连铸坯凹陷、纵裂缺陷事故分析.doc

连铸板坯表面纵裂原因探究
连铸板坯作为容易变形的金属坯料，在冷却变形过程中容易出现多种裂纹，其中纵裂最为常见。

针对连铸板坯表面纵裂现象，本文就其产生原因进行探究。

首先，表面纵裂常常是由于板坯的表面微细的成形不均匀导致的。

在铸造过程中，由于复杂的铸件形状，往往在表面上凸起或凹陷的微细尺寸会有些出入，并且会加快凝固层的冷却变形，从而使表面裂纹形成。

其次，表面纵裂也可能是由于浇口不合理而出现的。

正常的浇口应该是圆形的，但如果浇口不够均匀，表面纵裂就会产生。

此外，如果浇口太大，会导致板坯储存在浇口中的金属过多，使其凝固太快，从而导致表面纵裂的形成。

再者，当铸件温度过高的时候，表面纵裂也是可能出现的。

当板坯的温度过高时，凝固层会变得很薄，而且会加快凝固变形的过程，从而会出现表面纵裂现象。

最后，表面纵裂也可能是由于模具材料质量不佳导致的。

连铸板坯在流动过程中，会受到模具的影响，因此，模具质量的不佳会直接导致表面纵裂的发生。

总之，连铸板坯表面纵裂的原因多种多样，主要包括表面微细成形不均匀、浇口不合理、板坯温度过高、模具质量不佳等。

因此，为了防止表面纵裂的发生，可以采取一系列技术措施，以确保生产高质量的产品。

连铸坯缺陷已轧成的钢材质量多数情况由最初的铸坯质量决定。

本文研究了连铸坯一系列缺陷的形式、影响缺陷形成和发展的因素，以及它们在热轧过程中的转化。

铸坯断面的畸变或它周边个别区段几何形状的变化（图1）可能是铸坯受裂纹损伤的间接标志。

除此之外，铸坯断面的畸变，即使它们不伴有裂纹，也会在后续加工中造成一系列困难。

图1 连铸坯形状的畸变缺陷缺陷名称缺陷形式定量估计导致缺陷形成和发展的因素菱 变100)(5.0100)(2121⨯+⨯⨯+AaD D D D结晶器工作空间不适当的形状；不适当的二次冷却； 金属流向结晶器的偏心浇注； 在结晶器中不均匀润滑。

椭圆度)(5.0100)(2121D D D D +⨯-铸坯边的凸度（凹度）100⨯Lb结晶器工作空间不适当形状；不适当的二次冷却； 支承系统损坏。

弯曲 （新月形）100⨯LC拉校机不适当校正；铸坯不适当的第三次冷却；扭 曲Lα铸坯不适当的第三次冷却菱变是坯壳渐增扭曲的结果，它起源于结晶器内且在离弯月面100~150mm 已显现。

与结晶器壁未接触的钝角区中的坯壳比在已接触的锐角区中的以更低的速度凝固。

这种情况在坯壳处于结晶器内的所有时间过程中都保持着。

所以在其他条件相同情况下，结晶器越长，铸坯菱变越大。

菱变在铸坯处于二冷区的头几分钟内显著增大。

此后，当坯壳厚度沿横断面均匀之后，菱变扩大趋势被终止了。

在弱二冷下，坯壳从结晶器出来之后，菱变扩大被减缓了。

这样一来，在连铸坯中菱变的形成乃是在熔融金属液面附近形成的坯壳不均匀厚度自动催化扩大的过程。

横截面形状的畸变是在浇注过程中由于在某一棱角区中形成坯壳的接触中断而使结晶器内散热中断情况下发生的。

其起因可能是：不均匀的润滑，或由于结晶器工作空间不适当的形状导致坯壳和结晶器接触中断或由于坯壳扭曲（不均匀二次冷却、装备工艺轴线的偏移）引发的变形。

在近代连铸装置中，防止菱变发展的有效方法——在结晶器下安装支承辊（足辊），这些支承辊牢固地支撑结晶器机架。

连铸板坯表面纵裂原因探究连铸板坯表面纵裂是一种很常见的问题，这种现象会导致质量问题，影响后续工序，并增加板材的损耗。

因此，对于连铸板坯表面的纵裂机理及其原因的深入探究显得尤为重要。

第一，表面纵裂的形成机理。

在连铸过程中，由于液态铸锭造粒时所作用的拉拔力和铸锭不均的温度场，使各种尺寸的铸锭受力不均，把铸锭表面不平整，针织纹以及其他皱革状物出现，比较大的破坏原有大片薄膜结构，使表面出现纵裂。

