连铸板坯表面纵裂成因及控制措施_文鹏
第２期 ２
０１３年３月连铸
Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｃａｓｔｉｎｇ
Ｎｏ．２
Ｍａｒｃｈ ２
０１３作者简介：文 鹏（１９８２—），男，大学本科，助理工程师； Ｅ－ｍａｉｌ：ｗｅｎｐｅｎｇ
６６３７＠１２６．ｃｏｍ； 收稿日期：２０１２－０７－２４连铸板坯表面纵裂成因及控制措施
文 鹏， 何宇明， 徐书强
（重庆钢铁股份有限公司炼钢厂，重庆４０１２５８
）摘 要：介绍了重钢炼钢厂板坯表面纵裂产生的原因，通过大量生产实践对比分析，总结出影响纵裂的主要因素。通过采取一定措施，使连铸坯纵裂缺陷有一定改善。关键词：纵裂纹；结晶器；拉速
文献标志码：Ａ 文章编号：１００５－４００６（２０１３）０２－００１９－
０４Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｃａｕｓｅ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｍｅａｓｕｒｅ ｏｆ Ｌｏｎｇ
ｉｔｕｄｉｎａｌＳｕｒｆａｃｅ Ｃｒａｃｋｓ ｏｆ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｃａｓｔｉｎｇ
ＳｌａｂｓＷＥＮ Ｐｅｎｇ， ＨＥ Ｙｕ－ｍｉｎｇ， ＸＵ Ｓｈｕ－ｑｉａｎｇ
（Ｓｔｅｅｌ－Ｍａｋｉｎｇ Ｐｌａｎｔ ｏｆ Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｉｒｏｎ ａｎｄ Ｓｔｅｅｌ（Ｇｒｏｕｐ）Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ
４０１２５８，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｃａｕｓｅ ｏｆ ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ ｃｒａｃｋｓ ｏｎ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｏｆ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃａｓｔｉｎｇ ｓｌａｂｓ ｏｆ ＣＱ Ｓｔｅｅｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｗａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｂｙ ｍｅａｎｓ ｏｆ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｌａｒｇｅ ｍａｓｓ ｏｆ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｒａｃｔｉｃｅ，ｍａｉｎ ｆａｃｔｏｒｓ ａｆｆｅｃｔｉｎｇｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ ｃｒａｃｋｓ ｗｅｒｅ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．Ｓｏｍｅ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｔａｋｅｎ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ ｃｒａｃｋｓ ｏｆ ｓｌａｂ．Ｋｅｙ
ｗｏｒｄｓ：ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ ｃｒａｃｋｓ；ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚｅｒ；ｃａｓｔｉｎｇ ｓｐｅｅｄ 重钢炼钢厂板坯表面纵裂一直是影响铸坯质量
的主要缺陷。最严重的月份纵裂率高达１３．５％，通过大量实践统计和试验总结，
研究了钢水质量、拉速、结晶器液面状况、中包水口插入深度、钢水过热度等对纵裂的影响。并实行新措施，使板坯纵裂率由１３．５％下降至２％左右。
１ 连铸板坯质量缺陷类型和分布情况
通过观察近５００炉钢（包括不同断面）的铸坯质量（图１），其中８０％的缺陷为表面纵裂，其余２０％
图１ 板坯表面缺陷类型
Ｆｉｇ．１ Ｓｕｒｆａｃｅ ｄｅｆｅｃｔ ｃａｔｅｇｏｒｙ
ｏｆ ｓｌａｂ ｓｕｒｆａｃｅ的缺陷为宽面边部纵向
凹陷、角部横裂、表面横裂纹、侧弧面鼓肚。由图２可见，表面纵裂主要分布在内弧宽面中间区域，所占比率６３％。其余３７％为距铸坯表面１／４区域和铸坯表面边部区域。
图２ 裂纹位置分布
Ｆｉｇ．２ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｌｏｎｇ
ｉｔｕｄｉｎａｌ ｃｒａｃｋ２ 表面纵裂形成的原因
表面纵裂是在结晶器内产生的［１］
，由于结晶器
弯月面处热流分配不均，坯壳厚度生长出现不均匀性，在坯壳薄弱区域产生应力集中形成裂纹。重钢炼钢厂板坯生产大量碳的质量分数在０．０９％～０．１５％的亚包晶钢，因为亚包晶钢的线性收缩系数大，使得
坯壳与结晶器壁过早形成气隙，造成弯月面处热流不均，因此这类钢也被称为裂纹敏感性钢种。通常
连 铸
在结晶器内出现这种裂纹，当坯壳进入二冷区强冷后，裂纹会逐渐加深﹑加宽和加长。即使二冷区冷却均匀，这种裂纹也会有所扩展。
３ 影响板坯表面纵裂的主要因素
３．１ 钢中各元素对铸坯纵裂的影响
３．１．１ 钢中碳含量对铸坯表面纵裂的影响
钢水中碳的质量分数在０．０９％～０．１５％范围内的钢，称为亚包晶钢。研究表明［２］亚包晶钢属于裂纹敏感性钢。当ｗＣ＝０．１２％时，结晶器弯月面初生坯壳，在固相线２５℃以下发生１００％的δ相到γ相的转变，伴随着最大坯壳的线性收缩。由于收缩性大，造成坯壳生长不均而产生裂纹。
跟踪３号铸机同一个生产班组１４０炉Ｑ２３５钢种，其排除（ｗＳ＋ｗＰ）≥０．０３５％和过热度不在１５～３５℃范围的炉次，在恒定拉速下，统计出碳含量与铸坯纵裂的关系如图３。由图３可见，碳的质量分数在０．１２％时表面纵裂率最高，纵裂率为９．３％。当ｗＣ≤０．０８％或者ｗＣ≥０．１６％时，纵裂产生的概率明显降低，对应的铸坯表面纵裂率也都在５％以下，因此控制钢中碳含量避开此区间，可以有效减缓表面纵裂的出现
。
图３ 钢种中碳含量对铸坯纵裂的影响
Ｆｉｇ．３ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｃａｒｂｏｎ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ ｓｔｅｅｌ
ｏｎ ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ ｃｒａｃｋ ｏｆ ｓｌａｂ
３．１．２ 钢中有害元素Ｓ，Ｐ及ｗＭｎ／ｗＳ对铸坯表面纵裂的影响
元素Ｓ、Ｐ是钢中的有害元素，跟踪３号铸机生产５００炉Ｑ２３５钢种，统计过热度在１５～３５℃范围内、中包温降小于１５℃﹑拉速波幅小于０．０４ｍ／ｍｉｎ的炉次，统计结果如图４。当（ｗＳ＋ｗＰ）≥０．０３０％时，铸坯纵裂率有明显升高趋势。因此在其他因素不变的情况下，控制钢中ｗＳ＋ｗＰ，可以减少纵裂的产生。
另外资料中由Ｆｅ－Ｍｎ－Ｃ相图可以分析出［３］，当锰含量增加时，包晶点处碳含量明显降低，有利于减缓裂纹的形成。其次Ｍｎ元素与Ｓ元素的亲和力远大于Ｆｅ元素，可以减弱有害元素Ｓ对铸坯质量的影响。实践生产中通过提高锰含量来降低Ｓ元素对铸坯质量的危害。如图５可见，当ｗＭｎ／ｗＳ＞２５时纵裂出现的概率最低
。
图４ （ｗ
Ｓ＋ｗＰ
）对纵裂的影响
Ｆｉｇ．４ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ（ｗＳ＋ｗＰ）ｏｎ ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ
图５ ｗ
Ｍｎ
／ｗ
Ｓ
对表面纵裂的影响
