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连铸坯内部裂纹产生的主要原因及解决措施李广艳【摘要】Two kinds of continuous casting billet produced by the 50 t EAF and converter steelmaking production lines in new two area had been researched and the reasons and types for the formation of internal cracks had been studied by SEM and EDAX. The quality of casting billet improved, macrostructure and hot upsetting percent of pass enhanced significantly through implementation of these measurements such as casting with stable casted velocity, reasonable matching between casting speed and water quantity, controlling with narrow temperature wave of molten steelin ladle and heightened the purity of molten steel.%以莱钢50 t电炉生产线及新二区转炉炼钢生产线生产的两种规格的连铸坯作为研究对象，分析了内部裂纹形成的原因，并采用扫描电镜和能谱分析了内部裂纹的类型。
通过采取恒拉速浇注、拉坯速度与水量合理匹配、实行中间包窄温度波动控制、提高钢水纯净度等措施，连铸坯的质量得到了明显改善，低倍和热顶锻合格率也有了显著提高。
【期刊名称】《山东冶金》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】4页(P40-43)【关键词】连铸坯;内部裂纹;原因;措施【作者】李广艳【作者单位】莱芜钢铁集团有限公司技术中心，山东莱芜271104【正文语种】中文【中图分类】TG115.21 前言铸坯裂纹的形成是一个非常复杂的过程，是传热、传质和应力相互作用的结果。
连铸坯在凝固过程中形成裂纹的原因随着市场竞争的日趋激烈，产品的质量已经成为占有市场的主要砝码，连铸坯作为炼钢厂的终端产品，其质量直接影响着轧材单位的产量和轧材质量，据统计炼钢厂连铸坯质量缺陷中约７０％为连铸坯裂纹，连铸坯裂纹成为影响连铸坯产量和质量的重要缺陷之一，下面将对铸坯在凝固过程中裂纹的形成做简要分析：一、铸坯凝固过程的形成铸坯在连铸机内的凝固可看成是一个液相穴很长的钢锭，而凝固是沿液相穴的固液界面在液固相温度区间把液体转变为固体把潜热释放出来的过程。
在固液界面间刚凝固的晶体强度和塑性都非常小，当作用于凝固壳的热应力、鼓肚力、矫直力、摩擦力、机械力等外力超过所允许的外力值时，在固液界面就产生裂纹，这就形成了铸坯内部裂纹。
而已凝固的坯壳在二冷区接受强制冷却，由于铸坯线收缩，温度的不均匀性，坯壳鼓肚、导向段对弧形不准，固相变引起质点如（ＡｌＮ）在晶界的沉淀等，容易使外壳受到外力和热负荷间歇式的突变，从而产生裂纹就是表面裂纹。
二、连铸坯裂纹形态和影响因素连铸坯裂纹形态分为表面裂纹和内部裂纹，表面裂纹有纵向、横向角部裂纹、表面横裂和纵裂、网状裂纹和凹陷等，内部裂纹有中间、中心和矫直裂纹等。
连铸坯裂纹的影响因素：连铸坯表面裂纹主要决定于钢水在结晶器的凝固过程，它是受结晶器传热、振动、润滑、钢水流动和液面稳定性所制约的，铸坯内部裂纹主要决定于二冷区凝固冷却过程和铸坯支撑系统（导向段）的对弧准确性。
铸坯凝固过程坯壳形成裂纹，从工艺设备和钢凝固特性来考虑影响裂纹形成的因素可分为：１、连铸机设备状态方面有：１）结晶器冷却不均匀２）结晶器角部形状不当。
３）结晶器锥度不合适。
４）结晶器振动不良。
５）二冷水分布不均匀（如喷淋管变形、喷咀堵塞等）。
６）支承辊对弧不准和变形。
