板坯表面縱裂的原因分析及采取的措施

1、板坯表面縱裂的原因分析及采取的措施劉賀華 黃杏崗北營煉鋼廠連鑄作業(yè)二區(qū) 遼寧 本溪 117017摘要 本文介紹了中厚板連鑄坯目前的表面質(zhì)量情況, 對存在的表面縱裂紋和橫裂紋缺陷產(chǎn)生的原因進行了分析, 結(jié)合我廠連鑄坯生產(chǎn)工藝和設(shè)備的實際情況, 對有利于消除表面裂紋的防止措施進行了探討并提出了建議。關(guān)鍵詞：中厚板；橫裂紋；縱裂紋Analysis of Surficial Vertical Cracks of Billet and the Preventive MeasureLiu hehua Huang xinggangNo.2Steel-making Plant of Beiying Croup

2、 Co. L td Abstract The paper describes the current situation of surface quality of continuous casting slab for medium p late and analyses the causes of both longitudinal and transverse surface cracking existing on the slab. Combining with production process and the actual conditions of the continuou

3、s caster at our plant, practical discussion and proposals have been made for the preventative measures of eliminating surface cracking.Keywords：Medium p late；Transverse cracking；Longitudinal cracking1前言針對第二煉鋼廠板坯1#連鑄機表面質(zhì)量缺陷的成因，分析了板坯表面缺陷的類型、數(shù)量和分布，并通過實際生產(chǎn)，研究了鋼水質(zhì)量、結(jié)晶器液面狀況、結(jié)晶器保護渣、結(jié)晶器流場、浸入水口插入深度、鋼中夾雜物和設(shè)備檢

4、修等對板坯表面質(zhì)量的影響。并提出了控制板坯表面質(zhì)量的有效措施，對縱裂情況進行有效控制，減少了板坯縱裂的發(fā)生，鑄坯合格率顯著得到提高，取得了較大的經(jīng)濟效益。2北營二煉鋼廠板坯生產(chǎn)工藝流程及鑄機性能2.1主要工藝流程120t氧氣轉(zhuǎn)爐北臺鋼鐵集團北營第二煉鋼廠有三座120噸頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐，2座LF精煉爐，與其相配套的板坯連鑄機為1機1流直弧形連鑄機，主要生產(chǎn)工藝流程如下：LF/VD精練爐長水口Ar保護鋼水包回轉(zhuǎn)臺 中間灌結(jié)晶器侵入式水口保護澆注彎曲段扇形段（16）矯直段（78）水平段（913）切割前輥道一次火焰切割機輸出輥道旋轉(zhuǎn)輥道外銷二次火焰切割機堆冷打印輥道及打印機清理檢查下線堆冷推鋼機/跺板臺2

5、.2鑄機主要技術(shù)參數(shù)如下：板坯連鑄機主要技術(shù)參數(shù)表序號項 目單位技 術(shù) 參 數(shù)1連鑄機機型結(jié)晶器連續(xù)彎曲連續(xù)矯直弧形板坯連鑄機2連鑄機臺數(shù)×流數(shù)1×13連鑄機基本半徑m104結(jié)晶器長度mm900澆鑄斷面5厚度mm180、200、250寬度mm150021006定尺長度mm21004500，90007鑄機支撐長度m29.58鑄機速度范圍m/min0.11.59引錠桿裝入方式下裝10切割方式在線一、二次火焰切割11出坯方式輥道加跺板臺12出坯輥面標(biāo)高m0.813澆注平臺標(biāo)高m13.394自板坯連鑄機投產(chǎn)以來，鑄機質(zhì)量缺陷多表現(xiàn)為表面縱裂紋。它不僅影響鑄坯質(zhì)量，同時也嚴重影響企業(yè)