Ｆｉｇ．５ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｍａｎｇａｎｅｓｅ／ｓｕｌｆｕｒ ｒａｔｉｏ
ｏｎ ｓｕｒｆａｃｅ ｃｒａｃｋ
３．２ 拉速对表面纵裂的影响
拉速是连铸生产的重要参数，对应着铸坯在结晶器内停留的时间，高拉速下，铸坯在结晶器内停留的时间短，形成的坯壳薄弱容易产生裂纹。低拉速情况下，影响高效连铸作业率，而且钢水温降又比较大，因此拉速需控制在一定范围内。
另外研究表明［４］，结晶器采用“软冷却”制度使得坯壳收缩较小，能有效减小坯壳厚度不均匀性，因此在确保坯壳有足够厚度的情况下，适度提高拉速不仅可以满足高效连铸生产，又不会造成大面积裂纹缺陷。跟踪统计３号铸机２０１２年上半年的生产的Ｑ３４５钢种，因为此钢种碳含量基本避开了裂纹敏感区，统计钢水过热度在１５～３５℃范围内的炉次共计３００炉，对比分析出拉速与纵裂的关系如图６。
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０２
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第２期文 鹏等：连铸板坯表面纵裂成因及控制措施
图６ 拉速对表面纵裂的影响
Ｆｉｇ．６ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｃａｓｔｉｎｇ ｓｐｅｅｄ ｏｎ ｓｕｒｆａｃｅ ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ ｃｒａｃｋ
当拉速在设定目标范围１．２４～１．２８ｍ／ｍｉｎ时，纵裂出现的概率最小。当拉速逐步提高到ｖ≥１．３０ｍ／ｍｉｎ时，铸坯纵裂率明显开始增加，拉速在１．３４ｍ／ｍｉｎ时对应的铸坯表面纵裂率最高。３．３ 结晶器液面平稳程度对铸坯表面纵裂的影响板坯连铸采用塞棒自动控制，结晶器液面波幅在±３ｍｍ范围内。稳定的液面有利于弯月面处坯壳的均匀生长，同时可形成稳定的液渣层，保证良好的传热系统。液面不稳造成弯月面处传热不均匀，容易产生裂纹。跟踪１号铸机生产浇注１３５炉钢的情况如图７，发现液面波幅≥３ｍｍ时，铸坯纵裂率明显上升
。
图７ 液面波动对纵裂的影响
Ｆｉｇ．７ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｌｅｖｅｌ ｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ ｏｎ ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ ｃｒａｃｋ
３．４ 中包水口设计和水口插入深度对表面纵裂的影响
浸入式水口形状设计不同，钢水在结晶器内的流场分布也不同，结晶器宽面铜板中部区域温度变化也不同。目前重钢浸入式水口为小侧开﹑小导流，结晶器宽面中部区域温度变化很小，传热稳定性好。
浸入式水口插入深度发生变化，结晶器内钢水流场﹑保护渣渣膜厚度﹑结晶器内热流分布都会发生变化。现场观察１号铸机１２个生产浇次２８０炉钢不同渣线位置如表１。渣线处于１４０～１５０ｍｍ区间时，表面纵裂率最低，渣线位于１５０～１６０ｍｍ处时，纵裂概率增加。因为水口插入较深，钢水到达液面后温降较大，容易出现化渣不良，保护渣传热不均匀造成坯壳厚度生长不均匀。渣线较浅１２０～１３０ｍｍ容易造成液面翻卷，且液渣层不稳定导致传热不均匀，表面纵裂出现的概率也明显增加。实践证明；下水口插入深度在１４０～１５０ｍｍ范围内，能有效减少铸坯表面纵裂。
表１ 水口插入深度对表面纵裂的影响
Ｔａｂｌｅ １ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｄｅｐｔｈ ｏｆ ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ
ｏｎ ｓｕｒｆａｃｅ ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ ｃｒａｃｋ
水口插入
深度／ｍｍ
裂纹块
数／块
裂纹所在炉次
生产块数／块
裂纹率／％１２０～１３０ ２１ ６８ ３１．８
１３０～１４０ １４ ７２ １９．５
１４０～１５０ ４ ８２ ４．８
１５０～１６０ ７ ６２ １１．３
３．５ 保护渣性能对铸坯表面纵裂的影响
生产中保护渣起着传热和润滑的作用。保护渣传热良好，坯壳厚度生长均匀，并且良好的润滑能避免薄弱的坯壳被撕裂。另外研究表明［５］，随着保护渣碱度的升高，表面纵裂率有下降趋势，如图８所示。因浇注炉数增加水口内壁富含酸性Ａｌ２Ｏ３量升高，使得保护渣发生变性，影响保护渣的润滑及传热效果
。
图８ 不同碱度对铸坯表面纵裂的影响
Ｆｉｇ．８ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｌｋａｌｉｎｉｔｙ
ｏｎ ｓｕｒｆａｃｅ ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ ｃｒａｃｋ
通过大量生产实践统计发现，保护渣黏度过高或者过低都易产生纵裂。黏度过低渣耗量大，容易引起液渣流入不均，造成传热不均匀；黏度过大容易引起化渣不良和粘结，还容易出现渣膜间断，不利于
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１
２
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稳定传热。如图９可见，适当增加碱度﹑黏度，对铸坯表面纵裂有明显降低的效果。
图９ 不同黏度对铸坯表面纵裂的影响
Ｆｉｇ．９ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ
ｏｎ ｓｕｒｆａｃｅ ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ ｃｒａｃｋ
另外保护渣应具有合理的液渣层厚度，实践表明，液渣层控制在９～１２ｍｍ时，表面纵裂出现的概率最小。
３．６ 结晶器冷却水制度对表面纵裂的影响
结晶器是连铸机生产的心脏，纵裂缺陷也是在结晶器内形成的。实践中发现，在原来结晶器冷却水设计的基础上，增加结晶器宽面和窄面的冷却水量，铸坯纵裂率明显增大，并且纵裂的宽度和深度也会加大。然而在保证结晶器内，初生坯壳有足够厚度的情况下，将结晶器宽面水量减弱１５％窄面水量减弱１０％，铸坯表面纵裂发生率明显下降。
因此在保证结晶器铜板表面温度恒定，并且拥有足够初生坯壳厚度的条件下，对结晶器采取弱冷制度，可以减少表面纵裂发生的概率。
３．７ 钢水过热度对表面纵裂的影响
钢水过热度过高﹑过低都对纵裂有明显影响。钢水过热度过高，形成的坯壳薄弱且热应力大，易产生裂纹；过热度过低，保护渣出现化渣不良，传热不均匀，易产生裂纹，有时还会出现粘结现象。通过生产统计如表２可见。中间包钢水过热度≥３５℃时，板坯表面纵裂概率明显加剧，钢水过热度处于１５～３５℃范围内时，铸坯表面纵裂出现的概率最低。
表２ 中包过热度对铸坯表面纵裂的影响
Ｔａｂｌｅ ２ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｔｕｎｄｉｓｈ ｓｕｐｅｒｈｅａｔ
ｏｎ ｓｌａｂ ｓｕｒｆａｃｅ ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ ｃｒａｃｋ
钢水过热度／℃表面纵裂概率／％纵裂程度
≤１５ ６中等
１５～３５ ２轻微
≥３５ １２严重
４ 控制措施
１）在生产中控制碳的质量分数避开０．１％～０．１５％的裂纹敏感区，遇不可控因素时，确保（ｗＳ＋ｗＰ）≤０．０３５％，钢水过热度在１５～３５℃范围内，并采取降低拉速操作。
２）减少钢中硫、磷含量，将（ｗＳ＋ｗＰ）控制在０．３０％以下，并确保ｗＭｎ／ｗＳ＞２５％，以减少纵裂出现概率。
３）开机、换包和冲棒等手动浇注下，纵裂出现的概率往往很高，因此保证结晶器液面平稳和提高钢水可浇性，可降低纵裂的发生概率。
４）保持结晶器内钢水流畅稳定，中包下水口潜入深度控制在１３０～１５０ｍｍ范围内。中包下水口必须对中，避免造成钢水偏流。
