连铸板坯表面纵裂分析

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1、连铸板坯表面纵裂分析梁亚，刘建伟，赵登报，薛燕（济南钢铁股份有限公司，山东济南250101）摘　要：对生产数据进行分析，认为钢水成分、拉速和结晶器液面波动等是造成连铸坯表面纵裂的主要原因。为此，根据结晶器专家系统进行可视化的生产指导，从钢种成分控制、生产操作等方面提出了改进措施，减少了连铸板坯表面纵裂的产生。关键词：连铸板坯；表面纵裂；钢水成分；拉速；结晶器中图分类号：TF777.1　　文献标识码：A　　文章编号：1004-4620（2005）06-0031-03AnalysisofSurfaceLongitudinalCracksinContinuou

2、slyCastingSlabLIANGYa,LIUJian-wei,ZHAODeng-bao,XUEYan（JinanIronandSteelCo.,Ltd.,Jinan250101,China）Abstract：Thecompositionofmoltensteel,castspeedandmouldlevelchangingarethoughttobemainreasonsofcausingsurfacelongitudinalcracksbyanalyzingproducingdata.Thenaccordingtothemouldexpert,t

3、hevisibleproductioninstructioniscarriedon,andsomeperformancemeasuresareputforwardedfromcontrollingcompositionofmoltensteelandproductionoperating,etc.,sothesurfacelongitudinalcracksarereduced.Keywords：continuouscastingslab;surfacelongitudinalcracks;compositionofmoltensteel;casting

4、speed;mould1前言　　济南钢铁股份有限公司第三炼钢厂（简称济钢三炼钢）2005年3月所浇注的连铸板坯出现了大量的表面纵裂，特别是Q460C、JG590、D船、Q345B2、Q235BH等钢种的裂纹率明显超高，达到了2.31%，且有0.388%裂纹严重的板坯被判废，给生产带来很大影响。2纵裂的形成　　纵裂大部分集中在铸坯表面宽面的中部，长度不等，短则3～5mm，长则贯穿整支铸坯，有时可能部分交错，断断续续，如图1所示。研究表明，当结晶器中的初生坯壳厚度不均匀的时候，如果作用于宽面坯壳的热应力、组织应力和摩擦力过大，就易于在坯壳宽面较薄处产生裂纹，

5、并有可能在二次冷却水流量较大造成强冷时扩大。图1板坯表面纵裂示意图3影响因素分析3.1化学成分的影响3.1.1碳含量的影响根据板坯裂纹数据统计结果（见表1）分析：C含量在0.12%～0.17%范围内，裂纹率最大。由铁碳相图可知，当碳含量在0.08%～0.20%时，凝固过程发生包晶反应并伴随δ→γ相变，产生较大的体积收缩，铸坯与结晶器壁之间产生空隙，导出热量较小，坯壳最薄，在表面形成凹陷，凹陷部位冷却和凝固速度比其它部位慢，造成初生坯壳厚度的不均匀。在热应力、摩擦力和钢水静压力等作用下，在凝固坯壳薄弱处产生裂纹，并且在二冷作用下裂纹加深和扩大[1]。从数据

6、统计结果看，C含量在0.12%～0.17%范围内属于裂纹敏感区。　　表1C含量对铸坯裂纹的影响%C含量裂纹支数/支裂纹所在炉次生产支数/支裂纹率占总裂纹比例0.112258.000.3110.1276810.2941.0880.1312232937.08218.9740.1425661341.76239.8130.1516364225.38925.350.166729722.55910.420.172314915.4363.5780.183378.1080.466合计643216020.3481003.1.2S含量的影响由表2数据看出，随着S含量的不断增

7、高，裂纹率也不断增大。因为S在钢中溶解度极小，与Fe形成FeS，FeS能与Fe形成低熔点（985℃）热脆性共晶体，并在晶界析出。S的含量越高，形成的坯壳承受的应力越小，S含量高的坯壳在热应力、摩擦力和钢水静压力等作用下容易形成裂纹。降低S含量也有利于提高锰硫比，因为足够的Mn可与S结合生成高温强度大的MnS。MnS以棒状形式分散在奥氏体基体中，可改善对裂纹的敏感性。锰硫比对铸坯纵裂的影响见图2。表2S含量对裂纹的影响%S含量裂纹支数/支裂纹所在炉次生产支数/支裂纹率占总裂纹比例0.001～0.0055429818.128.370.006～0.010173

8、61528.1326.820.011～0.01525580631.6439.54