电炉钢连铸坯表面裂纹攻关

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1、电炉钢连铸坯表面裂纹攻关谭俊敏　周国平　姚家华　于平AStudyonSurfaceCrackofContinuousCastingBilletofEAFSteelTanJunmin,ZhouGuoping,YaoJiahuaandYuPing(Steelmakingshop,TianjinSteelPipeCo,Tianjin300301)▲　　天津钢管公司电炉炼钢厂主要设备：1座150t超高功率偏心炉底出钢电炉，1座150tLF及VD装置，1套4机4流的弧形圆坯连铸机。连铸机的主要参数为：型式：弧形、多点矫直、圆坯，弧形半径为10.

2、5、13.5、18.0、30.5，冶金长度约21m,拉速范围0.77～1.7m/min。MD材质：无氧铜，内壁镀硬铬。铸坯浇铸尺寸：Φ210mm、Φ270mm、Φ310mm，主要生产品种为石油套管、高压锅炉管等，铸坯主要供轧管厂，少量作为商品坯销售。生产工艺路线为：　　1993年纵裂废品1416.358t，占总废品的42%，纵裂率为3.98‰，越来越突出的铸坯表面纵裂，引起公司领导的高度重视。通过裂纹攻关组成员从S、P含量的控制、五害元素的控制、成品Al的控制、一些易裂钢种的调整，1995年后，铸坯裂纹逐年下降，1996年全年纵裂废品

3、降到2513t，纵裂纹率由1994年的16.49‰降至5.94‰。1　Φ210mm连铸坯裂纹分析及攻关　　1997年上半年，裂纹率从5.94‰又上升到10.51‰，此时的裂纹与以前不同，基本出现在Φ210断面的铸坯上，形态为细小的毛细裂纹，长度由几厘米到几十厘米不等。1.1　Φ210mm连铸坯裂纹原因分析　　(1)设备　　生产小断面铸坯，在浇注时拉速相对过快，结晶器振动频率大，钢水液面波动频繁，对设备精度要求更加严格。在设备条件不变的情况下，浇注小断面铸坯时裂纹倾向加重。　　(2)有害元素　　根据连铸坯强制冷却凝固的特点，用于连铸的钢

4、水必须是洁净钢水，即钢水中的有害元素和夹杂物的含量必须降到最低水平，才能提高连铸的浇成率和铸坯质量。否则，低熔点的夹杂物在凝固过程中分布在铸坯粗大的枝状晶周围，使铸坯的机械性能下降；高熔点的夹杂物以固态形式镶嵌在铸坯内部，破坏铸坯的晶体结构，增加铸坯内应力，导致裂纹产生。钢水中的Pb、Sn、As、Sb、Bi等有害元素由废钢及各种原材料带入，在冶炼过程中不能去除，如36Mn5钢含Pb高达231×10-6，造成全炉纵裂报废；34Mn5钢含Sb100×10-6、Sn430×10-6，造成102.296t纵裂废品。　　(3)成品Al含量的控制

5、　　资料表明，钢水中［Al］［N］乘积越高，钢的热塑性越低。因为钢在凝固过程中，［AlN］沉积晶界，使钢的延展性降低，裂纹敏感性增强。生产工艺决定了钢中［N］含量的最低值，所以［Al］含量应有一个合理的范围。大量数据统计表明，当Al含量大于0.025%时，裂纹炉数明显提高，合理的Al含量宜为0.010%～0.030%。　　(4)铸坯冷却不均　　连铸过程是铸坯强制冷却的过程，任何一个环节的冷却不均都可能造成铸坯内部应力集中。比如浸入式水口和结晶器没有很好的对中，浸入式水口流出的钢水冲击区偏离铸坯中心，造成铸坯圆周方向的坯壳薄厚不均，结晶

6、器与二冷段之间没有很好的对中，使铸坯在出结晶器之前偏离结晶器一边，导致铸坯冷却不均而产生应力集中。在二冷段，由于喷嘴堵塞造成冷却不均，会使铸坯弯曲和应力集中，使在结晶器中产生的裂纹源进一步扩大形成裂纹。　　(5)保护渣的熔化性能　　目前人工加入保护渣的方法会使钢水液面上的保护渣薄厚不均，影响结晶器与铸坯凝壳之间“渣衣”的均匀程度。另外，结晶器里钢水液面波动和保护渣的理化性能也会使保护渣产生“分熔”现象，影响“渣衣”的均匀。　　(6)铜当量的控制　　当低熔点金属铜穿过表面渗入晶粒间界时，就会因晶界结合变弱产生裂纹。1.2　攻关措施　　(

7、1)原材料控制　　严格控制废钢和铁合金的有害元素含量；根据废钢、生铁、海绵铁的资源情况及不同钢种的工艺特点，制定相应的配料工艺卡，完善配料工艺。　　(2)EAF+LF　　出钢前加入脱硫剂300kg/炉；　　出钢［P］≤0.015%；　　保持喂丝后弱搅拌时间≥3min；　　LF温度控制：第1炉TL+75+5　0连浇炉TL+65+5　0；　　［S］≤0.015%。　　(3)连铸操作及设备　　开浇前，主控室人员严格检查水嘴，保证足辊段水嘴喷水良好。　　开浇前，保护套管接通氩气，做到无氧化保护浇注。　　开浇前，结晶器内壁清理干净；结晶器全部使

8、用进口铜管。　　中包准备人员认真检查，四个流的浸入式水口应在同一垂直面上。　　开浇前，由班长检查浸入式水口和结晶器的对中；结晶器与扇形段的对中要控制在0.20mm以内。结晶器每流之间的缝隙用薄铁板盖住。　　每次拉钢之前要