联系我们

  影响低氧铜杆质量因素及其控制方法有哪些呢?

  1.竖炉水含氧量控制根据成品低氧铜杆含氧量来控制,如成品氧250×10-4~450×10-4为最佳,那么如何控制呢?首先,必须控制好竖炉铜水含氧量.竖炉含氧量应控制在10~200×10-4为宜;利用CO分析仪对竖炉预混燃气、煤气、混合气进行分析,监控其中CO含量,从而达到控制竖炉含氧量目的。

  2.铸坯质量控制整个连铸连轧,生产线关键。连铸连轧对铸机质量要求是:温度均匀、无裂纹无气孔、夹渣并具有所需轧制温度,其质量要求,往往受到下列几个主要影响因素制约:结晶轮冷却速度、浇注温度、结晶轮腔涂碳黑效果、铜液中含氢量、含硫量、铸机冷却水水质状况以及人为操作熟练程度等等;其实际上铸轮结晶腔内液态铜向固态铜转化过程。冷却均匀情况下,铜液凝固时必然成标准“v”字形,V字形锐角大小,也将随铜液高度、冷却速度大小而发生变化。冷却速度原因很多,诸如:冷却水压力、流量、冷却水温度、碳黑层厚度和结构,以及冷却水水质情况等。

  3.结晶轮涂碳黑效果对铸坯质量影响连铸过程中依赖于乙炔不完全燃烧,每次浇铸之间连续向结晶轮成型腔内喷涂碳黑,由于熔融铜液与碳黑直接接触,使碳黑层发生二次热分解。二次热分解之后残留在结晶轮内残存碳黑分布情况和质量、重量,就成为决定连铸过程中铜液凝固时热传导速度主要因素。事实证明,在这过程中,热传导速度随这残存碳黑层厚度增加而降低。当铜液接触到结晶轮腔内碳黑层后,铜液热量迅速排出,立即形成薄薄的一层凝壳层,随即壳层收缩;于是结晶轮和凝固壳层之间形成一个间隙,这个间隙将被碳黑层二次分解后产生混合气体所填满。这些释放气体中,每一种气体均具有不同热传导系数;因此,混合气体平均热传导系数和冷却水压力、流量、碳黑层厚度决定热传导另一个重要因素。由于气体平均热传导系数与碳黑层结构有关,因此,谨慎地确定和调节碳黑层厚度,以便在二次热分解期间能释放出较高热传导系数气体井充满问隙十分必要影响碳黑层结构因素:乙炔气质量、乙炔压力、流量、燃烧器喷嘴直径、火焰高度(完全燃烧时,整个乙炔火焰不同位置、碳黑颗粒大小也是不相同)等等。结晶轮内腔碳黑层厚度也是决定热传导率一个重要因素,这是因为结晶腔内铜液冷却速度与碳黑层厚度成反比过厚碳黑层,将会降低冷却速度,这种情况下浇铸出来铸坯内部就会产生氧化物偏析缺陷或形成气泡或形成成团氧化物,上述这些缺陷,正是使铸坯发生开裂主要原因。

  4.氢对铸坯开裂影响,但当液态铜向固态铜转化时(此时温度处在l083℃)。氢液态铜中溶解度将明显下降,这时会析出大量氢气。冷却速度较慢情况下,凝固时析出氢气不可能全部以气泡形式排出,而主要析出在铸坯结晶前沿铜液中,随着结晶体生长逐渐富集于支晶之间。与此同时,固液面附近支晶凝固收缩时产生疏松和支晶表面缺陷,为气孔形核长大提供了有利条件。这就是铸坯冷却速度较慢情况下会产生沿晶气孔一个主要原因,当带有沿晶气孔铸坯进入轧机时,铸坯表面同时受外力作用,气孔随金属变形而被压缩或伸长,并与沿晶界分布疏松及夹杂等缺陷互助作用并串通,使之成为一个薄弱晶界结构环节。轧制时,不但不能与铜材母体压成一体,相反使沿晶裂纹发生扩展,从而产生沿晶热裂,并在其后各道次变形中逐步扩大。此外,沿晶界分布气孔降低了铸坯断面承受拉力有效面积,降低了晶界塑性变形能力.使铸坯开裂。气孔存在,破坏了秒重量流量相等连轧条件,因此多气孔轧件轧制过程中,将会产生冲导卫现象。

  5.对铸坯开裂影响,由于电解铜中本己存在一定数量含硫量,加上电解铜表面粘附着电解液、硫酸铜以及煤气中含硫量,使铜液中含硫量增加。铜液中由于氧和硫共同存在,将有如下反应:

  Cu2S+2CuO=4Cu+SO

  溶解铜液中SO气体,当其分压大于炉气中SO分压和铜水静压力时,将逸出液面,由于液面上留有铜渣及煤气中含硫,有如下反应:

  2Cu+SO2=Cu2S+O2(1)2HS+S0=SO+H2O(2)

  反应式(1)表明硫不能逸出铜液面;反应式(2)表明炉中SO增多,使铜液中SO析出困难,另一方面,由于炉气中SO增多加速反应式(1)向右进行,这就是使用含硫量较高煤气作燃料,而导致铸坯含硫量增加原因所在。由于硫或SO气体富集于晶界,成为铸坯热裂核心,从而形成热裂,这就是我们通常称之为“硫脆”现象。

 

  6.铸机冷却水水质对铸坯开裂影响,铸机冷却水水质化学条件对铸机结晶轮冷却效果影响很大,根据经验及要求,必须使用“软水”。否则,铸机结晶轮底部、两侧以及钢带顶部形成水垢,使结晶轮和铜带热传导急剧下降,降低了结晶轮冷却速度,结果铸坯将会产生上面已经提到种种铸造缺陷,使铸坯开裂。往往很短时问内使铸造过程停止下来,无法维持正常生产。在生产过程中铸机冷却水不可避免地混有碳黑、铜屑、耐火材料等杂物,如不把这些沉淀物分离,势必阻塞冷却水喷嘴,影响冷却水流量、压力。因此,铸机冷却水系统中增添一套沉淀物隔离机构完全必要。由上分析可知,造成铸坯开裂原因是多种。铸坯开裂严重时使生产无法进行(通常为断坯),轻微时,铜杆表面(或内部)将会产生裂纹,给下道拉丝工序带来很多麻烦。