连铸坯角裂缺陷产生原因及解决对策
连铸坯缺陷的产生与防止措施 Microsoft Word 文档1
连铸坯裂纹的产生与防止措施连铸坯裂纹的分类 :铸坯表面裂纹包括表面纵裂纹、表面横裂纹、网状裂纹(星裂)、发裂、角部纵裂纹、角部横裂纹等;铸坯内部裂纹包括中间裂纹、角部裂纹、中心线裂纹、三角区裂纹、皮下裂纹、矫直裂纹等。
1.1 铸坯表面裂纹部纵裂纹等几种主要的缺陷形式。
铸坯表面裂纹主要有表面纵裂纹、表面横裂纹、网状裂纹、角部横裂纹、边铸坯表面裂纹是在结晶器内产生的，在二冷段得到扩展。
它会导致轧制板材表面的微细裂纹，影响最终产品的表面质量。
图1为表面裂纹示意图图 1 铸坯表面裂纹示意图1－表面纵裂纹；2－表面横裂纹；3－网状裂纹；4－角部横裂纹；5－边部纵裂纹1.1.1 表面纵裂纹连铸坯表面纵裂纹是指沿着拉坯方向在铸坯表面上发生的裂纹。
它可由工艺因素或设备因素引起。
由工艺因素引起的纵裂，大多出现在铸坯宽面的中央部位，是表面裂纹中最常见的一种裂纹缺陷。
纵裂主要是由于初生坯壳在结晶器内冷却强度不均匀，造成应力的集中，在坯壳相对较薄的地方坯壳厚度不足以承受这种应力，致使坯壳裂开而产生裂纹，并在二冷区得到扩展，形成表面纵裂纹。
图2 图3 图4为表面纵裂纹示意图图2图3 图41.影响连铸坯表面纵裂纹因素：实际生产过程中，主要有以下因素影响连铸坯表面纵裂纹的产生：1) 成品成分及钢水质量(1) 成品钢中碳含量处在亚包晶和包晶反应区时，由于初生坯壳在结晶器弯月面内激冷时收缩较大，容易造成初生坯壳厚薄不均，从而使铸坯发生纵裂纹的倾向增加。
因此，在实际生产中各连铸厂家都尽量控制其成品钢中碳含量，使其避开亚包晶和包晶反应区，从而减少铸坯纵裂纹的发生机率。
(2) 成品钢中硫、磷含量也会影响铸坯纵裂纹的产生。
钢中硫、磷含量增加时，钢的高温强度和塑性明显降低，在应力作用下就容易产生裂纹，因此，在实际生产中各连铸厂家都尽量控制其成品钢中硫、磷含量，尽量控制在0.02%以内。
(3) 钢中微合金如铌、钒等对铸坯纵裂纹的产生也有重要影响，因为微合金而产生的铸坯纵裂纹在铸坯表面上分布不规则，缺陷较短、数量较多。
连铸坯的缺陷及控制
二冷段和末端区的电磁搅拌可有效抑制枝晶搭桥形成封闭 的液窝。
连铸主要工艺参数
① 拉坯速度及其控制 ② 铸坯的冷却（结晶器冷却、二次冷却）
连铸坯的内部凝固是在出结晶器后进行的，后继的二次水冷、 弯曲矫直等直接影响内部质量。
连铸坯的缺陷及控制
提高连铸坯内部质量的工艺措施：
① 控制二冷段的传热，使铸坯均匀凝固，提高等轴晶率； 偏析、缩孔、缩松
② 降低浇钢的过热度； ③ 使用性能好的保护渣，防止钢水二次氧化和污染； ④ 控制拉速，保证连铸机正常运行； ⑤ 电磁搅拌（二冷段和末端区）。 偏析、缩孔、缩松
连铸坯的缺陷及控制
提高连铸坯表面质量的工艺措施：
① 控制结晶器的传热，使初凝固壳均匀； 裂纹、凹陷
② 控制结晶器的振动；
振痕、横裂纹
③ 使用性能好的保护渣；
气孔、夹杂
④ 优化结晶器结构；
倒锥角度，弧形壁
⑤ 电磁搅拌；
气孔、夹杂
⑥ 软接触电磁连铸。
振痕、裂纹
电磁搅拌的部位：
结晶器电磁搅拌：
（1）借助旋转电磁场使连铸 机结晶器内的金属液产生平 面旋转，去除杂质、气体。
结晶器电磁搅拌：
（2）扩大等轴晶区改善宏观 偏析，减少粗大柱状晶区 。
软接触电磁连铸：
软接触电磁连铸：
（1）减轻结晶器振动对弯月 面的影响，液态渣膜连续均 匀。
软接触电磁连铸：
（2）减小初凝壳对结晶器的 连铸坯的内部缺陷
裂纹 气孔 夹杂 缩孔、缩松 成分偏析
连铸坯的缺陷及控制
连铸坯的缺陷及控制
1. 连铸坯的表面缺陷
裂纹 气孔 夹杂 振痕、凹陷 成分偏析
连铸坯的缺陷及控制
1. 连铸坯的表面缺陷
连铸方坯裂纹的改善
3.2 优化和改进炼钢工艺
根据不同的结晶器短边铜板厚度设定不同的短边冷 却水流量，对窄边进行缓冷。由于原水不脱硬，造成结 晶器铜板结垢严重以及二冷喷嘴堵塞。对循环系统进行 了化学清洗，加入分散阻垢剂，并加装静电阻垢器，减 缓铜板结垢速度对污循环系统也进行了清洗和加药处理， 以改善喷嘴堵塞问题。 对温度制度进行调查分析。推行中间包温度命中率 管理，通过对炼钢、连铸过程温度、时间流的控制水平 进行调查分析，完善了各土序的温度控制基准，加强了 对钢液温度、成分、传搁时间三命中管理。
2.1 设备因素
结品器使用到后期，铜板变形会造成两边之间 的间隙过大。这样，易在间隙中挂冷钢，增加角部 的应力，产生微裂纹。结品器的锥度正常情况下应 为士 0.5 mm，但实际测量有时为 11.1 mm。由此 可以推测结品器不垂直，当浇注过程中结品器振动 不在垂直方向上时，会增加坯壳的应力，增加产生 裂纹的几率。 扇形段之间对中不良。在设备维修对弧时，发 现个别扇形段之间辊子在使用一段时间后错位达 1.0—2.0mm, 这就增加了铸坯通过时的应变，增加 裂纹发生的几率。 拉坯阻力大。由于润滑不良，辊 子不转及断辊现象时有发生，万向轴断的现象也很 多。
由于伴随包晶反应出现较大的体积变化、线 收缩、凝固收缩和钢液静压力的不均衡作用，使 薄的坯壳表面粗糙、折皱，严重时形成凹陷。凹 陷部位凝固冷却比其它部位慢，组织粗化在热应 力和钢液鼓胀力的作用下，凹陷处应力集中，产 生微裂纹 。
2 工艺与操作因素分析
2.1 2.2
设备因素 工艺因素 2.2.1 拉速的影响 2.2.2 钢液过热度
4 结论
连铸坯的裂纹都是在较高温度下发生并扩 展形成的，主要在热作用和机械作用下坯壳凝 固薄厚不均强度不大，从而在应力作用下发生 断裂。在设备改造上，对二冷水实行动态控制， 铸坯得到合理均匀的冷却，渐进矫直对控制内 裂形成的作用十分明显。在良好的设备下，物 流、物性管制的好坏直接影响连铸的稳态浇注 从而影响铸坯质量。中间包温度命中率的提高 为减少方坯裂纹创造了良好条件。
连铸板坯表面裂纹的成因
图1 中间罐温度与拉 速的对应图
图1 中间罐温度与拉 速的对应图
2)浸入式水口对中 2)浸入式水口对中
