薄板坯表面纵裂的形成原因及预防措施

《薄板坯表面纵裂的形成原因及预防措施》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、薄板坯表面纵裂的形成原因及预防措施　　(1.包头包钢无缝钢管厂；2.包头钢铁职业技术学院；3.包钢技术中心，内蒙古包头014010) 　　摘要：针对目前薄板连铸连轧生产线存在的普遍问题——铸坯出现表面纵裂纹的实际情况进行了论述，从容易导致铸坯表面纵裂的不同影响因素入手，分析了铸坯表面纵裂纹产生的主要原因，探讨了预防措施。 关键词：薄板坯；连铸连轧；表面纵裂纹 　　中图分类号：TF777.7文献标识码：A文章编号：1007—6921(XX)20—0124—02 　　纵裂是连铸板坯生产过程中最常见的表面

2、缺陷之一，尤其是薄板坯连铸连轧生产工艺，铸坯不能实现离线清理，而是直接进入后步轧制工序，纵裂缺陷影响卷板表面质量，严重的将导致卷板报废，更有甚者在薄板坯生产过程中引起纵裂漏钢，给生产和设备带来严重危害，铸坯纵裂的产生原因较多，主要有钢水条件、保护渣及冷却制度等多种因素。表面纵裂纹严重影响连铸机的正常生产，为此应从工艺和操作上进行详细分析并采取相应措施，使铸坯表面纵裂纹得到有效控制。 1铸坯表面纵裂纹形成机理 　　通常来说连铸坯表面纵裂主要形成原因是在钢水凝固或铸坯冷却时伴有体积收缩和坯壳与结晶器之间的传热

3、，一旦受到阻力往往会导致应力集中而发生纵裂，铸坯的表面纵裂纹发源于结晶器，钢水通过浸入式水口流入结晶器中形成初生坯壳，冷却不均产生应力，在坯壳相对薄弱抵抗应力能力差处形成裂纹起源。受二维冷却的影响，坯壳薄弱处多发生在铸坯中心附近，拉坯过程中受到纵向摩擦力产生纵向裂纹，进入二冷区受到强制冷却后加以扩展，尤其在大断面铸坯的生产中更容易出现。薄板坯因拉速高，结晶器的形状特殊，更易产生裂纹。因此，严格控制钢水条件、保护渣及冷却制度，是抑制裂纹生长的有效措施。 　　740)this.width=740"border=un

4、defined> 2铸坯表面纵裂纹形成原因及控制措施 2.1钢水条件 　　2.1.1钢水中的［C］含量。钢中碳含量对薄板坯纵裂的影响主要体现在钢水凝固过程中发生包晶反应，此时的凝固收缩不仅有热收缩，而且还有相变产生的体积收缩，从而形成气隙，加剧了坯壳生长的不均匀性，导致纵裂的产生，表1为Q235B钢种生产实际中统计的表面纵裂纹发生率与碳含量的关系。 　　C＜0.16%时纵裂纹比例明显增加。因此，对于低碳钢的浇注须控制钢种碳含量＜0.07%;对于碳含量为0.07%～0.16%的包晶钢亚包晶钢的浇铸，须降低拉速

5、，有效控制结晶器内传热量及传热的均匀性。 　　740)this.width=740"border=undefined> 　　2.1.2钢水中的有害元素。［S］［P］是有害元素，使板坯高温塑性和强度降低，纵裂几率加大，实际生产中，当［S］≤0.010%，P≤0.020%，Mn/S＞30时，可以有效地降低铸坯纵裂发生几率［1］，钢水中［S］含量对纵裂的影响情况见表2。因此，为保证对裂纹的有效控制，要求钢中［S］＜0.010%，P＜0.020%，Mn/S＞30。 　　740)this.width=740"bor

6、der=undefined> 　　2.1.3过热度。铸坯结晶过程中，温度梯度产生的热应力对铸坯质量的影响不容忽视。温度梯度的增加直接导致粗大柱状晶的生成，随着冷却的进行，铸坯宽度中心部承受较大的热应力，是形成铸坯表面纵裂纹的主要原因。表3为过热度对铸坯表面纵裂纹的影响。 　　740)this.width=740"border=undefined> 　　由此可知，浇注温度过高(即过热度过高)，坯壳变薄，高温强度低，过低，则钢水流动性差且保护渣熔化性能变差，铸坯润滑性变差，摩擦力增大，因此两者都易引起纵裂，实践

7、证明，将中包过热度控制在15～35℃范围，再配合拉速的控制，纵裂比例迅速下降。 　　2.1.4浇注温度与拉速的区配。拉速过高易使结晶器热流密度增加，板坯表面纵裂趋势加剧，拉速过低又影响生产效率，同时钢水温降增大。而拉速变化又是以过热度的变化为基础的.浇注温度与拉速之间存在着一定的匹配关系，必须对两者进行科学匹配，才能有效的降低裂纹发生，同时有利于生产效率最大化。统计结果表明，当两者匹配关系不当时，也是纵裂的高发时，特别应避免高温，高拉速同时出现，因为这时坯壳收缩剧烈，很容易产生纵裂。 　　2.1.5钢水纯净

8、度。①夹杂物的控制：钢水纯净度代表钢水内部夹杂的数量及尺寸，铸坯结晶过程中夹杂物的富集促使热阻增加、相变各异。裂纹是某处抵抗应力的能力小于受到应力的作用产生，初生坯壳过于薄弱、夹杂物富集造成抵抗应力的能力弱。夹杂物的来源主要包括：氧产物、钢包和中间包渣子的混入、结晶器保护渣卷入和钢水二次氧化等。薄板坯连铸连轧最终产品中夹杂物主要为AL2O3、硅酸盐、钙铝酸盐、硫化物或它们之间的复合夹杂