液态金属立式连续铸锭

液态金属立式连续铸锭-铸坯的凝固实验显微镜

。石墨的热扩散率比铜和铝小得多，其传热系数更小。因此，采用
石墨做结晶器壁时，结晶器的激冷效果差得多，特别是在被铸金属
的熔点较高的情况下，激冷效果会更差些。石墨晶体多属六方晶系
，由于层状结构的影响，性能的异向性明显；平行于层状结构的传
热系数大于垂直于层状结构时，其热扩散率可与铝相近。

  冷却水对结晶器激冷效果的影响
  在目前的生产条件下，连续铸锭过程中通常都是采用水作为冷
却介质。经结晶器壁传递的热量，通过冷却水与之交换把热量带走
。铜质结晶器壁的热阻值小于水与结晶器壁之间热交换的热阻值。
因此，冷却水对结晶器的激冷效果有着明显的影响。

  液态金属静压力的作用
  在立式连续铸锭过程中，液态金属静压力随着铸锭下降而逐渐
增大，由零变至铸锭完全凝固时达到最大。在水平连铸过程中，沿
铸锭长度上具有等值性特点；只要中间包内的液位一定，液态金属
静压力值不变。因此，由于液态金属静压力与金属凝固收缩力的相
持作用，在立式连铸时，结晶器壁内表面的温度沿长度上的变化呈
弧形，由最小变到最大，再变小；在水平连铸时，结晶器入口处的
表面温度最高，沿结晶器长度上温度渐次降低。

  在连续铸锭过程中，凝固壳与结晶器壁之间接触的正压力主要
源于液态金属静压力。特别在水平连铸过程中，液相穴顶部主要受
静压力的作用。当中间包内金属液面的高度很大时，凝固壳与结晶
器壁之间正压力较高，摩擦力增大；甚至液态金属有时候会钻到铸
坯与结晶器壁之间的空隙中，形成二次充型，凝固成焊瘤；金属液
面高度越大，铸锭表面上生成的焊瘤就越大。特别是在铸锭的上表
面，往往会出现鱼鳞状缺陷。在水平连铸钢锭时，焊瘤长度达到50
 mm，厚1～2．5 mm,在个别段落上，整个空隙内部充满了金属。当
中间包内金属液面至结晶器中心线的高度为100 mm时，连铸过程是
稳定的，而且铸锭表面上几乎没有焊瘤。当液面高度为200～300 m
m或更高些时，无法取得稳定的浇铸过程，这就给拉坯带来了很大
的困难。如果拉坯机构的牵引力不够，铸坯或引锭会在牵引辊内打
滑，使拉坯过程终止；于是铸坯的凝固界面迅速向中间包方向移动
，破坏了连铸过程的稳定性。如果拉坯机构的牵引力足够，由于焊
瘤妨碍拉坯，迫使凝固壳产生塑性变形，以致断裂，破坏连铸过程
的稳定性。

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