浸入式水口与结晶器不对中极易产生偏 流冲刷坯壳，还能引起结晶器液面翻腾， 保护渣不能形成均匀渣膜，导致传热不 良，坯壳厚薄不均而引起裂纹的发生。 投产初期采用人工下装式浸人式水口， 水口不易准确对中，尤其热换水口时， 更难保证对中，这些都可能导致裂纹的 发生。
5)保护渣的行为 5)保护渣的行为
现场所用保护渣的流动性不好。研 究表明，保护渣熔融不充分，粘度 过大，使流人坯壳和结晶器间隙的 渣膜不均匀，会导致摩擦力的变化 及坯壳冷却不均匀，造成坯壳厚薄 不均，引起裂纹的发生。
4 采取的措施
1)提高出钢温度的命中率，确保过热度为15℃±5t，重 新制定中间罐温度与拉速的对应表，见表1。 2)拉速升降时必须按每分钟≤0.15m/min的幅度操作，以 保证结晶器液面波动较小。 3)引进浸入式水口快速更换装置，换水口过程仅需3s， 更换水口迅速、准确、平稳及对中良好。 4)改进保护渣，要求保护渣粘度合适，熔化均匀及形成 的渣膜厚度适中。为此，保护渣的熔点由1145℃调为 1 0 7 0 ℃ ， 粘 度 由 0 . 2 3 8 Pa·s(1300℃) 调 为 0 . 1 4 2 Pa·s(1300℃)。 5)对Q235等裂纹敏感性强的钢种，结晶器宽面水量由 200m3/h调为185m3/h。
连铸板坯表面裂纹的成因 及防止措施
1 2 3 4 5 前言 铸机状况 铸坯表面裂纹的影响因素 采取的措施 效果
1 前言
连铸板坯裂纹是影响连铸机产量 和铸坯质量的重要缺陷，轻者要 进行精整，重者会导致拉漏或废 品，影响铸机生产率和铸坯质量。 本文就生产中出现的铸坯表面裂 纹进行分析，并提出减少裂纹的 措施。
连铸板坯三角区裂纹的成因及对策
连铸板坯三角区裂纹的成因及对策
连铸板坯三角区裂纹是钢铁生产中的一种常见缺陷，其成因主要包括以下几个方面：一是板坯冷却不均匀，导致板坯中心温度过高，而三角区温度过低，形成应力集中区；二是连铸机结晶器进口位置不当，导致流场不稳定，形成钢液湍流，进一步加剧应力集中；三是原料成分不均匀，特别是硫、磷等元素含量超标，会加剧板坯中的应力，从而导致三角区裂纹的产生。
为了预防和控制连铸板坯三角区裂纹，可以采取如下措施：一是加强板坯冷却措施，确保板坯温度均匀；二是优化连铸机结晶器的进口位置、流道设计等，确保流场稳定；三是控制原料成分，特别是硫、磷等元素含量，保证板坯中应力的合理分布。
- 1 -。
连铸小方坯角部纵裂纹及角部纵裂漏钢的成因及防止措施
连铸小方坯角部纵裂纹及角部纵裂漏钢的成因及防止措
施
1.连铸小方坯角部纵裂纹的成因：
①角部罩覆不均匀或罩覆层太厚，使液体钢在连铸过程中受到热应力引起膨胀产生断裂；
②炉内温度分布不均匀；
③小方坯结构极差，钢水温度偏低，造成渣覆盖不均匀；
④小方坯温度过低，且温差大；
⑤冶炼操作不当，料柱受冷凝后，小方坯容易出现纵裂现象；
2.防止措施：
①加强实验室指导料柱的冶炼操作，使小方坯温度和温度分布均匀；
②合理控制罩覆层厚度，使其尽量均匀；
③及时缓和小方坯温度过快下降，尤其是角部；
④检验小方坯投料前后温度梯度，避免温度太大；
⑤增加添加剂，提高液体钢的流动性和结晶性；
⑥检查炉内温度分布是否均匀，及时调整炉内温度控制；
⑦加强铸坯结构的矫正，提高钢水温度及其均匀性，消除结晶缺陷。
连铸坯表面纵裂纹产生原因及控制措施
左 右 １ ００ ｍｍ
。
２ ３ １ ．
．
宽 大 纵 裂 纹 宽 度 深 度 ：
丨 ０ － ２０ｍ ｍ ，
２ ０ － ３ ０ｍ ｍ ，
长达几米 严重时会贯穿 板坯而报废
，
。
２２ ．
表 面 纵 裂 纹 原 因 分 析
２ ２ ．
．１
纵 裂 纹 起 源 于 结 晶 器 的 弯 月 面 区 初 生 凝 固
０ ２ －
１
１
＞ ２ １
钢 液 面 波 动 范 围 ｍｍ ，
图 ４ 液 面 波 动 对 裂 纹 指 数 的 影 响
２ ．
２． ４
结 晶 器 冷 却 效 果 及 热 流 的 影 响重 要 纵 裂 纹 一 般 均 发 生 在 结 晶 器 内 部 在 结 晶 器
，
，
结 晶 器 冷 却 效 果 对 连 铸 坯 纵 裂 纹 的 影 响 非 常 内 部 先 形 成 微 裂 纹 进 入 二 冷 区 后 发 展 成 明 显 的 裂 ，
，
晶器
流
于 Ｗ Ｍ ７ １ ．
Ｍ２
／
宽面 铜板平 均热 流 为
侧 面 平 均 热 流 Ｍ Ｗ Ｍ ４ ６ １ ．
－
１．
２ ／
，
为
＜ｚ＞
＞
右 １
ｃｒ ＞
ｉ ． ｉ
ａ Ｍ
議
图 ５ 结 晶 器 热 流对 裂 纹 指 数 的 对 应 关 系
板 表 面 纵 裂纹 发 生 率 最 小 Ｍ Ｗ ３ ｌ ．
ｌ－ １．
／ ｍ２ ，
坯
。
经 统 计 分 析 侧 边 铜 板 热 流 与 宽 边 铜 板 热 流 之
连铸坯缺陷及对策
连铸坯在凝固过程中形成裂纹的原因随着市场竞争的日趋激烈，产品的质量已经成为占有市场的主要砝码，连铸坯作为炼钢厂的终端产品，其质量直接影响着轧材单位的产量和轧材质量，据统计炼钢厂连铸坯质量缺陷中约７０％为连铸坯裂纹，连铸坯裂纹成为影响连铸坯产量和质量的重要缺陷之一，下面将对铸坯在凝固过程中裂纹的形成做简要分析：一、铸坯凝固过程的形成铸坯在连铸机内的凝固可看成是一个液相穴很长的钢锭，而凝固是沿液相穴的固液界面在液固相温度区间把液体转变为固体把潜热释放出来的过程。
在固液界面间刚凝固的晶体强度和塑性都非常小，当作用于凝固壳的热应力、鼓肚力、矫直力、摩擦力、机械力等外力超过所允许的外力值时，在固液界面就产生裂纹，这就形成了铸坯内部裂纹。
而已凝固的坯壳在二冷区接受强制冷却，由于铸坯线收缩，温度的不均匀性，坯壳鼓肚、导向段对弧形不准，固相变引起质点如（ＡｌＮ）在晶界的沉淀等，容易使外壳受到外力和热负荷间歇式的突变，从而产生裂纹就是表面裂纹。
二、连铸坯裂纹形态和影响因素连铸坯裂纹形态分为表面裂纹和内部裂纹，表面裂纹有纵向、横向角部裂纹、表面横裂和纵裂、网状裂纹和凹陷等，内部裂纹有中间、中心和矫直裂纹等。
连铸坯裂纹的影响因素：连铸坯表面裂纹主要决定于钢水在结晶器的凝固过程，它是受结晶器传热、振动、润滑、钢水流动和液面稳定性所制约的，铸坯内部裂纹主要决定于二冷区凝固冷却过程和铸坯支撑系统（导向段）的对弧准确性。