５）保护渣性能对纵裂影响较大，选取较高碱度和黏度的结晶器保护渣，并且保证液渣层厚度在９～１３ｍｍ范围内。
６）选用合适的结晶器冷却制度﹑拉坯速度有助于减少纵裂的发生概率。
７）控制中包过热度，保证钢包到站温度高于浇注钢种液相线温度至少５０℃，中包温降范围控制在１５℃内。连续浇注上下两炉进站温差控制在５℃范围内，保证铸机在恒速条件下浇注。
５ 效果
通过采取以上措施，表面纵裂发生的概率明显降低，并且纵裂的宽度和深度都明显减弱，由纵裂造成的退废和协议板量也大幅度减少。如图１０所示，通过改革措施后，纵裂纹平均发生率由去年最高的１３．５％下降到目前的２％左右。
图１０ 攻关前﹑后铸坯表面纵裂率的对比
Ｆｉｇ．１０ Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｓｌａｂ ｓｕｒｆａｃｅ ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ
ｃｒａｃｋ ｒａｔｉｏ ｂｅｆｏｒｅ ａｎｄ ａｆｔｅｒ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ
６ 结论
表面纵裂是影响铸坯原始合格率的主要因素，主要研究应集中在如何控制表面纵裂上。表面纵裂是结晶器内弯月面处，由于热流不均、坯壳生长厚度不均匀造成的，并在二冷区进行扩展。因此结晶器系统状况是否良好，才是控制表面纵裂的主要措施。
（下转第３４页）
棒消除钢液面结壳及试探坯壳是否运行，过于频繁的此类操作将导致结晶器液面波动、保护渣三层结构混乱、初生坯壳被破坏等问题，同样会造成初生坯壳的夹渣现象。因此，要求操作工在中包第一炉开浇初期对结晶器钢水采取“点试”的方式，严禁对钢水搅动操作，且适当降低操作频率及幅度。
４．３ 拉速控制
实践证明，开浇初期拉速越低，结晶器内钢水与保护渣的热交换越不充分，越容易造成化渣不良及结晶器流场波动。因此，要求开浇初期在保证出结晶器安全坯壳厚度的基础上，尽量快速将拉速提起，以降低中间包开浇初期结晶器内钢水温度偏低对保护渣熔化的影响，及尽快稳定结晶器流场。
４．４ 浸入式水口浸入深度
通过前期试验摸索，厚板坯连铸机正常浇注状态下最合理的水口浸入深度为１３０～１６０ｍｍ，而在
开浇初期，因拉速处于较低状态，从提高钢水与保护渣热交换角度出发，浸入式水口浸入深入越浅越有利于化渣。通过摸索，将１３０ｍｍ定为开浇第一炉浸入式水口的最佳浸入深度。
５ 结语
投产初期，铸坯表面夹渣缺陷率平均为１．０３％。通过对缺陷的取样分析、生产工艺调查等，通过控制浇次第一炉钢水过热度、稳定结晶器流场、降低浸入式水口深度、合理控制拉速等措施的实施，铸坯表面及皮下夹渣缺陷率得到了有效控制，２０１２年以来，该缺陷控制在月均０．１２％以下。
参考文献：
［１］ 李博知．马钢板坯连铸表面夹杂与裂纹的分析及预防措施［Ｊ］．钢铁研究，２００５（１）：４８．
［２］ 唐立冬．钢板表面夹杂缺陷的来源分析［Ｃ］／／第十一届全国炼钢学术会议论文集．北京：中国金属学会，
櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄
２０００．
（上接第２２页）
同时对钢水成分，过热度、可浇性等生产条件也应特别关注，加强与上工序的协作，避免因上工序生产的异常状况，影响铸坯表面原始合格率。
参考文献：
［１］ 周有预．连铸板坯表面纵裂的研究分析及改进措施［Ｊ］．钢铁研究，１９９７，６（１１）：８．［２］ 蔡开科．碳钢凝固的包晶转变与连铸坯裂纹［Ｊ］．连铸，１９９４（３）：１９．
［３］ 史美堂，金属材料及热处理［Ｍ］．上海：上海科技出版社２００４．［４］ 蔡开科，程士富．连续铸钢原理与工艺［Ｍ］．北京：冶金工业出版社，１９９４．
［５］ 陈宝云，袁凡成．连铸中碳钢ＣＫ－２保护渣的研究［Ｊ］．炼钢，２００１，１７（３）：３４．
板坯缺陷的种类形态、成因及处理办
板坯常见缺陷的形态成因及处理方法 技术质量部 2010年8月12日
前言 近年来，我国中厚板的生产规模有了大幅度增长，随着市场竞争的激烈，产品质量能够满足客户的需求，节约成本成为企业的核心竞争力。由于连铸钢坯质量决定最终产品质量，因此钢坯质量的检查和判定对钢坯质量控制以及钢板质量控制有着重要的作用，目前钢坯的质量检验主要依靠检验人员的现场观测和低倍硫印的检验。 本书由长期从事产品质量管理方面的专家、学者和有着丰富经验的现场检查判定人员通过较长时间的现场跟踪，对缺陷和生产过程的分析研究后，共同参与编写的，旨在通过概述的编写和出版为有关人员提供参考和借鉴。 本书立足于我公司的生产实际情况，以钢板质量为目标，连铸坯质量控制为核心的钢坯缺陷为例，对钢坯缺陷的形态、产生原因、影响以及处理办法给予了介绍。随着今后钢种数量的增多和生产方式的多样化，需要对本书不断的补充和丰富。本书将适时做进一步的补充，欢迎和感谢读者提出宝贵意见和建议。 限于编著者水平，书中难免有不足之处，望读者批评指正，编者不胜感激。
目录 一、表面缺陷 (1) 1、纵向裂纹 (1) 2、横向裂纹 (2) 3、角部横裂纹 (3) 4、角部纵裂纹 (4) 5、窄面横裂（侧裂） (5) 6、星状裂纹 (6) 7、表面夹杂 (7) 8、划伤 (8) 9、豁口 (9) 10、重接 (10) 11、毛刺 (11) 二、内部缺陷 (12) 1、皮下裂纹 (12) 2、皮下气泡 (13) 3、缩孔 (14) 4、角裂纹 (15) 5、三角区裂纹 (16) 6、中心裂纹 (17) 三、形状缺陷 (18) 1、鼓肚 (18) 2、凹陷 (19) 3、不平度 (20)
板坯连铸机粘结漏钢的原因分析及预防 刘雷锋
板坯连铸机粘结漏钢的原因分析及预防刘雷锋 发表时间：2018-01-02T16:54:15.037Z 来源：《基层建设》2017年第28期作者：刘雷锋 [导读] 摘要：随着连铸技术的发展和广泛应用，连铸坯的质量和品质受到了人们的广泛关注，提高连铸坯的质量成为连铸生产中重点关注的问题之一。 宁波钢铁有限公司浙江宁波 315807 摘要：随着连铸技术的发展和广泛应用，连铸坯的质量和品质受到了人们的广泛关注，提高连铸坯的质量成为连铸生产中重点关注的问题之一。连铸过程开始广泛运用于有色金属行业，尤其是铜和铝。连铸技术迅速发展起来。本文对此进行了分析研究。 关键词：坯；连铸；连铸工艺 连铸漏钢是个常见现象。钢水在结晶器内形成坯壳，连铸坯出结晶器后，薄弱的坯壳抵抗不住钢水静压力，出现断裂而漏钢。对于薄板坯连铸来说更易发生漏钢事故。漏钢对连铸生产危害很大。即影响了连铸车间的产量，又影响了连铸坯的质量，更危及操作者的安全。因此，降低薄板坯连铸漏钢率是提高生产效率，提高产量，提高产品质量，降低成本的重要途径。现对某厂自2008～2013年薄板坯漏钢率进行统计。2008年漏钢率达0.56%；2009年漏钢率达0.19%；2010年漏钢率达0.19%；2011年漏钢率达0.19%；2012年漏钢率达0.15%；2013年漏钢率达0.07。 1 工艺流程 某厂第一钢轧厂工艺流程为：鱼雷罐供应铁水/混铁炉供应铁水→铁水预处理→转炉炼钢→氩站→精炼→薄板坯连铸 2 薄板坯漏钢类型 某厂薄板坯连铸漏钢主要有：粘结漏钢、裂纹漏钢、卷渣漏钢、开浇漏钢、鼓肚漏钢五个类型。 3 薄板坯漏钢特征、原因及预防措施 3.1 粘结漏钢 粘结漏钢是指钢水直接与结晶器铜板接触形成粘结点，粘结点处坯壳与结晶器壁之间发生粘结，此处在结晶器振动和拉坯的双重作用下被撕裂，并向下和两侧扩展，形成倒“V”形破裂线，钢水补充后又形成新的粘结点，这一过程反复进行，粘结点随坯壳运动不断下移，此处坯壳较薄，出结晶器后，坯壳不能承受上部钢水的静压力，便会发生漏钢事故。据统计，粘结漏钢发生率最高，高达50%以上。 （1）铸坯粘结漏钢后特征。粘结漏钢后铸坯特征。坯壳呈“V”字型或“倒三角”状，粘结点明显。 （2）粘结漏钢的原因： 1）保护渣性能不好。保护渣在结晶器铜板与凝固坯壳之间起润滑的效果。保护渣的性能好坏直接影响凝固坯壳的质量，保护渣的粘度是一个重要指标，它决定渣膜的薄厚，保护渣粘度高，不易流入坯壳与铜板之间形成润滑渣膜，使得钢水和结晶器铜板之间易发生粘结。2）钢水纯净度低。