6、的經(jīng)濟效益和產(chǎn)品信譽。3表面縱向裂紋的形成機理據(jù)文獻報道,表面縱裂起因于結(jié)晶器彎月面初生坯殼厚度的不均勻性.作用于坯殼上的拉應(yīng)力和熱應(yīng)力超過高溫坯殼的允許強度,在坯殼薄弱處產(chǎn)生應(yīng)力集中,沿樹枝晶間或奧氏體晶界產(chǎn)生斷裂.一般來說,裂紋在結(jié)晶器彎月面剛形成時是很微小的,只有進入二冷區(qū)才不斷加深、加寬和加長.即使二冷區(qū)冷卻均勻,這種裂紋進入二冷區(qū)也要擴展.若二冷區(qū)冷卻不均勻,裂紋擴展更加嚴重.關(guān)于板坯縱裂紋的生成機理,多年來的研究支持如下假說:在結(jié)晶器內(nèi)產(chǎn)生的裂紋是在一定的溫度區(qū)間內(nèi)形成的,并且對碳的含量有一定的敏感性.這個溫度區(qū)間的上限相當(dāng)于枝晶軸線相互纏扭開始時的溫度,其下限相當(dāng)于枝晶之間無液相

7、存在時的實際固相線溫度.由于應(yīng)力作用產(chǎn)生晶間斷裂,隨后來自附近的含有夾雜物的液態(tài)金屬充填進去,使它“愈合”.斷裂“愈合”的后果是裂紋內(nèi)有氧化物和鏈狀硫化物夾雜聚集,在低倍組織上有偏析裂紋.3.1表面縱向裂紋的形成原因二煉鋼板坯連鑄機所澆鋼種絕大多數(shù)是含碳在0.10%0.18%范圍的亞包晶鋼。亞包晶鋼與單相凝固鋼或過包晶鋼相比，該類型鋼澆注板坯容易出現(xiàn)表面縱裂，這是由于亞包晶鋼初生凝固坯殼收縮大、生長不均勻造成。從鑄坯發(fā)生的縱裂情況來看，大部分集中在鑄坯的內(nèi)弧中部，長度不等，有時貫串整支鑄坯為大縱裂紋，深度約10-15mm；部分斷斷續(xù)續(xù)，或是間斷性縱裂紋或間斷性凹陷。由于種種原因使得二煉鋼板坯表

8、面原始合格率一直處于較低的水平，鑄坯表面清理量大，制約了鑄機生產(chǎn)能力的提高。為了提高二煉鋼板坯表面質(zhì)量，采用現(xiàn)場跟蹤對比試驗的方法，從連鑄鋼水質(zhì)量(鋼中有害元素、錳硫比、碳含量)、結(jié)晶器液面狀況(沖棒、結(jié)晶器液面波動、塞棒水口吹氬及吸氣狀況等)、結(jié)晶器保護渣和冷卻制度等方面對板坯表面質(zhì)量的影響進行了研究，得出了板坯表面缺陷的類型、數(shù)量和分布特點和影響二鋼板坯表面質(zhì)量的主要因素及控制措施。3.2二煉鋼板坯表面缺陷類型及分布特點現(xiàn)場調(diào)查了500爐不同斷面鑄坯的表面缺陷，統(tǒng)計結(jié)果如圖1所示，從統(tǒng)計結(jié)果來看，鑄坯表面缺陷95%是表面縱裂紋，其它缺陷只占5%左右，而表面縱裂又分為表面溝縱裂和表面平縱裂兩

9、種。所謂表面溝縱裂紋是指表面帶有溝槽狀的縱裂紋，裂紋較粗、較長，里面一般充滿渣；而平縱裂紋是指裂紋較直、細、短，且表面平整的縱裂紋。圖1板坯表面缺陷類型在水口區(qū)域，即鑄坯寬面中心區(qū)域表面縱裂紋占整個鑄坯表面裂紋的59%；在鑄坯四分之一區(qū)域，表面縱裂紋分別為16%和15%，平均為15.5%；在鑄坯的兩邊區(qū)域，表面縱裂紋分別為4%和6%，平均為5.5%。三個區(qū)域表面縱裂紋比例為，寬面中心區(qū)域四分之一區(qū)域鑄坯兩邊區(qū)域1131。從內(nèi)弧、外弧分別統(tǒng)計來看，內(nèi)弧縱裂紋占74%，外弧縱裂紋占26%，內(nèi)弧表面縱裂紋比例明顯高于外弧表面縱裂紋的比例。內(nèi)弧裂紋類型是平裂紋占1%，而溝裂紋占96%；外弧裂紋類型則是