铸坯凝固过程坯壳形成裂纹，从工艺设备和钢凝固特性来考虑影响裂纹形成的因素可分为：１、连铸机设备状态方面有：１）结晶器冷却不均匀２）结晶器角部形状不当。
３）结晶器锥度不合适。
４）结晶器振动不良。
５）二冷水分布不均匀（如喷淋管变形、喷咀堵塞等）。
６）支承辊对弧不准和变形。
２、工艺参数控制方面有：１）化学成份控制不良（如Ｃ、Ｍｎ／Ｓ）。
２）钢水过热度高。
３）结晶器液面波动太大。
４）保护渣性能不良。
５）水口扩径。
６）二次冷却水分配不良，铸坯表面温度回升过大。
倒角连铸坯角部纵向裂纹形成机制及控制
倒角连铸坯角部纵向裂纹形成机制及控制
一、纵向裂纹形成机制
1. 高温应力集中
倒角连铸坯角部纵向裂纹的形成，主要是由于高温应力集中引起的，在连铸坯角部，由于冷却速度较快，形成了应力集中，使得坯体内部产生了拉应力，使得坯体内部产生了拉应力，使得坯体内部产生了拉应力，这种拉应力会使坯体出现纵向裂纹。
2. 冷却不均匀
倒角连铸坯角部纵向裂纹的形成，还可能是由于冷却不均匀引起的，当冷却不均匀时，坯体内部的应力分布也会不均匀，当坯体内部应力分布不均匀时，坯体内部的强度也会不均匀，这样就会使坯体内部产生拉应力，使坯体出现纵向裂纹。
二、控制纵向裂纹
1. 改善冷却方式
要控制倒角连铸坯角部纵向裂纹，首先要采取措施改善冷却方式，使冷却更加均匀，保证坯体内部应力分布均匀，从而减少坯体内部拉应力，减少坯体内部纵向裂纹的形成。
2. 加强质量检查
其次，要加强质量检查，及时发现坯体内部纵向裂纹，及时采取措施进行处理，以减少坯体内部纵向裂纹的形成。
3. 改善坯体质量
此外，还要改善坯体质量，使坯体具有良好的机械性能，以抵抗坯体内部的应力，减少坯体内部纵向裂纹的形成。
综上所述，要控制倒角连铸坯角部纵向裂纹，就要采取改善冷却方式、加强质量检查、改善坯体质量等措施，以保证坯体内部应力分布均匀，减少坯体内部纵向裂纹的形成。
连铸板坯角部横裂产生的原因及应对措施
铸坯角部横裂产生的原因及应对措施板坯可以在表面上观察到纵向裂纹，在尾部观察到中线裂纹。
要了解板坯中的角裂纹及孔隙，必须用沿板坯边部进行火焰切割处理，切割出50mm宽，2〜3mm深的槽。
在检查板坯的裂纹时，在高强低合金钢(HSLA)、包晶钢、中碳钢中发现了角部横裂，但是在低碳铝镇静钢中却很少发现裂纹。
包晶钢含有Nb,因此，角裂的百分比极高。
虽然在板坯的疏松边发现了角部横裂，但板坯中的大多数裂纹出现在板坯的固定边。
几乎板坯中所有的角部横裂纹与振动痕迹方向一致。
在出厂前，必须对板坯中的角裂纹和针孔进行处理。
处理板坯中出现的裂纹将增加产品成本，降低生产能力，耽误产品出厂日期。
经过火焰切割后的板坯样品送到米塔尔研究实验室进行分析，以便确定其中角部横裂纹的发生原因。
为减少角部横裂纹，米塔尔公司LazaroCardenas(MSLC)的操作人员、维修人员、技术人员组成了一支精干的团队，以降低板坯角部横裂纹的发生。
裂纹起因当铸流表面遭受到热力应变、机械力应变或相变时，若该应变量超过了铸件材料的最大应变值，板坯就会发生横裂。
在下列条件下板坯可能产生裂纹：(1)铸流表面温度下降至低延展区以下，拉伸应变导致铸件产生裂纹。
(2)结晶器上热收缩应变引起板坯内部热断裂，产生裂纹。
(3)结晶器上或结晶器附近所施加的外力引起表面热拉裂。
产品的延展性低是出现裂纹的主要原因。
影响板坯横裂的因素还包括化学作用。
减小温差，降低震动是避免板坯裂隙发生的主要措施。
角部裂分析对板坯切削样本(削痕深度2〜3mm)进行化学成分分析的结果如表1。
在这种钢中发现了严重的角部裂纹，主要原因是该种钢的Nb、V和C含量高，特别是C对包晶钢非常敏感。
理论上讲，Nb(C,N)在1090°C开始析出，当温度下降，析出量快速增长，当温度降低到900C时主要析出物为V(C,N)，温度进一步下降到800C时，晶间继续析出。
众所周知，在温度降低过程中，Nb基及V基析出物沿奥氏体晶粒边界析出。
连铸坯缺陷及对策
连铸坯缺陷及对策连铸坯在凝固过程中形成裂纹的原因随着市场竞争的日趋激烈，产品的质量已经成为占有市场的主要砝码，连铸坯作为炼钢厂的终端产品，其质量直接影响着轧材单位的产量和轧材质量，据统计炼钢厂连铸坯质量缺陷中约７０％为连铸坯裂纹，连铸坯裂纹成为影响连铸坯产量和质量的重要缺陷之一，下面将对铸坯在凝固过程中裂纹的形成做简要分析：一、铸坯凝固过程的形成铸坯在连铸机内的凝固可看成是一个液相穴很长的钢锭，而凝固是沿液相穴的固液界面在液固相温度区间把液体转变为固体把潜热释放出来的过程。
在固液界面间刚凝固的晶体强度和塑性都非常小，当作用于凝固壳的热应力、鼓肚力、矫直力、摩擦力、机械力等外力超过所允许的外力值时，在固液界面就产生裂纹，这就形成了铸坯内部裂纹。
而已凝固的坯壳在二冷区接受强制冷却，由于铸坯线收缩，温度的不均匀性，坯壳鼓肚、导向段对弧形不准，固相变引起质点如（ＡｌＮ）在晶界的沉淀等，容易使外壳受到外力和热负荷间歇式的突变，从而产生裂纹就是表面裂纹。
二、连铸坯裂纹形态和影响因素连铸坯裂纹形态分为表面裂纹和内部裂纹，表面裂纹有纵向、横向角部裂纹、表面横裂和纵裂、网状裂纹和凹陷等，内部裂纹有中间、中心和矫直裂纹等。
连铸坯裂纹的影响因素：连铸坯表面裂纹主要决定于钢水在结晶器的凝固过程，它是受结晶器传热、振动、润滑、钢水流动和液面稳定性所制约的，铸坯内部裂纹主要决定于二冷区凝固冷却过程和铸坯支撑系统（导向段）的对弧准确性。
铸坯凝固过程坯壳形成裂纹，从工艺设备和钢凝固特性来考虑影响裂纹形成的因素可分为：１、连铸机设备状态方面有：１）结晶器冷却不均匀２）结晶器角部形状不当。
３）结晶器锥度不合适。
４）结晶器振动不良。
５）二冷水分布不均匀（如喷淋管变形、喷咀堵塞等）。
６）支承辊对弧不准和变形。
２、工艺参数控制方面有：１）化学成份控制不良（如Ｃ、Ｍｎ／Ｓ）。
２）钢水过热度高。
３）结晶器液面波动太大。
４）保护渣性能不良。
５）水口扩径。
连铸板坯的偏离角纵裂原因分析