钢水中[O]含量高，使得钢水中A12O3含量升高，进而结晶器保护渣中A12O3含量高，保护渣性能发生变化，渣粘度增大、不易流入坯壳与铜板之间形成润滑渣膜，使得钢水和结晶器铜板之间易发生粘结。3）结晶器振动参数不合适。合适的振动形式和振动参数可以降低结晶器铜板与凝固坯壳之间的摩擦力和减小振痕深度，改善铸坯表面的质量。若结晶器振动参数不合适，负滑脱时间过长造成凝固坯壳上的振痕过深，使坯壳容易在应力的作用下断裂产生粘结。4）浸入式水口烘烤不符合标准。如果浸入式水口烘烤温度不够，连铸开浇时水口与结晶器内外弧间的保护渣产生搭桥现象，保护渣不易熔化，进而流入到坯壳和结晶器之间的保护渣减少，渣膜变薄，润滑效果变差，容易粘结漏钢。5）钢水温度过低。钢水温度过低，保护渣粘度大，润滑效果不好，易粘结漏钢。 3.2 卷渣漏钢 定義：由于结晶器液面波动会将渣卷入初生坯壳，这些渣子附着在坯壳表面，由于其导热性差，卷渣处的坯壳较薄，铸坯出结晶器后，渣子在钢水静压力作用下脱落产生漏钢。 在结晶器内的固态或半熔融的夹渣物随着浇注钢流的运动，被推向结晶器壁；或在更换中间包长水口时，中间包内钢液面下降后，中间包内钢渣易随钢流进入结晶器，最后被初生坯壳捕捉； （1）卷渣漏钢后特征。卷渣漏钢主要特征表现为：漏钢部位有“孔洞或结渣”，漏钢部位一般发生在结晶器出口位置。 （2）卷渣漏钢原因： 1）残留在钢中的大型夹杂物较多造成卷渣现象；2）较大的结晶器液面波动造成卷渣现象；3）捞渣不及时或捞不净造成的卷渣现象。 3.3开浇漏钢 开浇漏钢是指铸机开浇或者换中间包时，由于连接不好而造成的漏钢。 （1）开浇漏钢后铸坯特征。开浇漏钢铸坯特征为：漏钢一般发生在开浇起步期间，引锭头刚拉出结晶器就发生漏钢。（2）开浇漏钢原因：引锭头未扎好，包括石棉绳没扎紧；开浇起步过快，凝固时间不够开拉，坯头强度不够，将引锭头处拉裂漏钢。 4 薄板坯漏钢的预防措施 4.1 优化结晶器保护渣性能 通过优化保护渣碱度、熔点、熔速、粘度等指标，有效地减少了粘结、卷渣、裂纹漏钢等生产事故。 4.2 恒温恒拉速浇注 恒温恒拉速浇注是降低薄板坯漏钢率的主要因素。 4.3 优化连铸工艺参数 对不同钢种、不同断面的连铸相关参数（结晶器水流量、结晶器初始锥度、二冷水各段分配比例及比水量、扇形段压下终点位置等）进行优化调整，并固化使用。 4.4 连铸耐材优化与管理 （1）加强水口的烘烤操作。（2）优化中间包结构。中间包控流装置由“单挡渣坝”式改为“一挡墙+两挡坝”组合结构，将钢包下渣完全挡在冲击区内，产生的流场有利于钢液中夹杂物的充分上浮，有利于钢液成分、温度的均匀，提高了钢水质量，降低了漏钢事故。（3）加
连铸板坯缺陷特征和缺陷图谱
连铸板坯缺陷特征和 缺陷图谱 首钢京唐板坯质检编制 2010年8月8日
一．连铸坯质量特征综述 1.1连铸坯质量定义和特征 所谓连铸坯质量是指的到合格产品所允许的铸坯缺陷的严重程度。对铸坯质量要求而言，主要有四项指标，即连铸坯几何形状、表面质量、内部组织致密性和钢的洁净性；而这些质量要求与连铸机本身设计，采取的工艺以及凝固特点密切相关。 1.2铸坯的检查和清理的意义 提高钢的质量,降低成本,加强产品市场的竞争力是企业追求的目标，生产无缺陷连铸坯以保证高附加值产品优良的性能是永恒的主题，连铸坯的裂纹和夹杂物所产生的缺陷可以说是影响产品质量的两大障碍，生产无缺陷或缺陷不足以影响产品质量的连铸坯,这是要努力达到的目标，而连铸坯裂纹和夹杂物所产生的缺陷是受设备、工艺、管理等多种因素制约的。因此设备、工艺和管理的现代化加上人的质量意识是提高产品质量的关键。，但是在连铸生产中，铸坯的各种缺陷总是无法避免的，铸坯清理对钢厂保障铸坯质量、降低废品比例具有重要意义。 （1）火焰铸坯清理的注意事项 1）一般对表面质量要求较高的钢种，铸坯清理的目的以检查铸坯表面和皮下质量为主，包括夹杂物、气泡、裂纹等分布情况，在清理检查的基础上提供铸坯的进一步处理（清除缺陷、决定铸坯表面质量级别、是否送机器去皮、决定钢种是否达到热送条件等）的意见。 2）微合金钢如Nb、V微合金钢和包晶钢等容易产生角部横裂纹，往往位于铸坯振痕谷底，也需要用火焰清理才能发现。这方面也应引起足够重视。 3）对于包晶钢、中碳钢等钢种，则以人工清理肉眼可见缺陷为主，包括铸坯常见的表面缺陷，如纵裂、角横裂、重接、凹陷、夹渣、毛刺等，以便尽量降低铸坯判废损失。 （2）不良的火焰清理的危害 虽然火焰清理是检查和去除连铸坯表面缺陷的一个极好的方法。但是，这项操作的确需要掌握一定的技巧，一旦能够正确地操作可确保最终产品不产生额外的表面缺陷。连铸坯表面上的深槽、凸脊和界面必须平滑以确保清理操作本身不造成额外表面缺陷。如果采取了正确的操作，轧制表面通常不会产生与清理操作有关的缺陷。一个确保光滑过渡的良好操作是清理工作宽度要6倍于清理深度，如果没有采用正确的清理操作，那么缺陷会折叠，轧制后看起来像一条连续的划伤。 二连铸板坯内部缺陷 1.1中心疏松和缩孔 【定义与特征】在板坯断面上就可以发现中心附近有许多细小的空隙，中心疏松严重时会形成中心缩孔。 【鉴别与判定】用肉眼观察，铸坯轧制压缩比达3～5mm时，中心疏松可焊合，所以小的中心疏松和缩孔可以放过。但是严重的中心疏松会对产品质量危害甚大，所以必须进行切尺处理。 【图谱】
连铸机漏钢的原因及防范措施
漏钢 连铸中遇到的主要操作故障之一是“漏钢”。当铸流坯壳破裂时，坯壳内静止的熔融钢水溢出，堵塞机器，需要付出昂贵的停机代价。为拉出漏钢坯壳，就要再延长漏钢引起的停机时间，因为它可能会堵塞导辊或足辊，需要用气割清理堵塞，拉出坯壳。当漏钢坯壳温度降低时，需要把它切成小块，用矫直机从机器中取出，而矫直机设计成能在稳定阶段逐步地矫直曲冷坯壳，上轧辊可提供足够的提升重力，弄出不太长的弯曲铸流。因此，漏钢对铸机的有效性有重大影响——影响生产率和生产成本。 漏钢的影响因素影响漏钢发生的因素有： 温度和拉速不一致——钢水过热度越高，坯壳厚度越薄。由于结晶器中钢水施加的静压力，导致坯壳发生膨胀。当坯壳强度不够时，容易发生漏钢。不一致和不均匀的温度对漏钢的产生有很大影响。当拉速增大时，较易发生漏钢，因为结晶器不够润滑，从弯月面到坯壳 /结晶器壁面，结晶器保护渣流动性较差，而且增大拉速会导致总放热量减少。漏钢常常是由于拉速太高造成的，当坯壳没有足够时间凝固到需要厚度时，或者金属太热，这意味着最终凝固正好发生在矫直辊下方，因矫直时施加应力，坯壳撕裂。对于钢中碳含量一定时，温度高且拉速快容易发生漏钢。在振动设置上所作的任何改变都会促使漏钢发生，因为通过提高振动频率来减少振痕的做法会增加结晶器速率，从而增加交界面处的摩擦力。 结晶器和坯壳之间润滑不良——如果使用质量较差的保护渣，弯月面下方的钢水容易夹渣，导致结晶器和坯壳粘结，拉坯中断，造成悬挂漏钢。
方坯连铸时，因润滑不良或不均，坯壳粘结到结晶器上，影响传热，造成粘结漏钢。 保护渣加入方式不正确——由于现场工人操作习惯，一次性加入过多，且主要集中在内弧，呈斜坡状，会造成液渣不均匀填充，影响结晶器与坯壳间的润滑与均匀传热。在正常浇注情况下，小渣条没必要捞出，且应禁止用捞渣棒试探结晶器内是否形成渣条，会破坏弯月面初始坯壳的均匀形成。 结晶器中无效水流——减少进入结晶器的水流会导致传热降低，致使形成薄坯壳，最终导致漏钢。进出口的水温、压力和流速的不同直接影响结晶器的冷却。结晶器冷却系统堵塞导致压力增加，流速减小，影响传热，易发生漏钢。因而进出口水温（高温）的巨大差异导致结晶器与坯壳粘结，容易发生拉断漏钢。 结晶器几何形状不当——为增加钢水一结晶器接触面，调节结晶器锥度，以适应钢的凝固收缩，从而增加结晶器的传热，增加坯壳厚度。对于高速方坯连铸机上带线性锥度的传统结晶器而言，弯月面处的热传递迅速使铸流凝固成一固体外壳，随着外壳的收缩，角部脱离结晶器，停止热传递。因此，在结晶器底部，除了角部有再熔化之外，坯壳继续生长。当坯壳离开结晶器时，坯壳温度变化较大，此时增加拉速可能导致漏钢。如果调节的锥度不合要求，结晶器和坯壳之间就会产生气隙，当空气对结晶器中热量传递的阻力达到最大时，它将严重妨碍所需厚度的坯壳形成，最终导致漏钢。磨损和变形造成的结晶器锥度损耗会导致角部纵裂显著增加，这是由于角部再加热的结果。就结晶器变形而言，产生原因是结晶器铜板
板坯缺陷原因
