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连铸减少铸坯氧化铁皮方案

一、减少氧化铁皮的意义

目前铸造一车间连铸机主要生产20＃、45＃钢坯，生产过程中，

铸坯表面产生大量的氧化铁皮，铸坯出拉矫机后，氧化铁皮大块大块

的脱落，既影响铸坯质量及钢水收得率，同时也造成氧化铁皮清理量

大，清理困难。

因而减少和防止连铸坯在冷却过程中的氧化，对提高成材率具有

十分重要的意义。解决这个问题，可有效的提高产量、减少单位成品

的金属消耗、降低成本，得到显着的经济效益。

二、氧化铁皮形成机理

高温钢水在连铸结晶器内凝固成型，形成一定厚度的坯壳，铸坯

出结晶器后表面温度较高，暴露在空气中，与氧气及二冷室的水蒸汽

发生反应，生成氧化铁。具体式如下：

⑴、钢与氧气的反应：

2Fe+O=2FeO

2

3Fe+2O=FeO

234

2FeO+1/2O=3FeO

34223

⑵、钢与水的反应：

Fe+HO=FeO＋H

22

3Fe+4HO=FeO＋4H

2342

3FeO+HO=FeO＋H

2342

由以上反应可知，连铸坯表面的氧化铁在整个厚度上不仅仅是一

种氧化铁，最多可能存在三种氧化铁，从外到内FeO、FeO、FeO同

2334

时存在。而且形貌、成分、结构不同的氧化层与基体的结合力不同，

FeO为面心立方、晶轴为，FeO为立方晶体，晶轴为，面心立方的FeO

34

分解成立方晶体的FeO，组织结构转变，体积产生膨胀，这就是高温

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铸坯表面产生氧化铁皮并容易脱落的原因。

三、铸坯氧化的影响因素

1、钢水温度的影响

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钢水温度高，钢坯出结晶器后温度也相应增高，氧化铁皮的生成

几率增大。目前，我司连铸钢水受生产节奏及钢包、中间包保温效果

差，散热快等因素的影响，上台温度普通偏高，这是造成铸坯氧化铁

皮厚的一个主要原因。

2、钢中化学成份的影响

钢中的一些合金元素对于连铸坯表面氧化铁皮的生成速度也有一

定的影响，其中碳、硅、镍、铜、硫促进氧化铁皮形成，锰、铝、铬

可以减缓氧化铁皮的形成。因而在生产过程中，降低易产生氧化铁皮

的合金元素含量，有利于减少铸坯氧化铁皮的生成。目前我司主要生

产普通碳素结构钢，钢中铝含量比较低，这也是铸坯氧化铁皮厚的原

因之一。

3、冷却制度的影响

二次冷却制度，对钢坯的氧化影响较大，连铸机二冷全部采用气

雾水冷却，如果冷却均匀，钢坯得到良好的冷却，可以减轻表面的氧

化，目前我司连铸机二冷室的气雾冷却效果不是很好，冷却水的雾化

效果较差，同时二冷室内漏水严重，大量的水直接喷到铸坯表面，造

成铸坯冷却不均，因而很容易产生大量的氧化铁皮。

4、拉速的影响

理论上分析，拉速越快，铸坯在二冷室与水气接触的时间短，铸

坯的氧化程度也会减弱，目前由于受生产节奏的限制，拉速都偏低，

因而铸坯表面氧化都比较严重。

四、减少铸坯氧化铁皮的措施

针对以上分析，为控制铸坯氧化，减少氧化铁