细小等轴晶带：瑕不掩瑜

当钢液注入结晶器以后，放出的热量通过结晶器冷却水带走。钢液受到结晶器壁的急剧冷却，围绕结晶器的周边形成了细小的等轴晶带。这个晶带的厚度一般为2～8mm。如果浇注温度高，细小等轴晶带的厚度减薄；如果浇注温度低，细小等轴晶带的厚度增加。

在连铸坯结晶器上部弯月面附近，钢液与铜结晶器内表面铜壁紧密接触，结晶器内壁有强烈吸热和散热作用，靠近结晶器内壁的钢液具有极大的过冷度，受到激冷，冷却速度能够达到100℃/s，因此生成大量晶核，此时形核速率大于核的长大速率，致使临近晶核很快彼此相遇，不能长大，形成细小等轴晶带，图1-8为坯壳细小等轴晶形貌。细小等轴晶带的厚度主要取决于钢液的过热度、结晶器冷却强度及拉坯速度等因素，也就是取决于结晶器内钢液温度场的影响。钢液过热度越高、结晶器冷却强度越小、拉坯速度越快，细小等轴晶带越薄。一般连铸坯表层2～8mm厚度范围内为激冷层坯壳细小等轴晶带，该区域树枝晶呈晶莹的雪花状，主杆短小，长短轴近乎相等，在生长过程中，有明显的分叉现象。结晶器内初生坯壳不均匀，会导致铸坯表面纵裂或凹陷，严重时会造成拉漏。坯壳生长的均匀性取决于钢的化学成分、合适的结晶器设计、结晶器锥度、保护渣及液面稳定性。

图1-8 坯壳细小等轴晶形貌（横向断面×2.5）(www.xing528.com)

在结晶器的中、下部，由于凝固的坯壳收缩，与结晶器内壁脱离而产生空气隙，造成热阻增大，传热减慢，热流开始沿垂直结晶器壁的方向流动，此时细小柱状晶开始生长。可见，细小等轴晶是在结晶器上部形成的，细小柱状晶是在结晶器的中、下部形成的。为了防止连铸坯出结晶器下口产生拉漏和坯壳变形，各种规格连铸坯在结晶器下口坯壳要达到一定厚度。小方坯在结晶器出口处坯壳厚度应为8～10mm，厚板坯和大方坯厚度应为15～25mm。

另外，从测量漏钢后残留坯壳厚度可知，结晶器内坯壳厚度是不均匀的，主要与钢液温度、钢液成分、结晶器液面波动、浇注钢液对坯壳的冲刷即凝固收缩等因素有关。