板坯缺陷之二—《中厚板质量工程师手稿》—陈定乾 (2011-06-07 19:45:19) 转载 分类：中厚板质量工程师手稿 标签： 杂谈 板坯缺陷 2、板坯裂纹 据现场经验，铸坯表面存在深1㎜、长10㎜的裂纹，会在后面的轧制工序中引起质量问题。YB/T2012-2004《连续铸钢板坯》的表面质量规定为：1、连铸板坯表面不得有目视可见的重接、重叠、翻皮、结疤、夹杂、深度或高度大于3㎜的划痕、压痕、擦伤、气孔、冷溅、皱纹、凸坑、凹坑和深度大于2㎜的裂纹，不得有高度大于5㎜的火焰切割瘤。2、连铸板坯横截面不得有影响使用的缩孔、皮下气泡、裂纹。3、连铸板坯表面如存在上述缺陷，应沿轧制方向清除，清除处应圆滑无棱角。清除宽度不得小于深度的6倍，长度不得小于深度的10倍。表面清除的深度，单面不得大于连铸板坯厚度的10%，两相对面清除深度之和不得大于厚度15%。清除深度自实际尺寸算起。4、如果清除深度大于厚度的4%，而清除处又不在连铸坯宽度方向的中部1/3内时，可在连铸板坯同一面上与长度方向的中心轴线对称位置修磨相应的面积和深度。5、经供需双方协商，连铸板坯表面质量要求可在适当范围内调整。 板坯表面裂纹主要有：表面纵裂或角部纵裂、表面横裂或角部横裂、星裂。资料显示：钢的温度与裂纹有关系，称之为“钢的高温性能”。⑴钢可分为三个延性区：Ⅰ区凝固脆性区（Tm-1350℃），Ⅱ区高温塑性区（1300-1000℃），Ⅲ区低温脆化区（900-700℃），Ⅰ区使铸坯产生内裂纹，Ⅲ区使铸坯产生表面裂纹。⑵外力作用为：结晶器坯壳与铜板摩擦力、钢水静压力产生鼓肚、喷水冷却不均匀产生热应力、铸坯弯曲或矫直力、支承辊不对中产生的机械力、相变应力，当这些力作用在高温铸坯表面或凝固前沿产生的应力或应变量超过钢的σ临或ε临时就产生裂纹，然后在二冷区裂纹进一步扩展。⑶工艺性能为：浇注过热度、杂质元素含量（ S 、Mn/S 、P 、Cu 、Sn 、Zn……）、二冷水量和铸坯表面温度分布、坯壳与结晶器铜板良好的润滑性、结晶器液面的稳定性、结晶器内坯壳均匀生长。设备性能：结晶器锥度、结晶器的振动（振动频率f，振幅S，负滑脱时间tN）、气水喷雾冷却、对弧准确，防止坯壳变形（对弧误差[0.5mm]）、在线检测支承辊开口度([0.5mm])、支承辊变形、多点矫直或连续矫直、多节辊、压缩浇注等。外力、钢的高温性能、工艺性能和设备性能共同作用下产生缺陷。 ⑴表面纵向裂纹（见图8） 连铸坯表面纵裂纹是指在铸坯长度方向的裂纹。资料表明：纵裂一般发生在铸坯内弧，长度有几十毫米到几百毫米，有的甚至贯穿，裂纹长度不小于100㎜，深有几毫米，一般出现在铸坯宽面中部，经常在Q235B等钢种中出现，裂纹处有初次树枝晶，一般可以通过按标准进行修磨（可参考YB/T2012）给予去除。尺寸较小的裂纹，长度不大于20～30㎜，深度不大于1㎜，随机出现在铸坯宽面中部到1/4宽处，可用手砂轮修磨掉，如果不进行处理，钢板上面会有裂纹，大多数可以轻微修磨消除。
板坯连铸机漏钢事故的原因分析及防止 精品
板坯连铸机漏钢事故的原因分析及防止 摘要：本文分析了某某钢二炼钢厂板坯连铸机漏钢事故产生产的原因及防止板坯连铸机漏钢的措施。采取 相应控制措施之后，目前某某钢二炼钢厂常规板坯连铸机频繁漏钢的势头得到了明显的控制。 关键词：板坯粘结漏钢保护渣水口浸入深度 1 前言 某某钢第二炼钢厂常规板坯连铸机自2005年4月18日投产以来，铸机漏钢问题始终困绕着二炼钢厂的正常生产，对二炼钢厂的正常生产造成了重大的冲击，连铸机的漏钢问题成为制约二炼钢厂生产的瓶颈环节。频繁的漏钢事故使连铸机设备的劣化趋势明显加剧，铸机检修质量无法保证。为降低连铸机漏钢事故，二炼钢厂成立了攻关组，经过对漏钢事故的原因进行分析，采取了相应的措施，板坯连铸机结晶器漏钢事故得到了明显的控制。 2 某某钢第二炼钢厂常规板坯连铸机参数及漏钢相关情况简介 2.1某某钢第二炼钢厂常规板坯连铸机的主要工艺参数 表1 主要工艺参数 铸机产量万吨／年 2 生产钢种四大类二十多个品种 3 连铸坯厚度mm 160，220 4 连铸坯宽度mm 850～1600 5 铸机半径m 9.5 6 连铸机型式立弯式(连续弯曲,连续矫直) 7 连铸机冶金长度m 31.9 8 铸机正常拉速m/min 1.0~1.4 9 结晶器长度mm 950 10 振动方式液压(正弦,非正弦) 11 二冷方式气水冷却(十四个控制回路) 2.2漏钢统计情况 从某某钢二炼钢厂常规板坯连铸机从2004年4月18日正式投产以来，共发生各种漏钢事故17次。其中粘结漏钢14次，占到所有漏钢的82％。其它三次漏钢为卷渣漏钢，裂纹漏钢，尾坯漏钢。板坯连铸机漏钢事故成为制约全厂正常生产的瓶颈环节。 3 某某钢二炼钢厂常规板坯连铸机漏钢原因分析 3.1粘结漏钢 结晶器粘结漏钢形成的过程如图1所示。
连铸板坯表面纵裂成因及控制措施_文鹏
第２期 ２ ０１３年３月连铸 Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｃａｓｔｉｎｇ Ｎｏ．２ Ｍａｒｃｈ ２ ０１３作者简介：文 鹏（１９８２—），男，大学本科，助理工程师； Ｅ－ｍａｉｌ：ｗｅｎｐｅｎｇ ６６３７＠１２６．ｃｏｍ； 收稿日期：２０１２－０７－２４连铸板坯表面纵裂成因及控制措施 文 鹏， 何宇明， 徐书强 （重庆钢铁股份有限公司炼钢厂，重庆４０１２５８ ）摘 要：介绍了重钢炼钢厂板坯表面纵裂产生的原因，通过大量生产实践对比分析，总结出影响纵裂的主要因素。通过采取一定措施，使连铸坯纵裂缺陷有一定改善。关键词：纵裂纹；结晶器；拉速 文献标志码：Ａ 文章编号：１００５－４００６（２０１３）０２－００１９－ ０４Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｃａｕｓｅ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｍｅａｓｕｒｅ ｏｆ Ｌｏｎｇ ｉｔｕｄｉｎａｌＳｕｒｆａｃｅ Ｃｒａｃｋｓ ｏｆ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｃａｓｔｉｎｇ ＳｌａｂｓＷＥＮ Ｐｅｎｇ， ＨＥ Ｙｕ－ｍｉｎｇ， ＸＵ Ｓｈｕ－ｑｉａｎｇ （Ｓｔｅｅｌ－Ｍａｋｉｎｇ Ｐｌａｎｔ ｏｆ Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｉｒｏｎ ａｎｄ Ｓｔｅｅｌ（Ｇｒｏｕｐ）Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４０１２５８，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｃａｕｓｅ ｏｆ ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ ｃｒａｃｋｓ ｏｎ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｏｆ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃａｓｔｉｎｇ ｓｌａｂｓ ｏｆ ＣＱ Ｓｔｅｅｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｗａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｂｙ ｍｅａｎｓ ｏｆ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｌａｒｇｅ ｍａｓｓ ｏｆ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｒａｃｔｉｃｅ，ｍａｉｎ ｆａｃｔｏｒｓ ａｆｆｅｃｔｉｎｇｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ ｃｒａｃｋｓ ｗｅｒｅ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．