连铸坯脱方裂纹原因研究.doc

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1、连铸坯脱方、角裂原因研究及工艺措施：民工种：连铸单位：炼钢厂第二炼钢车间时间：2010年10月10日【摘要】2009年至今，因铁水供应不足，二炼钢车间生产节奏极不稳定，连铸中间包液面波动过大或中断，造成多次二次开浇、拉速忽快忽慢，铸坯质量极不稳定，造成部分铸坯脱方、裂纹较为严重，导致部分铸坯降级外卖或判废，降低了连铸坯合格率，给企业造成很大损失。为提高方坯质量，并为今后以高效连铸技术为方向提供理论和实践依据，本文结合生产过程中采集的有关数据，探讨了我厂铸坯脱方、角裂的形成主要是铸坯在结晶器冷却不均匀以及其它因素影响造成的。二炼钢改造优化二冷系统和采取一系列

2、技术措施后，铸坯脱方率由原来的3.8%减少到0.0275%，基本消除了角裂。【关键词】方坯质量脱方角裂结晶器1前言石横特钢集团现有R9m四机四流连铸机1台、60t转炉1台、70t精炼炉和VD真空精炼炉各1台。浇注钢种有碳素结构钢、合金结构钢、高碳钢、锚杆钢等，在生产1652、HRB500T等钢种过程中，铸坯出现了脱方、裂纹现象，严重时常常导致漏钢事故发生，对生产造成极大影响。为此，研究连铸坯脱方、角裂的成因及影响因素，对改善铸坯质量，提高经济效益具有重要意义。2脱方产生的原因主要在以下几个方面：⑴首先结晶器超期使用，划痕及破损严重，腔工作面不规整，造成坯壳

3、冷却不均，造成脱方。⑵二次冷却强度达不到要求（如堵塞、脱落），铸坯在二冷段的收缩不匀、回温过大，使坯壳冷却不均，造成脱方。⑶足辊调节不当。坯壳受到定辊夹持变行力或足辊间隙过大，起不到夹持铸坯作用，铸坯自由晃动造成脱方。⑷结晶器振动不平稳，轨迹不准确，特别是发生水平方向晃动，容易出现脱方。⑸浸入式水口不对中、偏斜严重，钢流冲刷某一侧坯壳，致使坯壳变薄，冷却不均，形成脱方。⑹过热度过高、拉速太快也易形成脱方。脱方的连铸坯往往伴随角部裂纹发生，因此以分析脱方的成因为突破口，按上述逐个因素分析讨论，找出影响连铸坯脱方、角裂的真正原因。试验连铸坯165*165方坯、

4、钢种HRB500A生产工艺按常规进行。3铸坯脱方、角裂的主要素钢液进入结晶器后，受器壁激剧冷却，形成大量晶核，并迅速凝固成细小等轴晶的激冷层区，正常铸坯的组织是铸坯四周激冷层（细小等轴晶）厚度均匀而致密，铸坯周边坯壳厚度均匀稳定生长，从铸坯横断面低倍组织观察到铸坯四周激冷层明显不均匀，锐角部位的激冷层厚度比钝角部位的要厚，角裂部位在铸坯钝角处，因此出现脱方。3.1铸坯低倍检验及脱方、角裂的有关数据测量在脱方、角裂的方坯上截取加工试样，作低倍检验，对脱方、角裂的有关数据进行测量及评级，见表1。按TB2011-83《连续铸钢方坯和矩形坯》标准规定，边长在140

5、—180之间的方坯对角线之差不大于7mm，由表1可以看出，铸坯对角线差最大22mm，最小12mm。连铸坯脱方很严重的，按YB4002-91《连铸钢方坯低倍组织评级图》标准规定，评定图分为0—4级共5级，0级是无缺陷铸坯，4级缺陷最严重。铸坯由表1可以看出，铸坯角裂均大于4级，是很严重的。表1连铸坯脱方、角裂尺寸及评级表时间：2010年8月份HRB500A165*165试样编号对角线之差裂纹长度/宽度距顶角距离评级550-2244-230＝147/417.25＞3.5550-4245-223＝2213/315.34＞3552-2243-223＝2010/31

6、2.56＞3.5552-4240-230＝1011/216.23＞3.53.2造成铸坯脱方、角裂的主要原因表1中这几炉钢的铸坯脱方、角裂均在结晶器超期使用的情况下出现的，当换上符合工艺技术要求的的结晶器时，铸坯脱方、角裂的炉次大大减少，因此，脱方、角裂的主要因素是铸坯在结晶器冷却不均匀造成铸坯激冷层厚度不均匀，从而引起坯壳不均匀收缩所致。为了进一步查明引起铸坯在结晶器冷却不均匀的因素，我们测量了大量因严重脱方换下了的结晶器，主要测量结晶器上下口弧面长度以及上下口直面长度的差值，测量结果见表2165*165方坯结晶器的标准安装尺寸为上口弧面长171.4mm，

7、下口弧面长170.1，上口直面长169.6，下口直面长168.3mm。要求四个水缝间隙一致，倒锥度必须符合工艺技术要求。结晶器表面无划伤，由表2可以看出，引起铸坯在结晶器冷却不均匀的因素是：结晶器表面凹凸不平，结晶器倒锥度太小，甚至有些变成了正锥度（也就是说下口尺寸太接近于上口尺寸甚至相等）。正常铸坯165*165的对角线为233mm，而脱方角裂铸坯长对角线均大于这个数值（见表1）。所以铸坯脱方在结晶器产生，出结晶器后加上二冷区冷却不均匀继续发展，直到严重生成了漏钢事故后，导致二冷喷淋管偏斜，喷嘴粘钢堵塞或脱落。脱方往往伴随角裂发生，角裂主要也是在结晶器冷

8、却不均匀造成的，在结晶器角部区域，由于二维传热，结晶器角部坯壳凝固