连铸板坯的偏离角纵裂原因分析连铸板坯是金属加工行业中最重要的原材料之一，它在加工制造各种工件和机械零件中都有广泛的应用。
为了满足行业需求，制造工厂要求精确控制连铸板坯的质量，因此关于如何减少偏离角的纵裂现象的研究一直是制造行业的焦点。
纵裂是连铸板坯的一种缺陷，它导致连铸板坯宽度上有明显的不均匀，影响到板坯性能。
通常来说，纵裂是由工艺及原料不能实现均匀和精确控制所导致的，主要表现为板坯有两边偏离角不一致的情况。
这里的偏离角是指铸件的两条沿长度的边缘，一边较高，另一边较低，两边的偏离角之差会导致板坯在宽度上出现明显的不均匀，从而影响到连铸板坯的利用率和性能。
研究表明，偏离角纵裂的主要原因有以下几点：首先，连铸板坯的坯料再分配不均匀是造成偏离角纵裂的主要原因之一。
在此过程中，坯料在凝固过程中会发生各种变化，如析出物和回火，导致钢水温度分布不均匀，进而影响板坯的形状，从而产生偏离角纵裂现象。
其次，由于金属物质的熔点是有限的，连铸板坯的坯料在再分配过程中会受到温度的限制，因此当铸件的温度不均匀时，就会出现偏离角纵裂现象。
此外，偏离角纵裂还可能是由于模具和造型设备的质量造成的。
当模具和造型设备的质量不能优良地支撑凝固的钢水时，就会出现偏离角纵裂现象。
另外，不良的铸造技术也可能是偏离角纵裂的原因。
如果在铸件形成时，没有采取合理的控制措施，就可能出现纵裂现象，从而影响铸件的性能。
因此，为了减少偏离角的纵裂现象，制造工厂应该重视连铸板坯的生产流程，特别是坯料的再分配，确保温度的均匀性和精度；此外，还应当关注模具和造型设备的质量，保证设备可以有效支撑凝固的钢水，并提高工艺水平，以保证铸件形成时的质量。
综上所述，偏离角纵裂是连铸板坯生产流程中不可避免的缺陷，但可以采取有效措施来避免这种情况的发生。
通过正确的工艺控制，可以有效地控制偏离角的纵裂，确保连铸板坯的质量，为制造业的发展和提高效率提供有力的保证。
连铸板坯的偏离角纵裂原因分析
连铸板坯的偏离角纵裂原因分析连铸板坯是金属加工行业中常用的一种金属材料，其在日常的工业生产中扮演着极其重要的作用。
不可避免的是，在过程中会出现一些异常情况，比如连铸板坯的偏离角纵裂现象，这会影响到终产品的品质，因此对其深入分析和掌握其起因及危害有着重要的意义。
首先，连铸板坯的偏离角纵裂是由熔炼过程中的不良因素所导致的。
当在连铸过程中，由于各种原因造成熔炼温度不达标时，在冷却过程中会出现板材局部过热，从而导致材料内部细胞结构的偏离现象。
此外，在连铸过程中，悬浮物的存在也会影响板材的冷却，从而导致板材局部细胞结构的偏离现象。
悬浮物往往会在材料表面形成一层保护膜，起到阻止材料内部细胞结构有序排列的作用，从而导致板材偏离角纵裂现象。
另外，在连铸过程中，温度控制技术的不善也会导致板材细胞结构的偏离现象。
温度超出了规定的范围，熔化后的金属液体会快速冷却，冷却过程中形成的内应力会使细胞结构发生变化，从而导致板材偏离角纵裂现象。
如何解决板材偏离角纵裂的问题，是金属加工企业面临的一个重要任务。
针对连铸板坯的偏离角纵裂现象，可以采取如下几种措施：首先，充分控制熔炼温度，实现温度设定与实际温度控制的协调。
其次，采用除悬浮物技术，在连铸过程中消除悬浮物的存在，以减少板材局部过热的可能性。
此外，在连铸过程中进行有效的温度检测，准确把握冷却过程中形成的内应力。
此外，还可以在板材的成形和定型过程中，利用抗应力和抗拉强度等技术手段，达到板材偏离角纵裂的控制和消除。
总之，连铸板坯的偏离角纵裂现象是由熔炼过程中的不良因素、悬浮物的存在、温度控制技术的不善等原因所导致的。
为了解决这一现象，企业需要充分控制熔炼温度、增强悬浮物的清除能力、加强温度检测技术，并在成形、定型过程中利用抗应力和抗拉强度等技术手段，达到控制和消除板材偏离角纵裂的效果。
只有通过这些措施，才能真正获得优良的终产品。
连铸坯表面质量缺陷及处理措施
连铸坯表面质量缺陷及处理措施【摘要】对于连铸板坯而言，振痕和裂纹是其主要的质量缺陷问题。
虽然这个缺陷在大多数情况下对连铸坯的质量影响不大，但是如果不及时有效的处理调还会带来很多附加的质量问题。
尤其是在生产不锈钢和高强度钢品种时，这种质量缺陷所带来的弊端更加明显。
【关键词】连铸坯；振痕；质量影响1振痕形成机理在连铸坯生产中，振痕和裂纹是两种最为常见的质量缺陷问题，主要是由于弯月面顶端溢流造成的，该缺陷形成以后会附带其他质量缺陷一并产生。
2振痕对铸坯质量的影响振痕对连铸坯的质量影响会导致后期出现列裂纹，包括横裂纹、角部横裂纹及矫直裂纹。
如果连铸坯内掺杂的杂质较多，会导致大规模网状裂纹的出现，甚至出现穿钢现象。
如果在连铸坯出现振痕的地方晶粒很大，就会产生晶间裂纹现象，在这样的情况下需要对连铸坯修磨，从而提高成材率。
3影响振痕深度的因素振动参数对振痕形状和深度有重要影响。
其中振幅、频率、负滑脱时间及振动方式最为重要；结晶器保护渣的耗量、粘度、保温性能及表面性能等有着重要影响；.钢的凝固特性对振痕有着重要影响，特别是当钢中碳含量和钢中Ni/Cr 比影响最突出。
当钢中碳含量为0.1%左右，Ni/Cr≈0.55左右，铸坯表面振痕最深。
4减少振痕深度的措施采用小振幅（s）、高频率（f）及减少负滑脱时间（tN），可以有效的减少振痕的深度；采用非正弦振动方式可以减少振痕的深度，这是因为非正弦振动其负滑脱时间tN比正弦振动短；采用渣耗量低，粘度高的保护渣，可以使振痕深度变浅。
采用保温性能好和能增加弯月面半径的保护渣可以减少振痕深度；提高不锈钢、钢液的过热度，尤其是含钛和含铝的不锈钢对减少该钢表面振痕深度是有效的。
提高结晶器进出冷却水的温差，对减少振痕深度是有利的。
5铸坯表面裂纹5.1表面纵裂纹铸坯表面纵裂纹是铸坯最主要表面缺陷，对铸坯质量影响极大，特别是板坯和圆坯最为突出，报废量和整修量很大。
5.1.1纵裂纹类型铸坯表面沟槽纵裂纹。
连铸坯横裂产生的原因
连铸坯横裂产生的缘由横裂纹是位于铸坯内弧外表振痕的波谷处，通常是隐蔽看不见的。
经酸洗检查指出，裂纹深度可达 7mm，宽度 0.2mm。
裂纹位于铁素体网状区，而网状区正好是初生奥氏体晶界。