10、平裂紋占17%，溝裂紋占82%。圖2板坯表面縱裂紋分布調(diào)查結(jié)果表明，二煉鋼板坯表面缺陷主要是表面縱裂紋，位置集中在鑄坯寬面中心區(qū)域，即水口附近區(qū)域；從內(nèi)弧、外弧裂紋類型分布來看，內(nèi)弧、外弧裂紋主要是溝裂紋，但外弧平裂紋較內(nèi)弧平裂紋比例大。3.3影響板坯表面質(zhì)量的主要因素及控制措施3.3.1鋼水質(zhì)量3.3.1.1鋼中有害元素 鋼中有害元素包括S，P。元素P的影響元素，P對縱裂敏感性大,P使鋼的塑性下降而變脆?？v裂的根源也在于顯微偏析。由于顯微偏析,在鋼凝固過程中,由于設(shè)備或操作上總難以避免少量的鼓肚和菱變,在鼓肚和菱變下,橫向拉應(yīng)力,而使在晶界上微裂紋,到二冷區(qū)后,微裂紋擴展成縱裂而造成表面缺陷

11、,一般認為P的含量應(yīng)控制在<0.03%的基礎(chǔ)上。S的影響，S在鋼中溶解度極小,與Fe形成FeS,FeS能與Fe形成低熔點(985)熱脆性共晶體,并在晶界析出,所以極易使在晶界處發(fā)生裂紋,所以要盡可能降低鋼中的S 含量,S 是鋼中最有害的元素之一。統(tǒng)計表明,S降低得越多,縱裂缺陷發(fā)生率越低。將該二個元素含量之和0.030%作為分界點，對120爐Q235和船鋼的統(tǒng)計結(jié)果見圖3。實際生產(chǎn)統(tǒng)計結(jié)果可知，有害元素對鑄坯表面裂紋有較大影響，見圖3。有害元素總量低于0.030%，每爐裂紋塊數(shù)為12，而有害元素總量大于0.030%，其表面裂紋每爐條數(shù)為26，增加了2倍。因此，減少鑄坯表面裂紋數(shù)量的有效措

12、施之一是降低鋼中有害元素的含量，使其總量控制在0.030%以下，應(yīng)重點控制(PS)在鋼中含量。圖3鋼中(PS)對表面裂紋的影響A0.030%B0.030%3.3.1.2Mn/S對鑄坯表面質(zhì)量的影響Mn的影響：Mn的影響有兩途徑:首先Mn的提高,使有更多的Mn與S結(jié)合成MnS(熔點1620)因為Mn與S的親合力遠大于Fe與S的親合力,形成的MnS的以線狀形式分布于奧氏體而使裂紋形成率下降,因為鋼中S的控制畢竟是有限的,而且較困難,需付出其它代價。而通過加Mn來控制S對鋼的裂紋影響就比較簡單而有效了。一般認為Mn/S比應(yīng)大于24,此時所引起的危害幾乎消失,所以對鋼中S 元素衡量標(biāo)準(zhǔn)有兩個,一是S的

13、絕對含量,另一個是Mn/S值。其次Mn可以形成碳化物,但大部分和鐵形成固熔體,提高鋼中鐵素體奧氏體的強度和硬度。為此,要抑制碳素鋼裂紋的發(fā)生,在鋼水成分方面盡量要使C0.10%0.22%,Mn/S>24,P<0.030%,S<0.020%。 以下是生產(chǎn)Q235鋼水中錳硫比對鑄坯表面裂紋的影響統(tǒng)計結(jié)果如圖4所示。從圖4可知，隨著鋼水中錳硫比增加，鑄坯表面裂紋數(shù)量逐漸降低。從二煉鋼澆注普通板坯的統(tǒng)計結(jié)果來看，連鑄鋼水錳硫比要求大于20。圖4錳硫比對鑄坯表面裂紋的影響3.3.1.3鋼中碳含量對鑄坯表面裂紋的影響鋼中碳含量對鑄坯表面縱裂的影響見圖5，碳含量0.10%0.14%的鋼容易

