑。增加了火焰清理量，劃傷嚴重者造成廢品。預防及消除方法：（1）澆鑄前清理足輥、二冷段輥子、支座上的冷鋼，控制漏鋼。（2）澆鑄前檢查足輥、二冷段輥子、切前輥、切后輥，保證其正常運轉。（3）澆鑄前檢查結晶器、噴嘴、噴淋管，防止鑄坯跑偏。（4）澆鑄前檢查拉矯輥表面狀況，保證光滑無異物。檢查處理：用肉眼檢查； 深度超標要進行火焰清理，嚴重者切除判廢。9 脫方定義與外觀：當方坯橫截面上兩個對角線長度不相等時稱為脫方。成因及危害：（1）結晶器老化，坯

15、殼冷卻不均勻。（2）結晶器四面水縫厚度不均勻，坯殼冷卻不均勻。（3）結晶器水縫被異物堵塞，坯殼冷卻不均勻。（4）噴嘴堵塞，二冷區(qū)鑄坯四個面冷卻不均勻。（5）浸入式水口不對中。（6）結晶器渣膜厚度不均。脫方到一定程度會在鈍角部位產生對角線裂紋。脫方嚴重會造成漏鋼。脫方過大，即當ab710mm時，在軋鋼加熱爐內推鋼時可能會發(fā)生堆鋼，在軋制時角部可能會產生折疊或不能咬入孔型。預防及消除方法：（1）及時更換結晶器。（2）保證結晶器修砌質量，不變形，保證四面水縫厚度均勻。（3）提高結晶器冷卻水水質，防止水縫被異物堵塞。（4）及時清理噴嘴，保證二冷區(qū)鑄坯四個面均勻冷卻。（5）保證浸入式水口對中良好。（6）

16、保護渣加入應少、勤、勻。檢查處理：用肉眼檢查，用卡尺測量；對嚴重脫方缺陷作判廢處理。10鼓肚定義與外觀：鑄坯的凝固殼鼓脹成凸面，主要發(fā)生在鑄坯的兩個側弧面，凸出最大可達15mm。成因及危害：（1）高溫、高拉速。（2）二冷強度不夠，回溫太快，凝固殼薄，受到內部鋼水靜壓力的作用，產生鼓肚變形。（3）拉矯機壓下量過大。 鼓肚達到一定程度會造成漏鋼和內裂，加重鋼坯偏析。預防及消除方法：（1）避免鋼水高溫、高拉速澆鑄。（2）合理的二冷強度、冷卻均勻，保證足夠的均勻的凝固殼厚度。（3）合理的拉矯機壓下量。檢查處理：用肉眼檢查，用卡尺測量； 鼓肚超標缺陷者判廢。11 彎曲定義與外觀：鑄坯縱向不平直現象稱為彎

17、曲。成因及危害：（1）連鑄事故造成臥坯，鑄坯在二冷室停留時間過長，溫低無法矯直。（2）澆鑄過程中鑄坯冷卻不均勻。（3）碼垛前，整吊鑄坯兩端沒有加固定套，垛周圍環(huán)境溫低，傳熱快，鑄坯向外彎曲。（4）碼垛時垛底不平整，鑄坯受壓變形。 彎曲嚴重會造成坯料入爐和咬入軋機困難。預防及消除方法：（1）處理事故要迅速，避免臥坯。（2）保證結晶器、二冷水冷卻均勻。（3）冬季氣溫較低，碼垛前，整吊鑄坯兩端加固定套。（4）碼垛前，垛底應保證平整。檢查處理：用肉眼檢查，用卷尺測量；嚴重者判廢。12 割傷定義與外觀：鑄坯端面切割不平整、切斜嚴重或表面出現明顯的切割溝槽稱為切割不良。成因及危害（1）割槍燒嘴角度安裝不當

18、。（2）割槍的夾緊裝置松動或脫落。（3）燃氣壓力波動過大。 嚴重時造成端部切除，形成短尺；造成標識打印不清；。預防及消除方法：（1）割槍燒嘴角度安裝合理。（2）割槍的夾緊裝置滿足工藝要求。（3）穩(wěn)定燃氣壓力。檢查處理： 用肉眼檢查； 對超標者進行端部切除。13胡須定義與外觀：在鑄坯端面下部堆積或懸掛的長條形切割熔融物稱為切割瘤。成因及危害火焰切割時，因燃氣壓力不足，造成切割后的熔化物堆積或懸掛。切割瘤易在軋材表面形成結疤或凹坑。預防及消除方法：切割時確保燃氣壓力滿足工藝要求。檢查處理：用肉眼檢查；進行火焰清理。14重接定義與外觀：鑄流經短暫停澆后，中包水口再次開澆造成的鑄坯重新連接。鑄坯重接部

19、位渣鋼混澆，常有鋼筋連接，顏色異常，有明顯的結痕。成因及危害：（1）連鑄帶桿操作。（2）換浸入式水口。（3）處理漏鋼事故。（4）結晶器液面波動過大。 造成鑄坯斷裂。預防及消除方法：（1）連鑄帶桿操作、換浸入式水口、漏鋼造成的重接坯必須挑出。（2）保證良好的設備狀態(tài)，穩(wěn)定操作，減少漏鋼事故。（3）保證中包液面穩(wěn)定，穩(wěn)定澆注操作，避免結晶器液面波動過大。檢查處理：用肉眼檢查（經酸洗）；必須進行火焰清理，清理不合格直接判廢。15縮孔定義與外觀：在連鑄坯橫斷面中心位置附近出現直徑大于3mm的孔洞，稱為縮孔。成因及危害（1）澆注溫度高，鋼液過熱度大。（2）拉速高。（3）二次冷卻強度控制不當。（4）電磁攪