且晶界上有细小质点(如 A1N)的沉淀。
尤其是 C—Mn—Nb(V)钢，对裂纹敏感性更强。
横裂产生的缘由：1)振痕太深是横裂纹的发源地。
2)钢中 A1、Nb 含量增加，促使质点(A1N)在晶界沉淀，诱发横裂纹。
3)铸坯在脆性温度 900～700~C 矫直。
4)二次冷却太强。
防止横裂发生的措施：结晶器承受高频率(200～400 次／分)小振辐(2～4mm)是削减振痕深度的有效办法。
2)二次冷却区承受平稳的弱冷却，使矫直时铸坯外表温度大于900℃。
3)结晶器液面稳定，承受良好润滑性能、粘度较低的保护渣。
4)用火焰清理外表裂纹。
1.连铸坯外表纵裂产生的缘由及其防止方法有哪些?连铸坯外表纵裂纹，会影响轧制产品质量。
如长300mm、深2.5mm 的纵裂纹在轧制板材上留下 1125mm 分层缺陷。
纵裂纹严峻时会造成拉漏和废品。
争论指出：纵裂纹发源于结晶器弯月面初生坯壳厚度的不均匀性。
作用于坯壳拉应力超过钢的允许强度，在坯壳薄弱处产生应力集中导致断裂，出结晶器后在二次冷却区扩展。
纵裂产生的缘由可归纳为：1)水口与结晶器不对中而产生偏流冲刷凝固壳。
2)保护渣熔化性能不良、液渣层过厚或过薄导致渣膜厚薄不均，使局部凝固壳过薄。
液渣层<10mm，纵裂纹明显增加。
3)结晶器液面波动。
液面波动>10 ㎜，纵裂发生几率 30％。
4)钢中 S+P 含量。
钢中S>0.02％，P>0.017％，钢的高温强度和塑性明显降低，发生纵裂趋向增大。
5)钢中 C 在0.12～0.17％，发生纵裂倾向增加。
防止纵裂发生的措施是：1)水口与结晶器要对中。
2)结晶器液面波动稳定在±10mm。
3) 适宜的浸入式水口插入深度。
4)适宜的结晶器锥度。
连铸坯缺陷及预防措施
连铸坯缺陷及预防措施连铸坯缺陷及预防措施1、⽅坯晶间裂纹、根源Cu 、Ni、Sn、Nb 与Al等元素的影响；铸机表⾯凹限，即使轻微凹限也会引起裂纹；保护渣不合适；结晶器液⾯波动严重；菱变严重；结晶器锥度太⼩；措施减少杂质元素含量；导致晶间裂纹的最主要原因是粗⼤晶粒结构以及沿晶粒边界的沉析，所以防⽌其产⽣的主要措施是在结晶器初始凝固阶段得以形成细⼩⽽均匀的结构；防⽌产⽣凹馅；⽤多⽔⼝代替直⽔⼝；2、⽓泡及针孔铸坯⽪下通⽓孔称为针孔，⽽⽪下闭⽓孔称为⽓泡根源脱氧不好，氢、氮含量⾼；润滑过度，油中含⽔；保护渣中含⽔；中间塞棒吹氩过度；结晶器波动措施有效地脱氧；注流及钢液⾯进⾏有效保护；加热润滑油及保护渣；采⽤EMS可有效减少针孔与铸坯表⾯⽪下⽓泡的数量；减少结晶器液⾯波动3、铸坯表⾯夹渣根源钢⽔脱氧不够；钢⽔中氧化铝含量⾼，SiO2、MnO与FeO含量低（铝镇静钢）；耐⽕材料质量差；结晶器喂铝线；中包⽔⼝及结晶器中形成的块渣进⼊钢⽔。
措施采⽤⽆渣出钢；对钢⽔进⾏有效脱氧，采⽤保护浇注；中间包碱性覆盖剂；加深中包，增⼤中包钢液深度；中包采⽤挡堰；采⽤能快速吸收钢⽔夹杂的保护渣（⾼碱度）；加⼤保护渣的⽤量；减少结晶器液⾯波动，⽔⼝侵⼊深度必须100-150mm4、横向裂纹横向裂纹通常出现在⾓部，但中部区域也会出现，横向裂纹⼀般出现在振痕的底部。
1、因热脆⽽形成的表⾯裂纹C含量0.17-0.25%；S含量⾼；随合⾦元素含量增加，如：Al、Nb、V 及⼤于1%Mn，裂纹数量增加；Al、Nb、N及C沉析于晶粒表⾯；⼆冷区冷却不挡导致晶粒粗⼤；⼆冷区⽀撑辊对中不好；保护渣选择不当；负滑脱时间过长。
2、横向⾓部裂纹⾓部冷却过度；结晶器冷却不当；结晶器和⽀撑辊对中不好；矫直温度过低；⾼如：Al、Nb、V 及⼤于1%Mn含量钢⽔⾮常敏感，加⼊钛能有效降低裂纹的程度；?⼆冷区冷却不均或冷却过度；保护渣不合适；铜管弯⽉⾯区域变形过⼤；钢⽔温度过低；结晶器锥度过⼤。
铸坯表面缺陷
39
CaO
SiO2 CaO/SiO2
粘度
凝固温度
熔化温度
Al2O3
Na2O F Fe2O3
40
采用添加Na2O、Li2O来降低保护渣粘度
41
F、B2O3、Al2O3对保护渣粘度的影响
42
1991 Steelmaking Conference Proceedings, p617
防止针孔措施：
钢液充分脱氧、脱气、防止二次氧化； 减少水口、塞棒吹氩量； 控制钢浇铸流量； 浸入式水口深度、夹角、直径优化。
15
表面夹渣
铸坯
热轧钢板
多发生在铸坯表面中部； 直径2～15mm之间； 深度5mm； 铸坯“ 黑皮”状态较容易发现。
16
表面夹渣的成因：
浇铸过程结晶器保护渣流动性恶化； 保护渣吸收浮渣和夹杂物能力降低 结晶器钢水表面波动大 。
22
纵裂纹特征
粗大纵裂纹
较细小的纵裂纹
23
连铸坯表面存在的粗大纵裂纹
24
纵裂纹在铸坯表面凹陷处形成
漏钢遗留坯壳厚度沿宽度方向的变化
25
26
纵裂纹是在结晶器内产生的
纵裂纹开口表面光滑， 呈沿柱状晶低熔点晶界 开裂迹象。
粗大纵裂纹表面附近断口照片
裂纹开口表面覆盖有 液态保护渣膜。
27
粗大纵裂纹距表面一定距离处断口
43
F、B2O3、Al2O3对保护渣凝固温度的影响
44
流入不足或流入过剩，均会造成坯壳不均匀， 引发纵裂纹产生。
流入过剩引起的纵裂纹
流入不足引起的纵裂纹45
连铸板坯三角区裂纹的成因及对策
连铸板坯三角区裂纹的成因及对策
近年来，在钢铁行业的生产过程中，出现了连铸板坯三角区裂纹的问题。
这些裂纹的出现严重影响了板坯的质量和生产效率。
本文将探讨连铸板坯三角区裂纹的成因及对策。
首先，连铸板坯三角区裂纹的成因主要有两个方面。
一方面是原材料质量问题，如钢坯表面缺陷、内部夹杂等会导致板坯中出现裂纹；另一方面是生产工艺问题，如连铸过程中结晶器气孔、结晶器内表面涂层失效等也会导致板坯中出现裂纹。
针对连铸板坯三角区裂纹问题，可以采取以下对策。
首先，要严格控制原材料质量，对于有缺陷的钢坯要进行筛选和处理，以避免其对板坯质量的影响。
其次，要优化生产工艺，加强对连铸过程中的关键环节进行监测和控制，及时发现和解决问题。
同时，要加强设备维护和保养，确保设备运行稳定，减少其对板坯质量的影响。