14、產(chǎn)生表面(指寬面)縱裂，鑄坯表面原始合格率很低，這是由于含碳量在此范圍內(nèi)時，在結(jié)晶器彎月面形成的初生凝固坯殼收縮最大，且收縮不均勻，從而引起傳熱不均勻。從圖5可以看出，碳含量在0.12%時，鑄坯表面產(chǎn)生的裂紋數(shù)量最多，對應(yīng)的鑄坯表面原始合格率為零，主要表面缺陷就是出現(xiàn)大量的縱裂紋。但隨著碳含量的增加，達到0.15%以上的鋼，鋼水凝固過程中的兩相區(qū)加寬，使得表面縱裂紋大大減少，鑄坯表面原始合格率顯著提高，平均能達70%以上。圖5鋼中含碳量對鑄坯表面裂紋的影響3.3.2結(jié)晶器液面狀況3.3.2.1結(jié)晶器液面操作 將結(jié)晶器內(nèi)液面波動、沖棒次數(shù)多少和拉速變化狀況分為較好、較差二個檔次，同時與自動液面控

15、制比較，統(tǒng)計結(jié)果見圖6和圖7。從統(tǒng)計結(jié)果來看，自動液面控制，每爐裂紋出現(xiàn)的數(shù)量為2塊；操作較好的爐次，每爐裂紋出現(xiàn)的數(shù)量為7.4塊；操作較差的爐次為每爐18.4塊。其中，自動液面控制出現(xiàn)的裂紋主要是平裂紋；操作較好的爐次裂紋類型78%是表面平裂紋，而溝裂紋只占22%；操作較差的爐次則表面平裂紋只占43%，而溝裂紋卻占57%。說明操作的好壞對表面溝裂紋有較大影響。操作好壞主要是看沖棒多少、液面波動大小和變動速率。重鋼應(yīng)堅持正常使用結(jié)晶器液面自動控制，這對于減少鑄坯表面溝裂紋具有重要作用。圖6結(jié)晶器液面操作對鑄坯表面裂紋類型影響圖7結(jié)晶器液面狀況對鑄坯表面裂紋數(shù)量影響3.3.3結(jié)晶器內(nèi)流場為了說明

16、水口結(jié)構(gòu)尺寸、水口吹氬流量和塞棒吹氬孔是否密封對結(jié)晶器內(nèi)鋼液流場的影響，在實驗室進行了結(jié)晶器水模實驗。從實驗結(jié)果來看，現(xiàn)使用水口的主要問題是水口結(jié)構(gòu)尺寸偏大，在工作拉速下從水口出口的流股循環(huán)不夠；同時塞棒吹氬流量和吹氬孔的密封情況對結(jié)晶器內(nèi)流場具有重要影響。當(dāng)塞棒吹氬孔不密封和密封不好時，吸入水口內(nèi)的空氣流量遠大于應(yīng)該通入的氬氣流量，使水口附近600mm的區(qū)域液面翻騰，保護渣覆蓋不好，從而在彎月面保護渣不能均勻地流入，使坯殼與結(jié)晶器間傳熱不均勻，容易引起鑄坯表面裂紋的形成，因此從提高鑄坯表面質(zhì)量角度出發(fā)，必須優(yōu)化水口結(jié)構(gòu)尺寸、解決塞棒吹氬孔的密封和吹氬量準(zhǔn)確控制的問題。于是根據(jù)生產(chǎn)不同斷面選擇

17、合理的水口內(nèi)徑，準(zhǔn)確控制塞棒氬氣流量，確保塞棒通氣孔密封，從而全面改善結(jié)晶器內(nèi)鋼液流場，提高鑄坯表面質(zhì)量有著重要意義。于是根據(jù)不同斷面，選取了兩種不同內(nèi)徑的浸入水口，分別為50、70，并且針對不同斷面選用相應(yīng)內(nèi)徑水口，（1500mm以上的選用大口徑水口，1500mm以下斷面選用小口徑水口）,確保結(jié)晶器內(nèi)流場分布合理，對水口搭配使用效果進行全程跟蹤，鑄坯表面質(zhì)量數(shù)量明顯得到緩解。同時現(xiàn)場跟蹤了塞棒吹氣過大和吸入空氣對鑄坯表面質(zhì)量的影響，試驗結(jié)果如圖8所示。從圖8可以看出，在保護渣等其它條件不變情況下，從鑄坯表面裂紋數(shù)量來看，塞棒通氣孔不密封時，每爐表面裂紋數(shù)量為49塊，而密封后每爐表面裂紋數(shù)量下