第二，表面纵裂的成因。

连铸板坯表面纵裂的主要原因有：铸锭温度不均，液态铸锭造粒时所作用的拉拔力过大，液态铸锭温度不合适，液态铸锭含氧量太高，铸锭结构缺乏稳定性，表面物质含量过高，以及操作不当等。

第三，消除表面纵裂的技术措施。

针对连铸板坯表面纵裂的原因，可以采取以下技术措施来消除表面纵裂：（1）调节液态铸锭温度，把液态铸锭温度控制在一定范围内，使铸锭结构更加稳定；（2）减少熔炼后的液态铸锭氧化，减少表面物质的含量；（3）采用新型的拉拔装置，减少拉拔力的大小；（4）做好连铸操作规程，保证生产工艺的稳定性。

第四，未来的发展方向。

在以上的技术措施的基础上，为了进一步改善连铸板坯表面纵裂现象，未来发展的重点在于以下方面：（1）采用新型材料，使整体板坯结构更加稳定，从而改善表面纵裂现象；（2）实施连铸装备智能化，使连铸工艺运行得更加顺畅、稳定；（3）采用现代化的动力控制系统，改善铸锭的动力分布；（4）开展更多的科学研究，探索更有效的表面纵裂预防技术。

综上所述，连铸板坯表面纵裂是一种很常见的问题，其发生是由于铸锭温度不均、拉拔力过大、液态铸锭含氧量太高和铸锭结构缺乏稳定性等原因所导致，为了消除这一现象，应当调节液态铸锭温度、减少液态铸锭含氧量、采用新型拉拔装置、做好连铸操作规程等，未来还要探索新型材料、连铸装备智能化、现代化的动力控制系统以及更有效的表面纵裂预防技术，以期改善连铸板坯表面纵裂现象。

连铸坯缺陷及预防措施1、方坯晶间裂纹、根源☐Cu 、Ni、Sn、Nb 与Al等元素的影响；☐铸机表面凹限，即使轻微凹限也会引起裂纹；☐保护渣不合适；☐结晶器液面波动严重；☐菱变严重；☐结晶器锥度太小；措施减少杂质元素含量；导致晶间裂纹的最主要原因是粗大晶粒结构以及沿晶粒边界的沉析，所以防止其产生的主要措施是在结晶器初始凝固阶段得以形成细小而均匀的结构；防止产生凹馅；用多水口代替直水口；2、气泡及针孔铸坯皮下通气孔称为针孔，而皮下闭气孔称为气泡根源☐脱氧不好，氢、氮含量高；☐润滑过度，油中含水；☐保护渣中含水；☐中间塞棒吹氩过度；结晶器波动措施☐有效地脱氧；☐注流及钢液面进行有效保护；☐加热润滑油及保护渣；☐采用EMS可有效减少针孔与铸坯表面皮下气泡的数量；☐减少结晶器液面波动3、铸坯表面夹渣根源☐钢水脱氧不够；☐钢水中氧化铝含量高，SiO2、MnO与FeO含量低（铝镇静钢）；☐耐火材料质量差；结晶器喂铝线；☐中包水口及结晶器中形成的块渣进入钢水。

措施☐采用无渣出钢；☐对钢水进行有效脱氧，采用保护浇注；☐中间包碱性覆盖剂；☐加深中包，增大中包钢液深度；☐中包采用挡堰；☐采用能快速吸收钢水夹杂的保护渣（高碱度）；☐加大保护渣的用量；☐减少结晶器液面波动，水口侵入深度必须100-150mm4、横向裂纹横向裂纹通常出现在角部，但中部区域也会出现，横向裂纹一般出现在振痕的底部。

1、因热脆而形成的表面裂纹☐C含量0.17-0.25%；☐S含量高；☐随合金元素含量增加，如：Al、Nb、V 及大于1%Mn，裂纹数量增加；☐Al、Nb、N及C沉析于晶粒表面；☐二冷区冷却不挡导致晶粒粗大；☐二冷区支撑辊对中不好；☐保护渣选择不当；☐负滑脱时间过长。

2、横向角部裂纹角部冷却过度；☐结晶器冷却不当；☐结晶器和支撑辊对中不好；☐矫直温度过低；☐高如：Al、Nb、V 及大于1%Mn含量钢水非常敏感，加入钛能有效降低裂纹的程度；☐二冷区冷却不均或冷却过度；☐保护渣不合适；☐铜管弯月面区域变形过大；☐钢水温度过低；☐结晶器锥度过大。