综上所述，连铸板坯三角区裂纹的成因主要包括原材料质量问题和生产工艺问题，针对这些问题，可以采取严格控制原材料质量、优化生产工艺以及加强设备维护和保养等对策，以提高板坯质量和生产效率。
- 1 -。
连铸表面裂纹产生的原因和改进的技术措施3
姓名：陈守汪班级：冶094班学号：0990142142012 年5 月14 日连铸表面裂纹产生的原因和改进的技术措施摘要：连铸坯表面裂纹的产生主要取决于: 钢成分对裂纹敏感性、浇铸工艺条件及连铸机设备状况。
带液芯的连铸坯在连铸机内运行过程中受到外力作用是坯壳产生裂纹的外因, 钢的高温力学行为是产生裂纹的内因, 而设备和工艺因素是产生裂纹的条件。
根据所浇钢种, 对连铸机设备的调整应符合钢水凝固收缩规律, 以坯壳不发生变形为原则。
优化工艺参数, 使其处于能够保证连铸坯不产生裂纹或不足以造成废品的允许范围内, 得到合理的铸坯凝固结构。
关键词：铸坯表面纵裂纹、铸坯表面横裂纹主要内容：铸坯裂纹是影响连铸机产量和铸坯质量的主要缺陷。
据统计, 铸坯各类缺陷中有50%为裂纹缺陷。
铸坯出现裂纹, 轻者需进行精整, 重者会导致漏钢和废品, 既影响连铸坯生产率, 又影响产品质量, 增加生产成本。
1 铸坯表面纵裂纹1. 1 板坯表面纵裂纹特征表面纵裂纹可能在板坯宽面中心区域或宽面到棱边的任一位置产生。
综合分析表明, 纵裂纹有以下特征:( 1) 产生纵裂纹的表面常伴有凹陷( depression), 纵裂纹的严重性与表面凹陷相对应。
( 2) 裂纹沿树枝晶干方向扩展。
( 3) 裂纹内发现有硅、钙、铝等元素的夹杂物。
( 4) 在裂纹周围发现有P, S, Mn 的偏析。
( 5) 裂纹边缘出现一定的脱碳层, 说明裂纹是在高温下形成扩展的。
1. 2 表面纵裂纹产生的原因板坯表面纵裂纹在连铸机内产生原因如下:( 1) 板坯横断面低倍检验表明, 纵裂纹起源于激冷层薄弱处( 约2～3mm) 。
( 2) 结晶器的模拟试验表明, 纵裂纹起源于结晶器弯月面区( 几十毫米到150mm) 周边坯壳厚度薄弱处。
这说明纵裂纹起源于结晶器的弯月面区初生凝固壳厚度的不均匀性。
坯壳受下列所述力的作用:( 1) 板坯凝固壳四周温度不均匀而产生的收缩力;( 2) 板坯收缩时由钢水静压力产生的鼓胀力;( 3) 宽度收缩时受侧面约束产生的弯曲应力。
铸坯角部横裂产生的原因及应对措施
时还 能降低裂 纹的产 生 ； （ ３ ）降低结 晶器冷 却强度 ，由原 先的 宽侧 ４ ５ ０ ０ ，窄侧 的 ８ ５ ０ ，改到宽侧 ４ ０ ０ ０ ，窄侧 ５ ５ ０ ； （ ４ ）对段 子二冷 水进
行 改进 ，将 ０ 段、１ 段、２ 段 、３ 段 的冷却强度 进行调整 ， ０ 段 的冷却 量不易过强 ，１ 段 、２段 、３段的冷却强度依 次降低 ，使坯 子在凝固的 过程 中降低应力 的产生 ，从而降低裂纹的产生 ； （ ５ ）改善钢水成分 ， ３ ． １ 裂 纹 起 因 对部分钢种进行加 Ｔｉ 处理 ，例如 Ｓ Ｐ ＨＴ １保证 Ｔ ｉ 含量大于 ０ ． ０ １ ７ ％，连 ３ ． １ ． １ 裂纹 的形成 （ １ ）临界 应力 ：钢 液在凝 固过程 的中 ，坯壳 所承受 的应力 如大 铸可进 行热过 ，坯子的质量得到 很大 提高 ，同时也加大 了连 铸的热过 率； （ ６ ）采用轻压下技术 。较大 的压下量有利于 改善 中心 疏松 ； （ ７ ） 于了钢种固相线温度附近 的临界强度 ，则产生 断裂 。 对设备加强检查与维 护， 通过对后部铸坯裂纹的检查来反馈铸机状态 ， （ ２ ）临 界应 变 ：当钢水 固液界 面 的 固相 变量 大 于 临界 应变 的 铸机 设备对 裂纹 的产生 有很大 影响 ，尤 其是结 晶器、０ 段、１ 段 ，在 值 时 ，则产生 裂纹 。 现有 的条件 下 ，应 当加强对设备 的维 护 ，对段子的接弧 、开 口度 进行 临界应 力和 应变值决定 于凝固结构 ，也 就是 ６ 相与 ｖ 相 的比例 ， 全时和 韧性较 高 ，８＋ Ｙ 相 凝固和 Ｙ 相凝固韧 性和强 度较低 ，对 裂纹 定期检 查 ，足辊的喷淋 嘴有无堵塞、变形、不转等情 况发生 ，结 晶器 的过 钢量进行数据统计 ，保证 结晶器铜板的厚度 ，对 铸机设备进行定 敏感性增加 。 期维护 ，降低裂纹 的产生 。 ３ ． ２ 成 分 影 响 横裂 纹 是 位 于铸 坯 内弧表 面 振 痕 的波 谷 处 ，通常 隐藏 着 看不 见 ，角裂 主要 发 生 在 中碳 钢 ，尤其 是 中碳 含 Ｂ钢 （ ｗ（ ｃ ）： Ｏ ． ０ ９ ％ 一 ０ ． ０ １ ７ ％），初生的坯壳在 结晶器弯月面 凝固时发生包 晶反应 ，铸坯 的 体积收缩和线 收缩 比较大 ，钢水 的静压力与凝 固收 缩俩 种不均衡 的力 使初生的坯 壳产 生凹陷 ，凹陷的部位不利于传热 ，且 钢水 的静压力与 热应力比较集中 ， 从而使 凹陷处产 生裂纹。尤其是 内弧更易产生裂纹 。 Ｂ 元素在钢 中与 Ｎ反应形成 Ｂ Ｎ， ， Ｂ Ｎ会在奥 氏体 的晶界之 间析 出变大 ， 从而使钢液结晶的温度升 高，使再 结晶变得困难 ， 导致应力不 能消除 ， 致使裂纹的产生 。 钢水碳含量 处在包 晶区发 生纵裂指数最高 ，
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第４５卷第３期２０１９年６月包 钢 科 技ＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＢａｏｔｏｕＳｔｅｅｌＶｏｌ．４５，Ｎｏ．３Ｊｕｎｅ，２０１９连铸坯角裂缺陷产生原因及解决对策张立通１，李 强２，段云波２（１ 内蒙古包钢钢联股份有限公司技术中心，内蒙古包头 ０４１０１０；２ 内蒙古包钢钢联股份有限稀土钢板材厂，内蒙古包头 ０１４０１０）摘 要：文章对铸坯角裂缺陷进行了研究，分析了铸坯产生角裂缺陷的工艺、操作因素和设备原因，通过提高钢水质量、调整结晶器冷却水量和二冷水量以及提高在线设备性能、倒角结晶器等一系列改进措施，改善了作用于凝固坯壳上的热应力和机械应力不均现象，减少了铸坯角部裂纹发生率，提高了连铸板坯质量。