18、降為30塊；鑄坯表面原始合格率提高9%，增加幅度為27%。說明穩(wěn)定結(jié)晶器液面狀況對減少鑄坯表面裂紋數(shù)量和提高鑄坯表面原始合格率具有重要作用。圖8塞棒通氣和密封對鑄坯表面裂紋數(shù)量的影響3.3.4保護渣對鑄坯質(zhì)量影響二煉鋼板坯連鑄機原用1#渣，該保護渣在使用中表現(xiàn)出的現(xiàn)象為：渣圈較重，對水口侵蝕嚴重，澆注中穩(wěn)定性差，鑄坯表面裂紋等缺陷較多。分析保護渣組成和性能可知，該渣含碳量低、螢石含量高、二元堿度低(R1.1)，是產(chǎn)生上述現(xiàn)象的主要原因。針對1#渣的不足，新引進了2#和3#渣，堿度分為1.1和1.0從圖10可知，降低保護渣的堿度對減少鋼坯表面縱裂紋具有明顯的效果。圖9采用不同類型保護渣鑄坯表面質(zhì)

19、量比較因此要求保護渣應(yīng)在較高拉速或拉速變化較大的情況下，仍能維持較高渣耗，以避免粘結(jié)性漏鋼或引起鑄坯表面縱裂。其熔渣層厚度和渣膜厚度應(yīng)適宜，以提供充足的液渣，保證鑄坯的潤滑。同時具有良好的溶解、吸收夾雜物的性能。保護渣的堿度和粘度對縱裂都有明顯的影響。保護渣的堿度對導(dǎo)熱性影響明顯，堿度1.0時，渣玻璃性強，導(dǎo)熱性好，在同樣拉速下，熱流增大；堿度1.0時，渣析晶率大，這種渣膜的導(dǎo)熱性減弱，相應(yīng)結(jié)晶器熱流會低一些。另外，當(dāng)粘度較高時，保護渣消耗量降低，渣膜減薄，厚度不均勻，容易產(chǎn)生縱裂。因此，應(yīng)對保護渣堿度、粘度等進行優(yōu)化，來達到良好的傳熱特性和潤滑效果，從而減輕坯殼的裂紋傾向。優(yōu)化后保護渣的特點

20、是：熔融特性穩(wěn)定，熱流密度為2.5-2.8/1.5-1.8MW/m2，液渣層厚度保持在10-13mm，能適應(yīng)薄板坯連鑄的生產(chǎn)要求。3.3.5浸入式水口插入深度對縱裂的影響浸入式水口設(shè)計、插入深度與縱裂有很大關(guān)系,研究表明,浸入式水口設(shè)計不同,結(jié)晶器寬面銅板中部溫度變化程度不同,合適的浸入式水口設(shè)計,結(jié)晶器寬面中部溫度變化很小,傳熱穩(wěn)定性好;浸入式水口插入深度、移動量對結(jié)晶器傳熱也有很大關(guān)系,浸入式水口深度發(fā)生變化,結(jié)晶器內(nèi)流場、結(jié)晶器銅板內(nèi)表面溫度、相應(yīng)渣膜厚度、結(jié)晶器熱流都會隨之發(fā)生變化;水口插入深度對縱裂的影響表現(xiàn)在插得太深,則鋼流帶到鋼液面上的熱量不足,保護渣不能均勻熔化;水口插入深度太

21、淺,液面翻動嚴重,導(dǎo)致液渣層不穩(wěn)定,流入液渣不穩(wěn)定。由于生產(chǎn)節(jié)奏加快,我廠板坯連澆爐數(shù)大幅提高,單只浸入式水口使用時間由56 爐增加到89爐,水口換渣線次數(shù)增加,造成水口使用后期插入深度變淺,現(xiàn)場多次發(fā)現(xiàn)最后一、二爐水口插入深度還不到100 mm。為了確定最佳水口插入深度,我們統(tǒng)計了約200爐水口插入深度與縱裂的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)浸入式水口插入深度對縱裂影響較大,水口插入深度太深或太淺均會使縱裂幾率增大。水口插入深度控制在120160mm時,縱裂發(fā)生率較低。3.3.6結(jié)晶器水流量及進出口水溫差對縱裂的影響結(jié)晶器水流量的大小及變化直接影響到結(jié)晶器熱流的大小及變化。資料表明,減少結(jié)晶器水量,提高結(jié)晶器進出