连铸板坯纵裂原因浅析李咸刚迁安钢铁公司摘要阐述了板坯纵裂形成机理及其影响因素，通过现场调查和数据分析，采取相应措施，达到减少纵裂的目的。

关键词连铸板坯纵裂1 前言纵裂是连铸板坯常见的表面缺陷之一, 轻微的纵裂纹经板坯精整后对下工序不会产生影响, 严重的纵裂纹会使整块板坯报废, 甚至在连铸生产过程中引起纵裂漏钢, 给设备和生产带来严重的危害。

关于纵裂产生的原因有过很多研究, 国内外很多文献中都有所报道。

归纳起来主要有: 钢水的成分、连铸的工艺操作参数、保护渣等方面, 不同的工厂、不同的连铸机在不同的阶段, 由于条件不同, 每个因素对铸坯纵裂影响的程度也在变化。

本文阐述了板坯纵裂形成机理，并结合迁钢板坯连铸机的生产实践, 从各个方面调查分析了板坯纵裂的原因。

2 迁钢板坯连铸机的主要参数迁钢炼钢分厂有两台直弧型板坯连铸机, 是从VAI引进的, 设计年产量450 万吨,可浇铸断面为230mm×(900～2150)mm和250mm×(900～2150)mm,连铸坯定尺长8000～105000mm,基本半径9m,工作拉速0.85～1.5m/min,冶金长度约34.5m,采用连续弯曲连续矫直技术。

铸机作业率80％，合格坯收得率97.5％。

3 纵裂形成一般机理研究表明【1】,铸坯粗大纵裂纹和细小纵裂纹均于结晶器内生成,其形成部位位于弯月面附近初生坯壳皮下2～4 mm 的低熔点区。

初生坯壳在弯月面附近生成后,由于其表面温降速度太大(7s内温降可达400℃) ,而内表面温降速度较小,坯壳有较大的向内收缩的倾向,但在钢水静压力作用下,坯壳能够抵抗向内收缩,这样在坯壳内部产生横向拉伸应力。

假如由于某种原因而造成初生坯壳厚度不均匀,那么坯壳薄弱处将产生应力集中。

而在铸坯表面则表现为凹陷的发生。

当应力的增大超过凹陷处坯壳表面的高温强度时,皮下裂纹便发展成细小纵裂纹，带有细小纵裂纹的坯壳在续向下运行过程中,由于在结晶器内锥度不足、保护渣润滑不好或出结晶器后由于导向段对中不好、二次冷却不当等原因,同时由于细小纵裂纹造成的缺口效应,细小纵裂纹将沿树枝晶间低塑性区继续撕裂,形成粗大纵裂纹。

连铸板坯表面纵裂原因探究
连铸板坯表面纵裂是目前钢铁行业中比较常见的一种缺陷，它主要指的是在铸钢板坯的表面有一条类似裂缝的状况，这种缺陷会降低板坯的使用质量，降低生产效率，影响铸钢行业的运营状况。

因此，研究连铸板坯表面纵裂的原因，对于钢铁行业来说具有重要意义。

首先，连铸板坯表面纵裂形成的原因可以归结为四大类，即工艺因素、材料因素、结构因素、设备因素。

在四大因素中，工艺因素是造成连铸板坯表面纵裂的主要因素，从料头到成品，从工艺流程到参数设置，连铸工艺铸造中几乎每一个环节都可能导致连铸板坯表面纵裂的形成。

其次，在冶炼中缺陷的材料可能会造成连铸板坯表面纵裂，而板坯结构变形也可能导致板坯表面纵裂的出现。

此外，设备故障，如冷却不均匀或设备老化，也会导致连铸板坯表面纵裂的形成。

要有效控制连铸板坯表面纵裂的形成，应从四个方面着手：第一，严格把控连铸工艺参数，做到技术标准控制，定期检验确保各环节工艺符合要求；第二，提升冶炼质量，提高冶炼材料的质量，做到成分精确；第三，优化板坯结构，采用合理的结构和冷作参数，以避免因冷作过度造成表面纵裂；第四，定期检测设备，及时更换老化的设备，保证工艺设备的正常运行。

此外，针对已产生的连铸板坯表面纵裂，也可以采取一些措施来缓解。

一是加大轧制参数，通过轧制平整板坯表面，消除表面缺陷；二是通过焊接和补焊，消除已经存在的表面纵裂；三是采用再结晶技术来填补表面纵裂，提高板坯的力学性能。

综上所述，连铸板坯表面纵裂的原因复杂，要想有效地控制纵裂的发生，就需要从工艺、材料、结构、设备等方面着手，合理采取措施，降低缺陷比例，保证生产质量。

连铸板坯的偏离角纵裂原因分析连铸板坯经过热轧之后，会有很多质量问题，其中一个主要的问题是偏离角纵裂。

偏离角纵裂是指板坯表面的特定位置，产生了较大的拉伸应力，经过时间的累积，会导致板坯纵向裂缝的形成，严重影响板坯的质量。

因此，对于偏离角纵裂原因进行分析，可以为热轧后板坯质量改善提供重要的参考。

首先，连铸板坯偏离角纵裂的主要原因，是因为板坯内部材料不均匀分布。

连铸板坯出炉后，会存在一定程度上的内部构造不匀，比如板坯中存在晶间析出物、连铸坯料中的气孔等，这些材料的不均匀分布，会影响板坯的冷、热变形行为，进而诱发偏离角纵裂的产生。