关键词：连铸；角部裂纹；结晶器；二冷中图分类号：ＴＦ７７１ ２ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００９－５４３８（２０１９）０３－００２２－０３ＣａｕｓｅｓａｎｄＳｏｌｕｔｉｏｎｓｆｏｒＣｏｒｎｅｒＣｒａｃｋＤｅｆｅｃｔｏｆＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓＣａｓｔｉｎｇＳｈｅｅｔＢｉｌｌｅｔＺｈａｎｇＬｉ－ｔｏｎｇ１，ＬｉＱｉａｎｇ２，ＤｕａｎＹｕｎ－ｂｏ２（１．ＴｅｃｈｎｉｃａｌＣｅｎｔｅｒｏｆＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａＢａｏｔｏｕＳｔｅｅｌＵｎｉｏｎＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂａｏｔｏｕ０１４０１０，ＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａＡｕｔｏｎｏｍｏｕｓＲｅｇｉｏｎ，Ｃｈｉｎａ；２．ＲａｒｅＥａｒｔｈＳｔｅｅｌＰｌａｔｅＰｌａｎｔｏｆＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａＢａｏｔｏｕＳｔｅｅｌＵｎｉｏｎＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂａｏｔｏｕ０１４０１０，ＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａＡｕｔｏｎｏｍｏｕｓＲｅｇｉｏｎ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｅｐａｐｅｒ，ｉｔｉｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｔｈｅｃｏｒｎｅｒｃｒａｃｋｄｅｆｅｃｔｏｆｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｃａｓｔｉｎｇｓｈｅｅｔｂｉｌｌｅｔ，ａｎａｌｙｚｅｄｉｔｓｃａｕｓｅｓｆｒｏｍｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓ，ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓａｎｄｄｅｖｉｃｅｓ．Ｔｈｅｕｎｅｖｅｎｔｈｅｒｍａｌｓｔｒｅｓｓａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｓｔｒｅｓｓｏｎｓｏｌｉｄｉｆｉｅｄｓｌａｂｓｈｅｌｌａｒｅｉｍ ｐｒｏｖｅｄｔｈｒｏｕｇｈｓｕｃｈａｓｅｒｉｅｓｏｆｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｍｅａｓｕｒｅｓａｓｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｏｆｍｏｌｔｅｎｓｔｅｅｌ，ａｄｊｕｓｔｉｎｇｔｈｅｃｏｏｌｉｎｇｗａｔｅｒａｎｄｓｅｃｏｎｄａｒｙｃｏｏｌｉｎｇｗａｔｅｒｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｏｆｃｒｙｓｔａｌｌｉｚｅｒａｓｗｅｌｌａｓｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｏｎ－ｌｉｎｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄｃｈａｍ ｆｅｒｅｄｃｒｙｓｔａｌｌｉｚｅｒｓｏｔｈａｔｉｔｓｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅｒａｔｅｉｓｒｅｄｕｃｅｄａｎｄｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｏｆｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｃａｓｔｉｎｇｓｈｅｅｔｂｉｌｌｅｔｉｓｉｍｐｒｏｖｅｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｃａｓｔｉｎｇ；ｃｏｒｎｅｒｃｒａｃｋ；ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚｅｒ；ｓｅｃｏｎｄａｒｙｃｏｏｌｉｎｇ 包钢稀土钢板材厂两台双流板坯连铸机１６５０ｍｍ连铸机、２１５０ｍｍ连铸机分别于２０１３年１０月１９日、２０１４年４月２８日热负荷试车。
仅用一年时间便成功开发生产８０余个钢种，并于２０１５年５月达产。
２０１５年９月中修以后，在生产包晶钢、亚包晶钢、微合金钢等连铸坯时角部开始出现大量细小裂纹，尤其以包晶钢最为严重。
轧制厚规格时产生边部裂纹缺陷，造成热板降级或判废，直接影响炼钢和轧钢的生产组织。
为此稀土钢板材厂成立了角裂攻关组，对连铸坯角部裂纹产生的原因进行了分析，采取了一系列控制措施，使得包晶钢、亚包晶钢、微合金钢的角部裂纹明显减轻。
收稿日期：２０１９－０３－１３作者简介：张立通（１９８１年－），男，河北省故城县人，硕士，工程师，现从事中试实验工作。
第３期连铸坯角裂缺陷产生原因及解决对策１ 连铸机基本性能参数包钢稀土钢板材厂两台连铸机，１６５０ｍｍ连铸机由中冶京诚公司设计，２１５０ｍｍ连铸机由西门子奥钢联设计，核心技术和关键设备由西门子奥钢联提供。
两台连铸机均采用了液压振动、动态轻压下、铸流电磁搅拌、氢氧切割等先进技术，两台连铸机的设计生产能力为５３６万ｔ／ａ合格板坯。
连铸设备基本参数见表１。