22、水溫差,有助于形成厚度均勻的坯殼。我廠6流方坯連鑄機是續(xù)建工程,其結(jié)晶器用水與板坯鑄機用水為同一管路。隨著轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)能力的提高,富余鋼水增多,兩臺鑄機同時生產(chǎn),即在板坯(方坯)沒有停澆前,方坯(板坯)提前開機。這樣帶來的問題是,當(dāng)板坯生產(chǎn)時,方坯結(jié)晶器水的開、關(guān)均將引起板坯結(jié)晶器水量的大幅波動,若板坯結(jié)晶器水量調(diào)整不及時,還將造成水量長時間的過大或過小,進而影響到拉速的穩(wěn)定?，F(xiàn)場調(diào)查和統(tǒng)計表明,我廠粗大縱裂的發(fā)生和上述情況有很大關(guān)系。另外,我們對結(jié)晶器進出水溫差對縱裂的影響進行了統(tǒng)計分析(見圖4),發(fā)現(xiàn)結(jié)晶器進出水溫差太大或太小對縱裂均有較大影響,最佳范圍在67.5。3.3.7鋼水澆注過熱度的控

23、制澆注溫度對縱裂的影響是較明顯的。表1是某個月的調(diào)查結(jié)果，結(jié)果表明：中包鋼水過熱度40時，縱裂幾率達25%以上。澆注溫度過高（即過熱度過高）使坯殼變薄，過低則鋼水流動性差且保護渣熔化性能變差，兩者都易引起縱裂。實踐證明，將中包過熱度控制在15-35范圍，再配合拉速的控制，縱裂比例迅速下降。中包過熱度對縱裂的影響調(diào)查表鋼水過熱度縱裂機率縱裂程度155%中等15-352%輕微3520%嚴重3.3.8結(jié)晶器水冷卻效果結(jié)晶器冷卻效果對縱裂的影響尤其重要,研究表明,縱裂一般均發(fā)生在結(jié)晶器內(nèi)部,一般在結(jié)晶器內(nèi)部先形成微裂紋,進入二冷區(qū)后發(fā)展成明顯的裂紋。因此,對于結(jié)晶器的承量控制、倒錐度、變形、表面平滑程

24、度均應(yīng)引起高度注意。根據(jù)鋼種,工藝要求合理進行設(shè)計。合理地增大結(jié)晶器的承量有利于增加坯殼厚度,減少裂紋。但過度增大承量對改善結(jié)晶器熱流效果并不明顯,因為它致使坯殼與結(jié)晶器熱面氣隙過時地形成,使傳熱下降,坯殼變薄,裂紋易形成。倒錐度及結(jié)晶器的變形問題,也與縱裂有關(guān),一般設(shè)定倒錐度為0.7%左右,如果倒錐度過小,會使坯殼與結(jié)晶器壁間氣隙過早地形成,傳熱下降,此時坯殼較薄,在液態(tài)鋼水靜壓力的作用下,易發(fā)生鼓肚,甚至漏鋼,這些都可能導(dǎo)致微裂紋的形成,若倒錐度過大,與坯殼形成速度不相匹配。坯殼形成引起的收縮量小于錐度。將導(dǎo)致摩擦力的增加,使坯殼難以向下運動,在結(jié)晶器振動的作用下,易形成表面橫裂。結(jié)晶器被

25、磨損變形,也會引起錐度的改變,并使內(nèi)表面變得粗糙,使鼓肚、菱變易發(fā)生,并增加了表面摩擦力,使鑄坯縱裂傾向增大,為此,要保持結(jié)晶器合理的倒錐度,并經(jīng)常維修,及時更換。結(jié)晶器閉路循環(huán)水采用軟水，對金屬離子Ca+、Mg+及懸浮物的要求很高。若超標(biāo)，則易在結(jié)晶器水槽內(nèi)結(jié)垢，嚴重影響銅板傳熱性能，導(dǎo)致銅板表面侵蝕，并在侵蝕處引起鑄坯的縱裂。曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)某個結(jié)晶器使用過程連續(xù)個月高密度出現(xiàn)縱裂現(xiàn)象，而其它工藝參數(shù)基本正常。后來下線拆開時發(fā)現(xiàn)水槽內(nèi)嚴重結(jié)水垢。所以結(jié)晶器水的軟化質(zhì)量很重要。3.3.9鋼中夾雜物控制從縱裂的機理分析可知,夾雜物是作為一種填充物使晶間斷裂后“愈合”斷裂“愈合”的后果是裂紋內(nèi)有氧化物和