Ｓｏｍｅ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｔａｋｅｎ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ ｃｒａｃｋｓ ｏｆ ｓｌａｂ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ ｃｒａｃｋｓ；ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚｅｒ；ｃａｓｔｉｎｇ ｓｐｅｅｄ 重钢炼钢厂板坯表面纵裂一直是影响铸坯质量 的主要缺陷。最严重的月份纵裂率高达１３．５％，通过大量实践统计和试验总结， 研究了钢水质量、拉速、结晶器液面状况、中包水口插入深度、钢水过热度等对纵裂的影响。并实行新措施，使板坯纵裂率由１３．５％下降至２％左右。 １ 连铸板坯质量缺陷类型和分布情况 通过观察近５００炉钢（包括不同断面）的铸坯质量（图１），其中８０％的缺陷为表面纵裂，其余２０％ 图１ 板坯表面缺陷类型 Ｆｉｇ．１ Ｓｕｒｆａｃｅ ｄｅｆｅｃｔ ｃａｔｅｇｏｒｙ ｏｆ ｓｌａｂ ｓｕｒｆａｃｅ的缺陷为宽面边部纵向 凹陷、角部横裂、表面横裂纹、侧弧面鼓肚。由图２可见，表面纵裂主要分布在内弧宽面中间区域，所占比率６３％。其余３７％为距铸坯表面１／４区域和铸坯表面边部区域。 图２ 裂纹位置分布 Ｆｉｇ．２ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｌｏｎｇ ｉｔｕｄｉｎａｌ ｃｒａｃｋ２ 表面纵裂形成的原因 表面纵裂是在结晶器内产生的［１］ ，由于结晶器 弯月面处热流分配不均，坯壳厚度生长出现不均匀性，在坯壳薄弱区域产生应力集中形成裂纹。重钢炼钢厂板坯生产大量碳的质量分数在０．０９％～０．１５％的亚包晶钢，因为亚包晶钢的线性收缩系数大，使得 坯壳与结晶器壁过早形成气隙，造成弯月面处热流不均，因此这类钢也被称为裂纹敏感性钢种。通常
连铸生产漏钢事故的分析
连铸生产漏钢事故分析 摘要：通过对连铸漏钢时结晶器内坯壳的剖析和工艺分析，查明漏钢的分类、原因和解决办法和如何避免事故的发生，如何提前预报漏钢。 关键词：连铸漏钢保护渣预报漏钢 一、漏钢的危害 漏钢—影响铸机有效性 连铸中遇到的主要操作故障之一是“漏钢”。当铸流坯壳破裂时，坯壳内静止的熔融钢水溢出，堵塞机器，需要付出昂贵的停机代价。为拉出漏钢坯壳，就要再延长漏钢引起的停机时间。因为它可能会堵塞导辊或足辊，需要用气割清理堵塞，拉出坯壳。当漏钢坯壳温度降低时，需要把它切成小块，用矫直机从机器中取出，而矫直机设计成能在稳定阶段逐步地矫直曲冷坯壳，上轧辊可提供足够的提升重力，弄出不太长的弯曲铸流。因此，漏钢对铸机的有效性有重大影响——影响生产率和生产成本。 二、漏钢的分类 根据漏钢坯壳的外观，大致把漏钢分成以下几类： 悬挂或粘结引起漏钢－－钢水粘结到结晶器上，因而称为粘结或悬挂。这可能是由结晶器和坯壳之间润滑不适或者结晶器调节不当引起的，而润滑不适可能是由质量较差的保护渣、结晶器中坯壳夹渣、结晶器钢水溢流、结晶器角缝、方坯连铸机润滑不良、不均等原因造成的。 1、裂纹引起漏钢－－坯壳角部纵裂和宽面纵向裂纹都会造成漏钢发生。如果纵向裂纹引起漏钢，则保护渣流动不均，结晶器传热不均导致坯壳厚度不均，保护渣选择不当和结晶器冷却不均造成冷却时坯壳破裂。对角部纵裂引起漏钢来说，沿结晶器窄面凝固厚度不够的坯壳因收缩时受到拉伸应力而破裂，拉伸应力是由结晶器窄面锥度减小和窄面传热不均造成的。 2、夹渣漏钢－－坯壳夹带保护渣或大粒夹杂物导致传热减少，形成薄坯壳而漏钢。方坯连铸时，二次氧化产物、低碳钢冶炼时高粘性渣中不当的脱氧产物， 1
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 (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，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=undefined> 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
浅析漏钢的原因及预防
浅析漏钢的类型及预防 连铸二车间技术组-郭幼永 一、前言：板坯漏钢的形式多种多样但重点主要集中在粘结漏钢和开浇起步后的漏钢。本文简要介绍常见漏钢的类型、漏钢的起因及相应的预防措施。为各班组在实际浇钢过程中提供参考便于降低漏钢事故的发生。 二、漏钢的类型 1、粘结漏钢 粘结漏钢是连铸生产过程中的主要漏钢形式，据统计诸多漏钢中粘结漏钢占50%以上。所谓粘结的引起是由于结晶器液位波动，弯月面的凝固壳与铜板之间没有液渣，严重时发生粘结。当拉坯时磨擦阻力增大，粘结处被拉断，并向下和两边扩大，形成V型破裂线，到达出结晶器口就发生漏钢。 粘结漏钢的发生有以下情况：内弧宽面漏钢发生率比外弧宽面高（大约3：1）；宽面中部附近（约在水口左右300mm）更易发生粘结漏钢；大断面板坯容易发生宽面中部漏钢；而小断面则发生在靠近窄面的区域；铝镇静钢比铝硅镇静钢发生漏钢几率高；保护渣耗量在0.25kg/t钢以下，漏钢几率增加。 2、发生粘结漏钢的原因： 1）、形成的渣圈堵塞了液渣进入铜管内壁与坯壳间的通道； 2）、结晶器保护渣Al2O3含量高、粘度大、液面结壳等，使渣子流动性差，不易流入坯壳与铜板之间形成润滑渣膜。 3）、异常情况下的高拉速。如液面波动时的高拉速，钢水温度较低时的高拉速。4）、结晶器液面波动过大，如浸入式水口堵塞，水口偏流严重，更换钢包时水口凝结等会引起液面波动。 3、防止粘结性漏钢预防措施 在浇注过程中防止粘结漏钢的对策有： （1）监视保护渣的使用状况，确保保护渣有良好性能。如测量结晶器液渣层厚度经常保持在8～15mm，保护渣消耗量不小于0.4kg/t钢，及时捞出渣中的结块等。
板坯粘结漏钢原因与预防措施
板坯粘结漏钢原因与预防措施 Doi :10.3969/j .issn .l 006-110X .2018.z l .005 板坯粘结漏钢原因与预防措施 孟阳 (天津钢铁集团有限公司炼钢厂，天津300301) [摘要]天津钢铁集团有限公司3号板坯连铸机短时间内多次发生的漏钢事故，作者通过排除法分析出漏钢 事故类型为粘结性漏钢。重点分析了发生粘结漏钢的原因，并对其他类型的漏钢机理进行简要介绍。针对3号板坯连 铸机的工艺操作和设备精度调整等方面制定了详细的改进措施，实施后，天钢3号板坯连铸机发生漏钢的几率大大降 低，降低了其对生产顺行的影响。 [关键词]漏钢；粘结；工艺；改进;板坯；连铸 Causes and Preventive Measures of Steel B1eed-out by Slab Bonding MENG Yang (Steel-making Plant , Tianjin Iron and Steel Group Co ., Ltd . Tianjin 300301, Ch 74$比"8+ In Tianjin Iron and Steel Group Co . Ltd . the bleed-out accident occurred many times in a short period of t ime on the No .3 slab continuous caster , and the author analyzed that the type of bleed-out accident by the method of exclusion was adhesive bleed -out . The cau were analyzed , and the mechanism of other types of bleed-out was brie process operation of No . 3 slab continuous casting machine and the adjustment of equ the detailed improvement measures were made . After the implementation , the probability of steel bleed-out in the No . 