２、工艺参数控制方面有：１）化学成份控制不良（如Ｃ、Ｍｎ／Ｓ）。
２）钢水过热度高。
３）结晶器液面波动太大。
４）保护渣性能不良。
５）水口扩径。
６）二次冷却水分配不良，铸坯表面温度回升过大。
连铸坯发纹裂纹产生的原因连铸坯发纹裂纹是指在连铸过程中，坯料表面产生裂纹的现象。
这种现象在连铸过程中非常常见，如果没有正确的处理，会影响连铸坯的质量和后续加工工艺，甚至可能导致产量的降低。
连铸坯发纹裂纹的产生原因非常多样化，主要包括以下几个因素。
首先，连铸坯发纹裂纹的产生与坯料的化学成分有关。
在连铸过程中，如果坯料中含有不溶于钢液的硬质夹杂物，这些夹杂物会被硬质粒子剪切或滚动而产生裂纹。
此外，坯料中如果含有超过允许值的硫、磷等元素，会导致钢液的黏度增加，使连铸过程中液面波动较大，从而增加坯料表面的应力，进一步促进裂纹的发生。
其次，连铸坯发纹裂纹的产生与连铸工艺参数有关。
连铸过程中的拉速度、浇注速度、结晶器冷却剂的喷射速度等参数的过大或过小都会导致连铸坯表面产生应力，从而引发裂纹的产生。
此外，连铸过程中，如果坯料温度过低或结晶器冷却不均匀，也会导致坯料表面产生裂纹。
再次，连铸坯发纹裂纹的产生与结晶器的表面状况有关。
结晶器的表面状况会直接影响连铸坯表面的光滑度和均匀度。
如果结晶器表面存在磨损、凹凸不平等缺陷，会导致连铸坯表面产生过多的应力，从而引发裂纹的产生。
此外，连铸坯发纹裂纹的产生还与连铸辊的形状和磨损程度有关。
连铸辊的形状不合理或磨损过度会导致钢坯的厚度不均匀，在拉伸过程中产生裂纹。
在连铸工艺中，如果连铸辊的温度过高或过低，也会导致连铸坯的拉伸和表面温度不均匀，从而引发裂纹的产生。
最后，连铸坯发纹裂纹的产生还与工艺操作和设备维护有关。
操作不当会导致坯料表面的应力增加，设备维护不到位会降低连铸过程的稳定性，从而增加坯料发纹裂纹的风险。
为了减少连铸坯发纹裂纹的发生，可以采取以下措施：1.优化坯料的化学成分，减少夹杂物的含量，控制硫、磷等元素的含量。
2.合理调整连铸工艺参数，包括拉速度、浇注速度、结晶器冷却剂的喷射速度等，以减小坯料表面的应力。
3.对结晶器进行检修和维护，保持其表面的光滑度和均匀度。
连铸坯表面纵裂纹的控制柳钢转炉炼钢厂钱学海摘要针对柳钢转炉炼钢厂连铸二车间表面纵裂纹率上升的情况，分析了表面纵裂纹的形成机理，结合连铸二车间的实际生产情况，认为产生表面纵裂纹的主要影响因素是：结晶器冷却强度不合理、保护渣选择不当、水口插入深度不合理、职工操作水平不稳定等，为此，采取了优化结晶器冷却、优化保护渣的使用、调整水口插入深度、稳定操作水平等一系列的改进措施，铸坯的表面纵裂纹率从年初的4%以上降低到最近几个月的0.7%以下。
关键词连铸纵裂纹控制1 前言柳钢转炉炼钢厂连铸二车间的4#、5#、6#板坯连铸机均是一机一流直弧形板坯连铸机，分别于2004年、2006年、2007年热试投产，设计生产能力120万吨/台年。
自投产以来表面纵裂纹一直是影响铸坯表面质量的最主要的缺陷，为此我厂组织开展了降低板坯裂纹率的攻关工作，并取得了显著效果，板坯裂纹率已由20%以上降至5%左右。
但板坯裂纹问题仍然是限制我车间提高产品质量主要影响因素，在2009年里，我车间表面纵裂纹率出现了上升的情况，在分析了表面纵裂纹的形成机理后，结合我车间的实际生产情况，采取了一系列的改进措施，铸坯的表面纵裂纹率得到了有效控制。
2 连铸坯裂纹形成机理[1]铸坯的表面纵裂纹发源于结晶器，由于热流分布不均匀，造成坯壳生长厚度不均，在坯壳薄的地方产生应力集中；结晶器壁与坯壳表面间的摩擦力使坯壳承受较大的负荷，在牵引坯壳向下运动时产生纵向应力，这种应力与从结晶器窄面到宽面中心线的距离呈直线增加，最大处在板坯的中间。
而钢水静压力随着坯壳往下移动呈直线增加，静压力使得坯壳往外鼓，表面裂纹得到进一步的发展。
3 连铸坯表面裂纹的主要影响因素3.1 结晶器冷却强度的影响铸坯的表面纵裂纹发源于结晶器内弯月面处初生坯壳厚度的不均匀性，结晶器冷却强度对铸坯表面裂纹的影响由为重要。
康丽等人[2]通过建立结晶器内凝固传热与应力分析的耦合计算模型[3~6]计算了铸坯出结晶器时坯壳外层和内层所受的应力状态和应力大小，并指出铸坯凝固前沿附近应力处于极限强度范围有产生裂纹的可能性。