20、拌參數不當。 與大氣相通的縮孔在被加熱時，其內壁受到氧化，軋制過程中不能被焊合，在鋼材中形成殘留。預防及消除方法：（1）控制合適的澆注溫度，實現低過熱度澆注。（2）控制合適的拉速。（3）采用合適的二次冷卻強度。（4）采用合適的電磁攪拌參數。檢查處理： 用肉眼或低倍檢查； 按照相關標準進行判定。16中心偏析定義與外觀： 在酸浸低倍試樣上的中心部位表現為暗黑色斑點，被稱為中心偏析。用光學顯微鏡觀察，偏析斑點處存在大量的硫化物夾雜。成因及危害： 中心偏析由于鋼液由外向內逐次結晶過程中將鋼液中的低熔點物質，如磷、硫元素推向中心所形成。（1）高拉速。（2）高過熱度。（3）鋼水中磷、硫元素含量高。 （4）

21、電磁攪拌參數不當。破壞了鋼組織的連續(xù)性和致密性，軋制過程不能被焊合消除，對鋼材質量造成危害。預防及消除方法：（1）控制合適的拉坯速度。（2）根據鋼種控制合適的澆注溫度，保證鋼水過熱度25。（3）控制鋼中磷、硫元素含量。 （4）采用合適的電磁攪拌參數。檢查處理：用硫印或低倍進行評級判斷。17中心疏松定義與外觀：在酸浸低倍試樣上的中心部位表現為分散的暗點和孔隙，被稱為中心疏松。成因及危害由于鑄坯凝固時體積收縮引起的組織部致密及中心部位因最后凝固氣體析集和夾雜物的聚集而形成，偏析斑點處存在大量的硫化物和氧化物夾雜。（1）高拉速。（2）高過熱度。（3）鋼水中磷、硫元素含量高。 （4）吹氬制度、保護澆注

22、執(zhí)行不好，鋼水純凈度低。 （5）電磁攪拌參數不當。 破壞了鋼組織的連續(xù)性和致密性，軋制過程不能被焊合消除，對鋼材質量造成危害。預防及消除方法：（1）控制合適的拉坯速度。（2）根據鋼種控制合適的澆注溫度，保證鋼水過熱度25。（3）控制鋼中磷、硫元素含量。 （4）嚴格執(zhí)行吹氬制度和保護澆注，提高鋼水純凈度。 （5）采用合適的電磁攪拌參數。檢查處理：用硫印或低倍進行評級判斷。18 非金屬夾雜物定義與外觀：來自于冶煉和澆注過程中的物理化學產物、耐火材料侵蝕產物或卷入鋼液的保護渣被稱為非金屬夾雜物，在酸浸低倍試樣上表現為暗黑色斑點以及腐蝕過重的空隙。成因及危害：（1）吹氬制度執(zhí)行不好，造成脫氧產物上浮排

23、除不充分。（2）保護澆注執(zhí)行不好，造成鋼液被二次氧化。（3）中間包液位低，造成中間包下渣、卷渣。 （4）結晶器液面波動大，造成保護渣被卷入鋼液。（5）耐火材料質量差。（6）中間包液面波動大加劇耐材侵蝕。破壞了鋼的連續(xù)性和致密性，軋制過程不能被焊合消除，對鋼材質量造成危害。預防及消除方法：（1）嚴格執(zhí)行吹氬制度，保證脫氧產物充分上浮排除，提高鋼水純凈度。（2）做好連鑄保護澆注避免鋼液二次氧化。（3）保證中間包液位800mm，避免中間包下渣、卷渣。 （4）調整拉速應緩慢進行，結晶器液面波動5mm，避免保護渣被卷入鋼液。（5）使用高質量的耐火材料。（6）避免中間包液面劇烈波動。檢查處理：用硫印或低倍

24、進行評級判斷。19氣泡/針孔定義與外觀：位于鑄坯表皮以下，直徑和長度各在1mm和10mm以上的向柱狀晶方向生長的大氣泡叫皮下氣泡，比氣泡小呈密集的小孔叫皮下針孔。若裸露在外面的叫表面氣泡。成因及危害：（1）鋼水脫氧不良。（2）合金料、爐襯、包襯等潮濕，造成鋼水中的氣體含量高。（3）塞棒吹氬時，氬氣未即時排出殘留在鋼中。 在加熱爐內，鑄坯的表面氣泡或皮下氣泡內表面被氧化而形成脫碳層，軋制后不能焊合而形成表面缺陷。埋藏深的氣泡很難被發(fā)現，會使產品產生裂紋廢品。預防及消除方法：（1）鋼水脫氧滿足工藝要求。（2）合金料等入爐料應干燥，保證爐襯、包襯烘烤時間和烘烤溫度，盡量降低鋼中氣體含量。（3）控制合適的塞棒吹氬流量和強度，滿足工藝要求。檢查處理：用肉眼檢查；按相關標準進行判定處理。20中間裂紋定義與外觀：發(fā)生在連鑄方坯的柱狀晶區(qū)，并沿柱狀晶擴展，一般垂直于鑄坯的兩個側面，嚴重時中心點的上下左右四個方向同時存在，該裂紋被稱為中間裂紋。成因及危害：該裂紋的產生與二次冷卻產生的熱應力有密切的關系。（1）澆注溫度高，鋼