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铸坯角裂原因分析及预防措施的研究王胜利（日照钢铁有限公司，山东日照276806）摘要：2010年3月份，日照钢铁有限公司二炼钢板坯一车间生产铸坯出现大批量的质量问题，其中最为突出的就是角裂，针对出现的铸坯质量问题，车间特成立铸坯质量攻关小组，从设备、操作及工艺方面都采取了一些措施，铸坯质量得到明显改善。
关键词：铸坯角裂原因预防措施Analysis on Corner Crack Formation in ContinuousCast Slab and its PrecautionsWang Shengli（Rizhaosteel.Co.，LTD. Rizhao 276806，Shandong）Abstract March 2010, Rizhao Steel Co., Ltd. 2 slab steel slab a big batch shop production quality problems, the most prominent of which is the angle of crack, for the emergence of the slab quality, plant research group was set up to slab quality, from the equipment, operations and technology have taken some measures, improved slab quality.Key Words continuous cast slab corner crack analysis precautions1前言日照钢铁有限公司的连铸生产已初具规模，尤其是二炼钢厂，铸坯月产达50万吨以上，然而进入今年3月份，我厂生产的SS400A2钢出现了大批量的质量问题，为此，车间特成立工艺小组进行质量攻关。
2影响角裂的因素分析2.1角裂缺陷的特征角裂绝大部分出现在连铸坯的上角（内弧），以及振痕内，一般分布于宽面、窄面的长度为3—10mm，最长为25mm，宽度为0.12—0.15mm，最长为2mm。
拉 速 计 算拉坯速度（简称拉速）是以连铸机每一流每分钟拉出铸坯长度（m ）来表示。
拉速愈大，铸机的生产能力愈大，但它有一定的限度，因为钢水的凝固速度限制了铸坯出结晶器时的坯壳厚度，拉速愈高，坯壳愈薄，易产生过大变形甚至漏钢。
同时又会造成铸坯内部的疏松和缩孔，使质量变坏。
在一定的工艺条件下，为了得到很好的经济效益，在寻求最佳拉速时，必须满足两个基本要求：一是铸坯出结晶器下口时具有一定的坯壳厚度，以防止过大变形和拉漏；二是铸坯内、外部质量良好。
一、理论拉速实际上，连铸机的最大拉速取决于铸坯出结晶器时不致于发生变形或拉漏所需要的最小坯壳厚度。
根据这个原则，确定拉速的方法是：首先设法求得各种断面铸坯出结晶器时所需的最小坯壳厚度，以及为了获得这个厚度，铸坯在结晶器内所需停留的时间，然后由已定的结晶器长度便可求出拉速的理论值。
由凝固定律求铸坯出结晶器时的坯壳厚度δ为：结结τηδ式中 结τ---铸坯在结晶器内的停留时间，min结η---铸坯在结晶器内的凝固系数，mm/ m in ；他主要取决于结晶器的冷却条件，铸坯断面尺寸，钢液温度和性质，通常小断面铸坯结η取28～31 mm/ m in ；大断面铸坯取24～26 mm/ m in 。