表１ 连铸机基本性能参数名称参数连铸机机型直弧形弧形半径／ｍ１０．０冶金长度／ｍ３６．９结晶器长度／ｍｍ９００流数２浇注板坯厚度／ｍｍ２３０、２５０（预留）浇注板坯宽度／ｍｍ９００～２１５０定尺长度／ｍ８～１１扇形段数量弯曲段、１－１５段拉速范围／（ｍ·ｍｉｎ－１）０．８～１．８２ 铸坯角裂情况２．１ 中碳钢连铸坯的现状在生产中碳Ｑ３４５Ｂ、包晶船板Ｂ、微合金钢等钢种时出现大批量的角裂缺陷，缺陷率≥４ ０％。
铸坯角裂的缺陷，影响热轧排产，导致连铸坯库存量上升，影响正常组织生产。
图１为铸坯角裂情况。
图１ 板坯窄侧角裂图２．２ 连铸坯角裂的影响连铸坯角裂的影响主要出现在距热卷边部３０ｍｍ以内，以“舌状／钩状”裂纹、气泡或翘皮三种形态出现，如图２所示。
在厚规格钢卷上以“舌状／钩状”裂纹形态为主；薄规格钢卷上以气泡或翘皮的形貌为主。
图２ 边裂形貌２．３ 连铸坯裂纹产生机理连铸坯Ｃ含量为０ ０９％～０ １５％之间的钢液凝固时，可能会发生较大的体积收缩和线收缩，易产生角部横裂，并且钢中Ｎ对含Ｎｂ、Ｖ、Ｔｉ等元素形成氮化物在晶界析出而降低钢的热塑性，促进了裂纹的发生。
钢水Ｃ含量处在包晶区发生裂纹的几率最大，因此严格控制钢水的Ｃ含量，尽量避免Ｃ含量在０ ０９％～０ １５％浇注可以有效的减少裂纹的产生［１－２］。
由Ｆｅ－Ｃ相图可知，当高温钢水冷却到１４９３℃时，会发生δ（铁素体）＋Ｌ（液相）→γ（奥氏体）转变的包晶反应。
伴随包晶反应会出现较大的体积变化和线收缩，凝固收缩和钢水静压力的不均衡作用使较薄的坯壳表面粗糙、折皱，甚至出现凹陷，凹陷部位钢水凝固冷却较慢，组织粗大，在热应力和钢水静压力作用下会产生应力集中，导致出现微裂纹。
连铸坯出结晶器后，二冷过强或冷却不均、以及受机械应力作用均可以导致裂纹扩大，产生宏观的纵裂、横裂或角部裂纹［３］。
３ 连铸坯角裂的影响因素３．１ 钢水过热度中间包钢水过热度越高，结晶器内生成的坯壳就越薄，承受应力的能力就越差，在坯壳薄弱处越易产生凹陷、裂纹。
当中间包温度过低，保护渣的流动性降低，传热与吸附夹杂能力均变差，易造成连铸坯冷却不均产生裂纹缺陷。
３．２ 拉速波动大拉速对连铸坯的质量有着很大的影响，连铸坯的裂纹很多都是由于升降拉速而引起的，当拉速升高，结晶器内的钢水流动加快，易造成结晶器液面波动同时在结晶器内的凝固时间变短，出结晶器的坯壳受到的钢水热应力变大，而在低拉速时，连铸坯冷却速度过快，也易产生裂纹。
３２包钢科技第４５卷３．３ 连铸机设备结晶器铜板。
结晶器铜板过钢量达４００炉时（５ ５万ｔ），窄边铜板下角部磨损较为严重，造成铸坯角部冷却过强；结晶器使用后期，宽侧铜板变形造成结晶器的角缝大，使得连铸坯角部应力增大，易产生裂纹。
结晶器锥度、振动。
结晶器锥度偏小时，坯壳在结晶器内容易脱离铜板，造成冷却偏弱，坯壳过薄，使角部晶粒快速长大，形成粗大晶粒，易产生角裂；当结晶器锥度偏大时，拉坯阻力增大，导致连铸坯应力增加，也易诱发角裂。
同时结晶器的偏振也会增加连铸坯凝固坯壳应力和连铸坯冷却不均，极易引起角部裂纹。
扇形段对弧偏差，辊缝偏差。
由于备用扇形段备件少，扇形段在线使用寿命长，部分扇形段外弧线及中间辊缝值偏差大于±１ｍｍ，造成连铸坯变形量大（小断面板坯更明显），从而产生裂纹。
３．４ 结晶器冷却及二次冷却结晶器冷却及二冷水质、水量、水压力等不合理造成连铸坯壳冷却不均，易在连铸坯表面形成各种裂纹。
３．５ 保护渣性能在保护渣的各项特性中，粘度对产生表面裂纹的影响最大，粘度较高时，随拉速的增加裂纹加重，粘度较小时裂纹出现的几率较小。
４ 解决对策与效果针对以上裂纹产生的原因分析，制订了相应的整改措施，取得了较为良好的效果。
４．１ 工艺改进措施（１）严格控制钢水的浇注温度，尤其是把包晶钢、中碳钢的钢水过热度控制在１８～２５℃内。
（２）采用标准化作业，合理控制铁水预处理、转炉、精炼、连铸之间的工序作业时间，保证恒拉速浇铸（见表２），使连铸的恒拉速率达到９５％以上，降低拉速波动产生的角裂几率。
表２ 典型拉速表钢种低碳钢中碳钢包晶钢管线钢拉速／（ｍ·ｍｉｎ－１）１．５１．４１．３１．３ 注：恒拉速是指典型拉速±０ ０５ｍ／ｍｉｎ内。
（３）根据连铸钢种的不同，设定不同的结晶器水量和二冷水量，适当的降低结晶器水的冷却强度，把比水量由０ ８Ｌ／ｋｇ调整到０ ５６Ｌ／ｋｇ，尤其是对连铸坯的边部实行弱冷制度，提高连铸坯窄侧温度。
（４）针对钢种碳含量的不同选择专用的保护渣。
４．２ 设备改进措施（１）实现结晶器铜板寿命管理，新修复的铜板第一次过钢量达到３００炉时（４万ｔ）下线检查，铜板后续上线过钢量达到１５０炉时（２万ｔ）下线检查修复，减少由于结晶器铜板造成的连铸坯角部裂纹。
（２）每周定期检测结晶器振动台的振动情况，将结晶器振动台的偏振控制在±０ ３ｍｍ以内，保证结晶器振动台的设备精度。
针对不同的钢种调整不同的结晶器锥度，建立结晶器的锥度、连铸钢种和拉速匹配关系。
（３）提高扇形段检修和维护质量，严格执行扇形段更换周期制度，严禁扇形段超期服役，定期检查扇形段的对弧、辊缝、喷嘴堵塞、辊子转动及润滑情况，尤其是结晶器、弯曲段、扇形段的对弧精度，把对弧精度控制在±０ ５ｍｍ以内，提高扇形段的辊缝控制精度，把扇形段的辊缝偏差控制在±０ ５ｍｍ以内，通过提高扇形段的对弧和辊缝精度有效降低铸坯的角裂产生。
（４）采用倒角结晶器，减缓角部传热，提高角部温度及其冷却的均匀性［４］，进而减小连铸坯的角部应力，可以明显减少角裂的产生。
５ 结束语通过控制连铸钢水的过热度、采用恒拉速浇铸和专用保护渣的使用，降低连铸结晶器水和二冷水的冷却强度，把连铸机的扇形段对弧和辊缝精度控制在±０ ５ｍｍ以内，结晶器振动台的偏振控制在±０ ３ｍｍ以内，采用倒角结晶器等措施，连铸坯的角部裂纹有了明显的好转，尤其是在生产中碳Ｑ３４５Ｂ、包晶船板Ｂ、微合金钢时，连铸坯的角部裂纹大幅度减少，角部裂纹率降低到１％以下。
参 考 文 献［１］ 职建军．宝钢连铸板坯角横裂缺陷的改善［Ｊ］．钢铁，２００１，３６（１）：２２－２３．［２］ 干勇．现代连续铸钢实用手册［Ｍ］．北京：冶金工业出版社，２０１０．［３］ 蔡开科．连续铸钢［Ｍ］．北京：科学出版社，１９９０．［４］ 刘洋．利用倒角结晶器消除连铸板坯的角横裂纹缺陷［Ｊ］．钢铁，２０１２，４７（４）：４７－５０．４２。