3 slab caster was greatly reduced , and the influence on production was reduced .Ke5 bleed -out , bonding , technology , improvement , slab , continuous casting o 引言 随着天钢板坯的连铸技术操作水平逐年提高， 漏钢率已经控制的很低。但是在2015年7月底至8 月初的5天时间内，天钢3#板坯连铸机出现两次漏 钢，经过仔细分析和逐一排除法，分析出这两次漏 钢均属于粘结漏钢。漏钢发生于板坯连铸生产环 节，造成设备损坏、产量降低、生产不稳定等严重后 果。本文分析了漏钢的原因，并提出解决漏钢问题 的方法，以预防漏钢事故的发生。 1连铸机基本情况 1.1 天钢炼钢厂3(板坯连铸机主要技术参数 (1) 机型:一机一流直结晶器弧形板坯连铸机， R =8.4m ; (2) 铸坯断面尺寸：180/200/250mm x 1050" 收稿日期：2018-06-02 作者简介:孟阳（1991一）男，天津人，主要从事板坯连铸工艺技 1600mm ; (3) 铸坯定尺：一切 6~9.9m ，二切 2"3.3m ;(4) 拉速范围:0.4~1.6m/min ;(5) 引锭杆插入方式:下装式；(6) 结晶器铜板长度:900mm ; (7) 振动装置:四偏心高频率小振幅振动系统；(8) 中间包容量:35~38t 。2 漏钢种类及原因 漏钢的种类大致可分为3种，开浇漏钢、尾坯 封顶漏钢和浇铸过程中漏钢。 2.1 开F 漏钢 指开浇过程中，不当的操作致使引锭头刚被拉 出结晶器，随机出现漏钢事故。2.2封顶漏钢 当浇注结束时，对尾坯进行尾坯封顶操作，封 顶前熔化的保护渣未捞干净，如二冷强度过大，出 结晶器的板坯收缩过大，使板坯鼓肚且又受到支撑 术管理工作。 tmmsmmmmm 你〈钢铁冶炼〉你 -15 -
连铸坯中心偏析控制技术的发展
连铸坯中心偏析控制技术的发展 1电磁搅拌技术 电磁搅拌技术是20世纪60年代开发的一种电磁冶金技术，其实质是借助电磁力的作用，强化铸坯液相穴中钢水的运动，从而改善钢水凝固过程中的流动、传热和迁移过程，达到改善铸坯质量的目的。电磁搅拌按安装位置有：结晶器电磁搅拌(M-EMS)、二冷区电磁搅拌(S-EMS)、凝固末端电磁搅拌(F-EMS)、结晶器及足辊区电磁搅拌(MI-EMS)，为了生产的需要还可以将其任意组合来使用。搅拌形式有：旋转型、直线型、螺旋型。使用电磁搅拌技术，特别是结晶器电磁搅拌和二冷区电磁搅拌，可以显著增加连铸坯的等轴晶率，等轴晶率的提高有利于减少连铸坯的“晶桥”现象，从而减轻铸坯中心偏析。 实际生产中，对于铸坯凝固末端电磁搅拌技术，由于安装位置一定，而浇注钢种、拉坯速度等工艺参数发生变化，使得最佳的搅拌区位置偏离设备的位置，电磁搅拌效果差；同时，在该区域如果搅拌强度过于强烈，会导致铸坯液相穴中的轻相物质(如碳元素)向中心集聚，导致中心偏析更为严重。为此，可以采用长距离的弱搅拌方法或采用行波磁场型的F-EMS技术，使钢水在较大范围内进行上下交换，以改善中心偏析。 另外，冶金工作者还开发出一种水口注流电磁搅拌技术，在浸入式水口对钢液进行电磁搅拌，水口外壁通气冷却，为强化冷却效果，水口外壁开有许多凹槽。该技术中，既能保证钢水温降较大，实现低过热度浇注，又可防止水口堵塞。试验结果表明，该技术可以起到很好地控制铸坯中心偏析的作用。 2 低过热度浇注技术 连铸过程中，采用低过热度浇注时，钢水过冷度减小，临界形核半径变小，形核率高，晶核数量多，铸坯等轴晶率大幅度提高，有利于抑制晶桥的产生及铸坯凝固末端枝晶间钢液的不合理流动。但是，钢水过热度较低时，水口易堵塞，而且钢中夹杂物不易上浮。对于钢液中的夹杂物不易上浮问题，可以采用二次精炼手段及中间包冶金技术，提高钢液纯净度。对于钢水低温浇注时温度波动带来的浇注困难，冶金工作者开发出了中间包等离子加热技术及中间包电磁感应加热技术，可以保持钢液浇注温度的稳定。 3 结晶器插入钢带技术 O. V. Nosochenko和O. B. Isaev等人采用在板坯连铸结晶器插入钢带的技术来控制铸坯中心偏析。其基本原理是在结晶器内插入厚度为1.5mm厚的钢带，将钢带作为冷却剂，利用钢带的吸热和熔化，降低结晶器内钢水的过热度，实现提高铸坯等轴晶率，减小中心偏析程度的目的，同时还可实现微合金化。 该研究表明，钢带的碳含量在0.25%～0.40%时比较合适，应用的实际浇注钢种也多些，这是因为碳含量低于0.1%时，钢带强度亦低，熔点高，会导致结晶器内出现较多的较大未熔碎钢片，给浇注及铸坯质量带来不利影响。 受插入钢带宽度的影响，这一技术用在板坯连铸中较为合适，对方坯连铸而言，因断面尺寸小，应用这一技术存在空间不足的局限性；
高强钢连铸板坯中心偏析的分析及改善措施
高强钢连铸板坯中心偏析的分析及改善措施 发表时间：2018-10-01T18:25:45.747Z 来源：《基层建设》2018年第24期作者：于波 [导读] 摘要：高强度钢一般含有高碳含量和锰质量分数。 河钢集团承德钢铁股份有限公司板带事业部河北省承德市 067000 摘要：高强度钢一般含有高碳含量和锰质量分数。连铸坯在凝固过程中容易形成碳、锰等元素的枝晶偏析，导致中厚板中心出现严重的带状组织缺陷。带钢结构对钢板的力学性能、成形性和断裂性能有着重要的影响。对于冷轧钢板，带钢结构的存在会使材料表现出很强的各向异性能，导致材料在深加工过程中发生不均匀变形，即沿板宽方向的纵向纤维拉伸不一致，导致二次变形。即使是在应力集中时裂纹的萌生也会影响最终产品的性能。如何减少和消除连铸坯在凝固过程中产生的偏析，是连铸生产亟待解决的问题。基于此，本文对高强钢连铸板坯中心偏析的分析及改善措施进行分析。 关键词：连铸坯；中心偏析；改善措施 1连铸坯中心偏析的成因 导致连铸坯出现中心偏析的原因主要包括两个方面，一方面是枝晶搭桥形成了小钢锭，另一方面是发生了铸坯鼓肚的问题。在连铸坯凝固过程中，液芯末端会存在一个固液两相混合组成的糊状区。凝固过程中，钢液会收缩向坯壳和拉坯方向，最终形成小孔。位于弯月面的钢液受到地心引力会注入到收缩形成的孔洞当中，通过这种方式可以有效防止疏松和偏析问题的出现。上述为理想状态，但是在实际铸造过程中，由于出现了小钢锭，钢液难以及时形成収缩孔或者难以注入收缩控制红，最终导致偏析问题出现在铸坯中心部位。通过偏析问题出现的过程分析可知，拉坯方向液芯中心线附近的钢液会在钢液凝固过程中出现一定的变化，前沿温度梯度不同是造成凝固波动的主要原因。 2板坯中心偏析的形成机制及控制措施 对板坯偏析的形成机理进行了大量的研究。可以看出，板坯的中心偏析是由凝固过程中溶质元素的分离和结晶和凝固结束附近富集的偏析元素的液流引起的。凝固结束时的钢液流动是由壳体的鼓包和凝固过程中钢液的体积收缩引起的。板坯的中心偏析与钢成分、热性能、几何形状、工艺参数和设备条件密切相关。不同冷却条件下坯料枝晶间的应力对坯料的中心偏析也有重要影响。因此，根据不同的情况，我们需要分析中心偏析的原因。在生产过程中，关键是控制铸坯芯部钢液的不合理流动，促进溶质元素在固-液界面上迁移的各种因素都会加剧偏析，以及促进S输运的各种因素。固体中的OLUT元素将改善偏析。基于上述中心偏析机理，目前控制连铸坯中心偏析的主要思路如下： (1)提高钢液洁净度。凝固过程中，钢液的选分结晶现象不可避免，但是通过提高钢液洁净度，减少易偏析杂质元素(如S、P)的质量分数，一定程度上可以减轻铸坯中心偏析程度。实际生产过程中，可通过二次精炼手段、中间包冶金及浸入式水口设备参数和工艺参数的优化来提高钢液纯净度。 (2)提高铸坯等轴晶比率。等轴晶比率提高，可以抑制柱状晶的发展，防止铸坯枝晶搭桥。由这一思路开发出控制铸坯中心偏析的技术主要有:电磁搅拌、低过热度浇注、结晶器插入钢带、钢水旋流加入及加成核剂等技术。 (3)抑制凝固末端枝晶间富集溶质残余母液的流动，可以改善高碳钢的中心偏析。相应的控制技术主要有:机械轻压下、热轻压下、连续锻压、静磁场技术等。 3控制应用 3.1铸坯保温缓冷 在横截面带钢结构的钢板中，热装和热转移轧制方坯可能存在偏析。板条结构越明显，元素偏析越严重。