根据目前的操作水平，铸坯出结晶器时所需的最小坯壳厚度如下：碳素钢：大断面为25mm 左右，小断面为10mm 左右，合金钢可略薄些。
为了获得此稳定的坯壳厚度，铸坯在结晶器内停留的时间为：结τ=δ2/结η 2由于结晶器内壁和铸坯之间存在气隙，因而铸坯并不是在结晶器的整个长度上都与结晶器接触。
设结晶器的有效接触长度为L max ,则最大拉速的理论计算公式为：V max =L max /结τ=结η2 L max /δ2结晶器的有效接触长度与结晶器的刚性、倒锥度和拉速有关。
二、工作拉速在实际生产中，为了改善铸坯质量（如内裂、偏析、表面质量等），使用的工作拉速应小于最大理论拉速，因此通常所说的连铸机拉速是指工作拉速。
连铸工艺流程介绍将高温钢水浇注到一个个的钢锭模内，而是将高温钢水连续不断地浇到一个或几个用强制水冷带有“活底”(叫引锭头)的铜模内(叫结晶器)，钢水很快与“活底”凝结在一起，待钢水凝固成一定厚度的坯壳后，就从铜模的下端拉出“活底”，这样已凝固成一定厚度的铸坯就会连续地从水冷结晶器内被拉出来，在二次冷却区继续喷水冷却。
带有液芯的铸坯，一边走一边凝固，直到完全凝固。
待铸坯完全凝固后，用氧气切割机或剪切机把铸坯切成一定尺寸的钢坯。
这种把高温钢水直接浇注成钢坯的新工艺，就叫连续铸钢。
【导读】：转炉生产出来的钢水经过精炼炉精炼以后，需要将钢水铸造成不同类型、不同规格的钢坯。
连铸工段就是将精炼后的钢水连续铸造成钢坯的生产工序，主要设备包括回转台、中间包，结晶器、拉矫机等。
本专题将详细介绍转炉（以及电炉）炼钢生产的工艺流程，主要工艺设备的工作原理以及控制要求等信息。
由于时间的仓促和编辑水平有限，专题中难免出现遗漏或错误的地方，欢迎大家补充指正。
连铸的目的: 将钢水铸造成钢坯。
将装有精炼好钢水的钢包运至回转台，回转台转动到浇注位置后，将钢水注入中间包，中间包再由水口将钢水分配到各个结晶器中去。
结晶器是连铸机的核心设备之一，它使铸件成形并迅速凝固结晶。
拉矫机与结晶振动装置共同作用，将结晶器内的铸件拉出，经冷却、电磁搅拌后，切割成一定长度的板坯。
连铸钢水的准备一、连铸钢水的温度要求：钢水温度过高的危害：①出结晶器坯壳薄，容易漏钢；②耐火材料侵蚀加快，易导致铸流失控，降低浇铸安全性；③增加非金属夹杂，影响板坯内在质量；④铸坯柱状晶发达；⑤中心偏析加重，易产生中心线裂纹。
钢水温度过低的危害：①容易发生水口堵塞，浇铸中断；②连铸表面容易产生结疱、夹渣、裂纹等缺陷；③非金属夹杂不易上浮，影响铸坯内在质量。
二、钢水在钢包中的温度控制：根据冶炼钢种严格控制出钢温度，使其在较窄的范围内变化；其次，要最大限度地减少从出钢、钢包中、钢包运送途中及进入中间包的整个过程中的温降。
第二篇连铸板坯缺陷(AA)第二篇连铸板坯缺陷(AA) (1)2.1表面纵向裂纹(AA01) (4)2.2表面横裂纹(AA02) (6)2.3星状裂纹(AA03) (7)2.4角部横裂纹(AA04) (8)2.5角部纵裂纹(AA05) (10)2.6气孔(AA06) (11)2.7结疤(AA07) (12)2.8表面夹渣(AA08) (13)2.9划伤(AA09) (14)2.10接痕(AA13) (15)2.11鼓肚(AA11) (16)2.12脱方(AA10) (17)2.13弯曲(AA12) (18)2.14凹陷(AA14) (19)2.15镰刀弯(AA15) (20)2.16锥形(AA16) (21)2.17中心线裂纹(AA17) (22)2.18中心疏松(AA18) (23)2.19三角区裂纹(AA19) (25)2.20中心偏析(AA20) (27)2.21中间裂纹(AA21) (28)2.1表面纵向裂纹(AA01)图2-1-11、缺陷特征表面纵向裂纹沿浇注方向分布在连铸板坯上下表面，裂纹深度一般为2mm～15mm，裂纹部位伴有轻微凹陷。
