PDF《连铸坯中气泡产生原因分析及判断方法》

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5 . /气泡实例 韶钢于

7 7 7年开发的

8 9 :7 ;

低碳拉丝准 沸腾钢方坯$ 几乎每条方坯都存在皮下气泡和针 孔$ 分布很有规律$ 气泡严重时$ 形成'

蜂窝( 状$ 窝 孔的分布方向与凝固方向相同$ 蜂窝状气泡在钢 坯 横截面* 用刨床加工实物# 上的分布如图

6 $ 横 截面的芯部存在一个非常对称的正方形$ 其内不 存在气泡)图 6证明了在其它条件相对稳定的前 提下$ 存在一个由钢水静压强决定的气泡生成临 界压强$ 也就是说$ 大于该压强的钢水$ 不再生成 . /气泡)

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5 % 改善和消除 . /气泡的措施 加大连铸坯一冷水强度$ 提高连铸坯拉速$ 可适当减少<

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/= 的相界面偏析富集$ 减少针孔 气泡源$ 同时使钢水快速进入高静压强的下部区 域$ 能够有效抑制 . /针孔气泡的长大) 图6准沸腾钢方坯横截面上的蜂窝状气泡示意图* 阴影 部分# 为了顺利连铸低硅低铝准沸腾钢水$ 保证不 产生大量皮下气泡$ 一方面$ 必须摸索出低碳准沸 腾钢的合理的氧浓度* 用固体电解质氧浓差电池 测定钢中氧活度$ 通过钢包喂硅钙丝调节其值# $ 韶钢的经验值为中包 ? <

/ = -%

7 @A

7 B6

7 :A ! 另一 方面$ 在钢水中氧浓度一定的条件下$ 可适当提高 拉速$ 进一步抑制皮下气泡的生成)

5 外来气体* 保护性气体>

空气>

水蒸汽#

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5 6 空气及其二次氧化 当连铸过程的钢水淌开浇铸$ 使钢流表面与 大气直接接触$ 或保护浇铸装置有缝隙产生负压 吸入空气$ 则发生钢水的二次氧化$ 钢中吸入大量 空气)一方面$ 在气>

液界面$ 空气中的氧分子>

部 分氮分子溶解进入钢中$ 增加了钢中<

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2= 含量$ 空气中的二氧化碳$ 会部分地与钢中.>

8C>

DE >

FG 等发生反应$ 生成金属氧化物和./气体)钢液吸入空气导致二次氧化产生 . /气泡的 行为与钢水脱氧不良产生 . /气泡的行为相同) 另一方面$ 未溶解的空气* 混合气体# $ 以气泡的形 式进入钢液$ 其行为与后面描述的保护性气体氩 气相似) 溶解在钢液中的部分氮>

氧>

氢等原子$ 当与 钢中已经存在的气泡边界接触时$ 也会以原子形 式扩散至界面$ 形成氮>

氧>

氢分子$ 进入气泡)

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5 水蒸汽 主要来源有如下几方面+

6 # 精炼过程中添加的合金>

造渣料>

大>

中包 覆盖剂>

结晶器保护渣$ 含有一定的水分$ 其中的 部分水$ 分解成<

1= >

<

/= 进入钢液)为此$ 必须保 证合金料的干燥或采取烘烤措施$ 保证进厂的覆 盖剂>

保护渣的水分在

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H以下$ 防止受潮) # 连铸过程$ 铸机水冷系统产生水蒸汽$ 由于 抽风机能力不足$ 水蒸汽会沿铸机上升$ 在结晶器 上盖板下表面凝成水滴$ 从结晶器铜板上口边沿 I &

% I 宽厚板 第6 JJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJ卷万方数据 流入结晶器! 进入结晶器保护渣! 甚至部分水蒸汽 从组合式结晶器角缝进入并上升! 进入保护渣中! 导致保护渣湿润! 并在弯月面结渣! 造成连铸不 顺 这部分水蒸汽! 只有很小一部分能进入烧结 层! 分解成# $% &

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% 原子! 而# $% &

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% 原子进入钢 水之前! 必须透过溶渣层! 因此! 应该只有极小部 分能最后进入钢液 ( ) 耐火材料中的水 主要指中包等耐火材料 烘烤不干! 在浇铸的前一阶段* 主要是连浇炉的头 几块坯或第一炉) ! 水蒸汽全部进入钢中变成#$% &