26、鏈狀硫化物夾雜聚集,產(chǎn)生偏析裂紋,故裂紋與夾雜是相伴生的.可見在目前的煉鋼條件下,完全去除鋼中非金屬夾雜物尚不可能.所采用的措施只是降低夾雜物的尺寸、數(shù)量和控制其形態(tài),以減少對鋼的危害.如轉(zhuǎn)爐冶煉工序出現(xiàn)的夾雜物可小于200m ,短期鎮(zhèn)靜后鋼包吹A(chǔ)r前的夾雜物可小于50m,經(jīng)過適當(dāng)?shù)匿摪礎(chǔ)r處理后,夾雜物一般小于20m.上述實踐結(jié)果表明,只要對鋼水進行適當(dāng)?shù)木珶捄蛢艋幚?可以把夾雜物大小控制在20m以內(nèi),此尺寸以內(nèi)夾雜物對鑄坯質(zhì)量已影響不大.為了有效地減少夾雜物對板坯縱裂的影響,針對二鋼板坯連鑄機生產(chǎn)Q235鋼種采取了如下措施:(1)鋼水氧化性:減少煉鋼終點補吹時間,終點溫度控制在1650

27、1680,有利于防止耐火材料侵蝕,避免鋼水過氧化;(2)鋼水硫控制:硫含量(wS)嚴格按內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)小于0.005%控制;(3)吹氬時間:為了保證夾雜物上浮,嚴格控制吹氬時間在35 min、吹氬強度不出現(xiàn)鋼水大翻,并保證鋼水鎮(zhèn)靜時間23min;(4)中間包溫度:中包溫度直接影響中包質(zhì)量及壽命,若溫度控制不合理,使中包長時間處于高溫狀態(tài)下,必將影響其使用壽命致使中包涂料層脫落,進入鋼水,形成氧化物夾雜;(5)中間包液面控制:中包液面保證穩(wěn)定在700mm以上,避免下渣.縱裂與拉坯速度的波動量有很大關(guān)系.在生產(chǎn)中鋼水溫度等許多因素都會導(dǎo)致拉坯速度變動.當(dāng)拉速波動小于0.1m/min時,對縱裂基本無影響;

28、當(dāng)拉速波動大于0.1m/min時,隨拉速波動量的增大,縱裂指數(shù)直線上升,這與文獻中統(tǒng)計結(jié)果相符.因此,維持鑄機拉坯速度的穩(wěn)定對減少板坯縱裂有很大的意義.為了減少拉坯速度的波動,二煉鋼板坯連鑄機在正常澆鑄時基本采用恒拉速操作,對于換水口等必須降拉速時,按0.05m/min操作.3.3.10鑄機檢修前后從圖10的統(tǒng)計結(jié)果看，鑄機檢修前后對鑄坯表面質(zhì)量有重大影響，尤其是對表面平裂紋有更明顯的影響。檢修前鑄坯表面平裂紋每爐出現(xiàn)數(shù)量為7.1塊，檢修后平裂紋每爐出現(xiàn)數(shù)量為1.3塊，降低了82%。而鑄坯表面溝裂紋檢修前每爐為10塊，檢修后每爐溝裂紋出現(xiàn)數(shù)量為7.6塊，降低了26%。這說明鑄機二冷段設(shè)備狀況(主要是夾輥變形、輥縫和對弧誤差增大)對鑄坯表面平裂紋有重要影響。圖10檢修前、后對鑄坯表面縱裂紋的影響4結(jié)論4.1二煉鋼板坯表面質(zhì)量缺陷95%是表面縱裂紋，其它缺陷只占5%左右；表面縱裂紋有表面平縱裂紋和表面溝槽縱裂紋兩種；鑄坯裂紋在寬面分布特點是70%以上的裂紋分布在水口附近的鑄坯寬面中心區(qū)域；內(nèi)弧裂紋數(shù)量明顯大于外弧裂紋數(shù)量；外弧是平裂紋為主，內(nèi)弧是溝槽裂紋為主。4.2浸入式水口插入深度不合理,結(jié)晶器冷卻水量波動,結(jié)晶器錐度變化太大是造