在连铸浇注过程中，当连铸板坯坯壳在结晶器内所受到的应力超过了坯壳所能承受的抗拉强度时，即产生表面纵向裂纹。
表面纵向裂纹缺陷在结晶器内产生，出结晶器后若二次冷却不良，裂纹将进一步加剧。
2、产生原因及危害产生原因：①钢中碳含量处于裂纹敏感区内；②结晶器钢水液面异常波动。
当结晶器钢水液面波动超过10mm时，表面纵向裂纹缺陷易于产生；③结晶器保护渣性能不良。
保护渣液渣层过厚、过薄或渣膜厚薄不均，使连铸板坯凝固壳局部过薄而产生表面纵向裂纹；④中间包浸入式水口与结晶器对中不良，钢水产生偏流冲刷连铸板坯凝固壳，而产生表面纵向裂纹。
危害：轻微的表面纵裂纹经火焰清理后均能消除；表面纵向裂纹严重时可能会造成漏钢；表面纵向裂纹若送热轧进行轧制可能导致热轧产品出现分层、开裂缺陷。
连铸的生产工艺流程：将装有精炼好钢水的钢包运至回转台，回转台转动到浇注位置后，将钢水注入中间包，中间包再由水口将钢水分配到各个结晶器中去。
结晶器是连铸机的核心设备之一，它使铸件成形并迅速凝固结晶。
拉矫机与结晶振动装置共同作用，将结晶器内的铸件拉出，经冷却、电磁搅拌后，切割成一定长度的板坯。
连铸钢水的准备一、连铸钢水的温度要求：钢水温度过高的危害：①出结晶器坯壳薄，容易漏钢；②耐火材料侵蚀加快，易导致铸流失控，降低浇铸安全性；③增加非金属夹杂，影响板坯内在质量；④铸坯柱状晶发达；⑤中心偏析加重，易产生中心线裂纹。
钢水温度过低的危害：①容易发生水口堵塞，浇铸中断；②连铸表面容易产生结疱、夹渣、裂纹等缺陷；③非金属夹杂不易上浮，影响铸坯内在质量。
二、钢水在钢包中的温度控制：根据冶炼钢种严格控制出钢温度，使其在较窄的范围内变化；其次，要最大限度地减少从出钢、钢包中、钢包运送途中及进入中间包的整个过程中的温降。
实际生产中需采取在钢包内调整钢水温度的措施：1）钢包吹氩调温2）加废钢调温3）在钢包中加热钢水技术4）钢水包的保温中间包钢水温度的控制一、浇铸温度的确定浇铸温度是指中间包内的钢水温度，通常一炉钢水需在中间包内测温3次，即开浇后5min、浇铸中期和浇铸结束前5min,而这3次温度的平均值被视为平均浇铸温度。
浇铸温度的确定可由下式表示（也称目标浇铸温度）：T=TL+△T 。
二、液相线温度：即开始凝固的温度，就是确定浇铸温度的基础。
推荐一个计算公式：T=1536-{78[%C]+7.6[%Si]+4.9[%Mn]+34[%P]+30[%S]+5.0[%Cu]+3.1[% Ni]+1.3[%Cr]+3.6[%Al]+2.0[%Mo]+2.0[%V]+18[%Ti]}三、钢水过热度的确定钢水过热度主要是根据铸坯的质量要求和浇铸性能来确定。
钢种类别过热度非合金结构钢10-20℃铝镇静深冲钢15-25℃高碳、低合金钢5-15℃四、出钢温度的确定钢水从出钢到进入中间包经历5个温降过程：△T总=△T1+△T2+△T3+△T4+△T5△T1出钢过程的温降；△T2出完钢钢水在运输和静置期间的温降(1.0～1.5℃/min)；△T3钢包精炼过程的温降（6～10℃/min）；△T4精炼后钢水在静置和运往连铸平台的温降(5～1.2℃/min）；△T5钢水从钢包注入中间包的温降。