此外，热轧工艺参数设定过大也是偏离角纵裂产生的原因之一。

热轧过程中，平均加热温度、轧制速度、表面宽比以及冷却模式等参数设定过大，会造成板坯金属发生过度拉伸，导致偏离角纵裂的产生。

另外，错误的热处理工艺也是偏离角纵裂产生的原因之一。

连铸板坯在热轧前，通常都要经过控制热处理，以便使板坯具有良好的塑性和机械性能，但是，如果热处理工艺设定不当，如温度较高，时间较长等，就会造成板坯表面产生类似脆性的状态，容易发生偏离角纵裂。

最后，不合逻辑的加工工步也是偏离角纵裂产生的原因之一。

连铸板坯的加工工步如果设定不当，比如连铸坯料温度偏低，轧制速度偏快，轧制角偏大等，都很容易对板坯产生强烈的拉伸应力，也会导致偏离角纵裂的产生。

综上所述，偏离角纵裂的产生，主要是由于连铸板坯的内部材料不均匀分布、热轧工艺参数设定过大、错误的热处理及加工工步等原因所致。

因此，为了降低偏离角纵裂的发生率，建议可以将连铸板坯的内部材料均匀分布，及时进行条理热处理，以及合理控制热轧工艺参数，控制加工工步，以保证板坯质量。

在工业生产中，偏离角纵裂是一个严重的质量问题，因此，对于这一问题，应当进行深入的研究，以便全面掌握连铸板坯偏离角纵裂的形成原因，提高板坯热轧后的质量。

结论：连铸板坯偏离角纵裂的主要原因，主要是由于板坯内部材料不均匀分布，热轧工艺参数设定过大，错误的热处理及加工工步等原因所致。

连铸坯表面缺陷形成机理及预防措施研究摘要：随着钢铁产业的发展和技术水平的提高，连铸技术已经成为钢铁生产的主要生产工艺之一。

连铸坯的表面质量直接影响后续轧制和热处理工艺的质量和效率，表面缺陷对于钢铁制品品质和使用寿命都会产生不良影响。

关键词：连铸坯；表面缺陷；机理；预防措施1铸坯清理情况连铸坯清理主要以低合金高强钢、船板、压力容器钢等品种钢为主，具体情况如表1。

表1各钢种清理情况3月份4#生产铸坯中低合金钢清理量最多达到17085.97t，占总清理量的51.13%，该系列钢中角裂缺陷铸坯包括Q345D、含Al、Nb、V、Ti合金的Q345B 钢、Q345E、Q345GJC、S355JR、S275JR、S275J0钢，以上钢种铸坯裂纹敏感性强，易发生角裂缺陷；其次是船板钢，清理量为8921.80t，占总清理量的26.70%，船板钢中B板、D板、BVA钢铸坯主要清理边裂缺陷，而DH36、DH32、EH36钢等裂纹高级别船板钢铸坯主要清理角裂缺陷。

铸坯边裂缺陷9933.488t，占清理总量的29.72%；角裂缺陷21859.25t，占清理总量的65.42%，其他缺陷1625.11t，占清理总量的4.86%。

2表面缺陷的形成机理凹坑：凹坑通常是由于金属表面受到外力或液态金属中的流动而引起的。

在铸造过程中，液态金属在流动过程中可能会受到不均匀的扰动，从而在铸坯表面形成凹坑。

此外，一些铸造工艺和设备参数也可能对凹坑的形成产生影响，如模具不平整、浇注温度过高等。

气泡：气泡的形成通常是由于金属中存在气体或气体溶解度不足。

当液态金属在流动或冷却过程中受到扰动时，其中的气体可能会聚集成气泡，从而形成铸坯表面的气泡缺陷。

此外，氧化物和其他杂质的存在也可能导致气泡。

夹杂物：夹杂物通常是铸坯中的杂质、氧化物或其他异物导致的。

在液态金属冷却过程中，这些杂质可能会凝固在铸坯表面或内部，形成夹杂物缺陷。

除了杂质和氧化物外，不合适的浇注速度和温度、模具表面不平整等因素也可能导致夹杂物的形成。