连铸钢水成分控制有哪些要求

钢水成分的控制首先应满足钢种规格的要求。钢水中含的元素大致可分为以下几类：

(1)合金元素：有意加入到钢中，使其达到规定的成分范围，保证钢的机械性能和使用性能。

(2)杂质元素：是指不希望在钢中存在的，也不是有意加入的元素，对钢的性能起有害作用。

(3)残余元素：是指由原材料(如废钢)，或耐火材料带入钢中而不是有意加入的元素如砷(As)、锑(Sb)、锡(Sn)、铜(Cu)等，它们对钢的热脆性、腐蚀性有不良影响。

(4)微量元素：有意加入钢中的元素，如加入钢中硼(B)、铌(Nb)、钒(V)、钛(Ti)改变产品某一性能，其含量均小于0.1％。

钢中这些元素有的是有意加入的，有的是因去除不净留下来的，它们对钢水的浇注性能和产品质量有重要影响。对连铸钢水成分控制的要求是：

(1)成分稳定性：为保证多炉连浇时工艺操作稳定性和铸坯质量的均匀性，必须要求把各炉钢水成分控制在较窄的范围内，来保证各炉钢水成分的相对稳定。

(2)钢水可浇性：中间包水口直径小，浇注时间长，必须保证钢水具有良好的流动性，不堵塞、冻结水口。

(3)抗裂纹敏感性：由于铸坯在连铸机内边运动边凝固，受到外力作用和冷却水的强制冷却，坯壳容易产生裂纹，因此对钢的高温力学性能有强烈降低作用的元素，如硫(S)、磷(P)、应加以限制，以提高铸坯抗裂纹的能力。

(4)钢水纯净度：应尽可能减少钢水在浇注过程中的再污染，减少或杜绝钢中夹杂物的来源，提高产品质量。

连铸钢水常规成分控制有哪些要求

浇注过程中对钢水常规元素的控制要求是：

碳(C)：是对钢的性能影响最大的基本元素。若多炉浇注时，各炉之间钢水中碳含量差别要求小于0.02％。实践证明，钢中C=0.12～0.17％，连铸坯易产生纵裂、角裂，甚至造成漏钢事故。为了减少这类钢对裂纹的敏感性，通常在保证机械性能的前提下，把钢的含碳量控制在0.16～0.22％范围内，而把锰(Mn)含量提高到0.7～0.8％。

硅(Si)、锰(Mn)含量控制：硅、锰含量既影响钢的机械性能，又影响钢水的可浇性。首先要求把钢中硅、锰含量控制在较窄的范围内(波动值Si士0.05％、Mn士0.10％)，以保证连浇炉次铸坯中硅、锰含量的稳定。其次要求适当提高Mn/Si比。Mn/Si大于3.0，可得到完全液态的脱氧产物，以改善钢水的流动性。因此，应在钢种成分允许的范围内适当增加Mn/Si比，使生成的脱氧产物(MnO·SiO₂)为液态。如以Q235钢为例，规格成分Si为0.12～0.30％，Mn为0.4～0.6％。如按成分中限控制，Mn/Si比为2.5，此时脱氧产物为SiO₂，它熔点高呈固态，使钢水的流动性变差，影响了钢水的可浇性。如将Si按中、下限控制，Mn按中、上限控制，把Mn/Si比控制在3.0左右，此时钢水的脱氧生成物为液态的硅酸锰(MnO·SiO₂)，改善了钢水流动性，保证了连铸顺利。

因此，在成分规格范围内，调整Si、Mn含量，保持Mn/Si大于3.0，以改善钢水的可浇性，这是连铸硅镇静钢的一个特点。

连铸钢水其他元素含量控制有哪些要求

钢中的碳和合金元素(硅Si、锰Mn、铬Cr、镍Ni)含量应按钢种规格要求进行严格控制，还应对其它元素进行严格控制。

有害元素(硫S、磷P)含量：S、P是由原料中带入的。除个别钢种(如易切削钢)要求含有较高S外，绝大部分钢种，根据产品用途对S、P含量有一定的限制。S对钢的热裂纹敏感性有突出的影响，S大于0.025％时，钢的延性有明显的下降，铸坯裂纹加重；P会使钢的晶界脆性增加，裂纹敏感性增强。因此对于连铸钢水要求S小于0.03％，最好S小于0.025％，或S+P小于0.050％才能防止铸坯产生热裂纹。

目前，世界各国不少工厂利用铁水预处理和炉外精炼的方法来降低钢中S、P含量，有的产品如石油管线用钢要求钢中S含量小于0.005％。

残余元素含量：钢中残余元素如铜、锡、铅、锑等，通常是由废钢带入的，而在冶炼中不能去除而残留在钢中。连铸坯在冷却过程中由于铁的氧化，这些元素在晶界富集，造成铸坯表面裂纹。因此应精选废钢或废钢搭配使用，控制钢水中铜小于0.2％，锡、砷、锑含量小于0.10％。

微量元素：为了改善钢的使用性能，出钢合金化时，有意加入微合金元素，使其在钢水中保持其一定含量，如钢中含有微合金元素铌Nb、钒V，可提高钢的韧性，增加抗硫化氢腐蚀能力。

连铸硅镇静钢成分控制有哪些特点

根据钢水脱氧翟度的不同，可分为镇静钢、沸腾钢和半镇静钢3类。

目前，连铸只能浇镇静钢。而连铸镇静钢还可分为硅镇静钢和铝镇静钢。

所谓硅镇静钢，就是出钢时在钢包中加入硅铁和锰铁进行脱氧合金化。终脱氧不用铝或用少量的铝。硅镇静钢(如20MnSi)主要是做钢筋，广泛应用于建筑行业，是小方坯连铸的一个主要钢种。

而小方坯连铸一般是敞开浇注，中间包采用定径水口。连铸硅镇静钢常发生的问题：(1)如终脱氧不用铝，常发生脱氧不良，结晶器内钢水生成一氧化碳(CO)气体而铸坯产生皮下气泡。(2)如终脱氧用铝，而加铝量控制不当，钢水中Al₂O₃夹杂会使定径水口堵塞，影响浇注的正常进行。(3)结晶器钢水面生成浮渣太粘甚至呈固态，容易在铸坯表面形成夹渣，常常造成拉漏事故。

因此连铸硅镇静钢，为了解决上述3个问题，在钢水成分和脱氧控制上应注意以下几点：

(1)控制钢水成分中的Si、Mn量，使其Mn/Si比保持在3.0左右，以使结晶器钢水面的浮渣呈液态，防止生成表面夹渣。

(2)终脱氧适当加铝。加铝量既要能使钢水完全脱氧，在结晶器钢水凝固时铸坯不形成皮下气泡，又要在钢水中不形成单独的Al₂O₃夹杂，以防止堵塞水口。理论和实践经验指出，钢中酸溶铝含量在0.006～0.008％时，可以满足要求。因此，在钢包加200～300g/t钢铝终脱氧，同时加lkg/t钢的Si-Ca合金脱氧。