为了避免这一问题，可以在连铸坯脱线后采取保温措施，将其置于封闭空间一段时间内，避免吹风，并在中心偏析时保证钢坯温度缓慢而不是迅速下降。在元素完全扩散到发送阶段之后。钢中Mn元素经长时间冷处理后，可有效地减少枝晶偏析。在保温和缓慢冷却的过程中，碳原子会均匀扩散，有效地控制了碳和锰的偏析，保证轧制后不会发生偏析。 3.2规范连铸机的辊缝标定操作控制辊缝精度 众所周知，板坯连铸机扇形截面辊缝控制的精度和稳定性是连铸板坯内部质量取得良好效果的前提。如果板坯连铸机的实际辊缝值与风机截面的目标值偏差过大，则连铸坯凝固结束时铸坯中心的体积收缩不能得到有效的补偿，造成铸坯的偏析、气孔和中心裂纹缺陷。如果板坯在工作过程中的机械应力过大，就会产生角向横向裂纹、中间裂纹等裂纹缺陷。但是，由于高温、磨损、变形等诸多因素的影响，连铸机风机段的实际辊缝值会发生一定程度的变化，从而产生一定的偏离目标辊缝值，如： (1)铸造机轧辊生产线在生产过程中复杂的热负荷和机械载荷(轻下压、矫直等)容易引起轧辊磨损、弯曲等，约1.5毫米 (2)轴承与轴承座之间的固有间隙在扇形段的在线循环中也将逐渐增大，从0.1mm到0.3mm不等。 (3)风机截面上、下机架之间的连杆在圆筒载荷作用下发生弹性变形，变形随连杆尺寸和气缸压力的变化而变化，约为0.5~1.0mm。 目前，经过长期的实践和摸索，总结出了一套连铸机风机截面辊缝的维护和操作规范，以保证连铸机连铸过程中在线辊缝控制的准确性。 通过对连铸机风机段的定期补偿和校核，以消除风机截面上下机架间连杆的弹性变形对辊缝偏差的影响，将不同压力下拉杆的形状变量作为扇形段拉杆的补偿值输入连铸机参数控制系统。 采用手持式辊缝计、在线辊缝计和定距块对连铸机风机段实际辊缝与目标辊缝之间的偏差进行周期性标定，以消除连铸机风机段夹紧缸位移传感器的系统误差。 为消除传动辊大间隙对整个辊缝的影响，优化了连铸机风机段驱动辊间隙的标定和控制方法。 3.3轻压下技术 所谓的轻压下技术主要是将一定的压力施加在连铸坯凝固末端从而将铸坯凝固末端的体积收缩进行一定程度的抵消，从而控制凝固收缩，避免钢水在流动过程中发生聚集的问题，进而达到中心偏析控制的目的。轻压下技术根据外力施加的不同可以分为两种类型，分别为机械应力轻压下和热应力轻压下。热应力轻压下主要利用的是热应力，在末端施加强冷，高度冷却铸坯表面凝固末端未知，从而促使凝固坯壳受冷收缩对内部产生一定的压力。此种方法具有一定的局限性，容易受到断面尺寸和钢种的影响，所以如果铸坯过大那么不适合采用
倒角结晶器板坯角纵裂纹纹的原因分析
2017年第1期 LYS Science-Technology& Management ?6?倒角结晶器板坯角纵裂纹纹的原因分析 技术中心 谢世正 肖爱达 周剑丰 摘 要 倒角结晶器是控制板坯角横裂纹的有效办法，但在使用倒角结晶器过程中板坯经常出现角纵裂纹。通过研究倒角结晶器工艺参数、使用工况及设备精度等因素对板坯角纵裂纹的影响，针对性分析了角纵裂纹产生原因，采取有效措施，使倒角结晶器角纵裂纹发生率由１２．５％降低到０．７％以下。 1 前言 在凝固温度T s ~600℃区间，钢存在三个脆性温度区，即凝固温度附近的第I 脆性温度区、1200℃附近的第II 脆性温度区和950~700℃区间的第III 脆性温度区，在较低变形速率条件下，仅存在第I 和第III 脆性温度区。钢的第III 脆性温度区与铸坯表面横裂纹、角横裂纹关系密切[1]。通常使用高于或低于第III 脆性温度区两种方式来避开脆性温度区矫直，但由于使用低于第III 脆性温度区矫直的方式对设备能力要求较高且对设备的磨损也大，同时过大的冷速会带来更多的表面质量问题，因此，采用弱冷以使矫直时铸坯表面温度高于第III 脆性温度区的方式被普遍采用。但是，铸坯角部是二维传热，其温度降低较快，板坯的角部温度无法保证在矫直过程中保持在第III 脆性温度区以上，因此，角横裂纹成为连铸板坯常见的表面缺陷之一[2]。为了解决这一直困扰连铸生产的角横裂纹缺陷，涟钢210转炉厂于2011年采用了倒角结晶器技术，将铸坯角部由二维传热改为一维传热。倒角结晶器的使用解决困扰涟钢210转炉厂的角横裂纹问题，但使用过程中却很发生了板坯角纵裂纹，并因角纵裂纹发生过漏钢事故，限制了倒角结晶器的使用。 2 角纵裂纹的形貌 倒角结晶器形貌及倒角铸坯横切面形貌如图1、图2所示。它是将窄面铜板与宽面铜板之间的链接点从直角连接改成带弧度的钝角连接，将铸坯角部从二维传热变成一维传热，减弱了铸坯角部的冷却强度，从而降低了铸坯角横裂纹的发生率。 角纵裂纹发生在铸坯的倒角附近，如图3所 示，形状有连续的和不连续的两种，距离角部5~40mm ，这类缺陷一般在线肉眼就能看出，很轻微的在角部酸洗样或是火焰清理时才能发现。内、外弧都可能发生，但是内弧发生的几率比外弧高得多，这是因为内弧面在结晶器内是活动侧，锥度容易跑偏且角缝容易变大。因倒角结晶器角 纵裂纹引起轧材质量缺陷如图4所示, 一般在轧材离边部30~50mm 的位置。 图1 倒角结晶器形貌 图2 倒角铸坯横切面形貌 图3 角纵裂纹的裂纹形貌
连铸板坯质量
连铸板坯质量 概述 纵裂纹时发生在板坯宽面与浇注方向平行的表面裂纹。该类缺陷造成板坯表面清理量增大，收得率低，严重时大量报废，甚至漏钢，给生产带来不稳定因素，影响铸机生产和铸坯质量。 铸坯纵裂纹影响因素 ?钢水过热度与拉速 过热度高，拉速波动大，对板坯表面质量有显著影响。过热度和拉速决定结晶器内坯壳的厚度。在结晶器水量设定不变，二冷水自动控制的条件下，拉速与过热度的匹配，对纵裂纹的发生率有着重要影响。过热度过高时，拉速降低，虽然能在结晶器上部形成一定厚度的坯壳，但在结晶器中下部过早形成气隙，使传热不均匀，坯壳不能均匀生长，造成热应力，摩擦力加大，极易导致纵裂纹，另外，钢水过热度高，导致钢水凝固推迟，坯壳厚度薄且平均温度高，坯壳温度向钢的第Ⅰ脆性区移动，使纵裂倾向加重。 ?钢种成份 1、碳的影响 C在0.10%—0.16%范围内的碳钢凝固过程会发生包晶反应，在凝固点附近体积收缩率增大，属于裂纹敏感区，极易因收缩不均匀产生纵裂。而又因Mn等合金的加入，碳的范围还要向下移，宝钢生产的中碳钢相当一部分在这个范围内。例如，表3-1中Ⅳ钢，其碳含量在0.08%—0.11%之间，属亚包晶钢，占每个月纵裂报废的大头。 2、钢种各元素对纵裂纹的影响程度用纵裂纹敏感因子表示如下： CSF=36%C+12%Mn+8%Si+540%S+812%P+5%Ni+3.5%Co-20%V 从上式中可以看到，P和S对纵裂的影响极大，主要是因为P、S在δ-Fe中的溶解度和扩散系数要比在γ-Fe中大得多，在相变时有可能产生晶界富集，导致裂纹的发生。 因此降低钢中P、S含量，对提高坯壳的强度，减少裂纹的初生与扩展都是有益的，有经验表明提高Mn/S可以有效降低S对裂纹的影响，减少纵裂的发生，当Mn/S<40时，会发生严重的晶界脆化现象，Mn/S>100时，使FeS充分转化为MnS，减少了低熔点硫化物的析出，可使裂纹发生率降低。 3、另外Cu、Sn等元素在钢种能显著降低钢的热塑性，在晶界富集降低晶界表面能， 增大晶界处孔洞形核与长大速度，增加裂纹的敏感度。 宝钢生产的耐候钢中P含量很高，C含量又在亚包晶范围内，因此纵裂发生率及报废量特别高，约占50%，在不影响产品质量的情况下，我们对其中的几个钢种进行了降碳试验，结果表明，C含量避开包晶范围能有效降低纵裂的发生率。 ?结晶器一冷水 结晶器缓冷能减轻初生坯壳的热应力，有效减少纵裂的发生。 ①提高结晶器入口水温，经与能源部水处理分厂协商，为减少纵裂的发生，把结晶器入 口水温目标值由原来的36℃提高到38℃，对防止纵裂有一定的好处。 ②减小结晶器水量，减小结晶器水量能有效减少结晶器的冷却强度，对纵裂敏感性钢种 均采用K1方式（小水量）取得了一定效果，但为防止结晶器一冷水的局部沸腾，对一冷水的流速有最低限制，为了能得到进一步的缓冷，我们采取了减少结晶器水槽深度的方法，把原来深度为28-29mm的水槽改为25-26mm，22-23mm，这样水量有了进一步调节的余地。 ?铸坯纵裂影响因素 结晶器内形成的裂纹大都细而浅，铸坯进入二冷区后，如果冷却强度过大或冷却不均匀，强的热应力会促使铸坯已形成的微细裂纹扩大、延伸，最终发展成表面纵裂缺陷。目前