板坯表面縱裂的原因及控制措施

1、板坯表面縱裂的原因及控制措施 板坯表面縱裂的原因及控制措施尹飚 段秋萍 韓國(guó)良（江西萍鋼實(shí)業(yè)股份有限公司）摘要： 摘要：簡(jiǎn)述了萍鋼九江分公司煉鋼廠板坯表面縱裂產(chǎn)生的主要因素和各種因素間的相互作用，同時(shí)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)情況，從鋼水質(zhì)量、保護(hù)渣、水口浸入深度、結(jié)晶器、保護(hù)澆注、一次冷卻、二次冷卻、拉速等方面進(jìn)行了分析，分析認(rèn)為：生產(chǎn)斷面規(guī)格210×1700mm 的 Q235B 板坯時(shí)需全程保護(hù)澆注；鋼水 w([Mn])/w[S]≥

2、25,同時(shí) C 含量盡量避開包晶區(qū)；采用性能合適的保護(hù)渣、保護(hù)渣液渣層厚度控制在 10～15mm，渣耗穩(wěn)定在0.4～0.6kg/t；結(jié)晶器液面波動(dòng)幅度控制在±（3～5）mm；水口浸入深度為 120～150mm；鋼水過熱度為 15～25℃，拉速穩(wěn)定在 1.20±0.1m／min；結(jié)晶器錐度控制在 1.0%～1.2%，進(jìn)出水溫差控制在 7～9℃時(shí)，可有效抑制板坯表面縱裂紋。關(guān)鍵詞： 關(guān)鍵詞：板坯 縱裂紋 表面質(zhì)量 措

3、施前言萍鋼九江分公司煉鋼廠板坯連鑄機(jī)自2009年8月18日投產(chǎn)以來，鑄坯質(zhì)量缺陷多表現(xiàn)為表面縱裂紋。它不僅影響鑄坯質(zhì)量，同時(shí)也嚴(yán)重影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和產(chǎn)品信譽(yù)。由于板坯結(jié)晶器內(nèi)鋼水產(chǎn)生的靜壓力大，結(jié)晶器流場(chǎng)和熱流密度不易控制；同時(shí)結(jié)晶器窄面小，水口對(duì)中難度大，鋼水易偏流造成初生坯殼不均勻，鑄坯出結(jié)晶器后受到各種應(yīng)力作用，易產(chǎn)生表面縱裂紋。通過統(tǒng)計(jì)分析，2010年6月份現(xiàn)場(chǎng)廢和軋后退廢90％是由板坯的表面縱裂紋引起的。本文針對(duì)引發(fā)板坯表面

4、縱裂紋的主要原因進(jìn)行了分析，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際提出了合理化建議并采取了相應(yīng)措施，使得近期板坯表面縱裂紋得到了有效控制。1 鑄機(jī)主要技術(shù)參數(shù)萍鋼煉鋼廠 4 號(hào)直弧型多點(diǎn)彎曲多點(diǎn)矯直板坯連鑄機(jī)采用中冶京誠(chéng)技術(shù)，板坯澆鑄斷面規(guī)格為 170 、210、250×1300～2100mm，是目前國(guó)內(nèi)比較先進(jìn)的一條生產(chǎn)線，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 143.6wt/a，目前生產(chǎn)的鋼種主要是 Q235B、Q345B。其主要工藝參數(shù)如表 1。表 1 連鑄機(jī)主要

5、工藝參數(shù)項(xiàng)目 項(xiàng)目 技術(shù)指標(biāo) 技術(shù)指標(biāo)機(jī)型 機(jī)型 1 機(jī) 1 流直弧型 流直弧型 R10m鑄機(jī)支撐長(zhǎng)度 鑄機(jī)支撐長(zhǎng)度 ～31.7m斷面規(guī)格 斷面規(guī)格 170、210、250mm×1300～2100mm中間包公稱容量 中間包公稱容量 34～38t結(jié)晶器銅板長(zhǎng)度 結(jié)晶器銅板長(zhǎng)度

6、 900mm振動(dòng)方式 振動(dòng)方式 （非正弦）液壓振動(dòng) （非正弦）液壓振動(dòng)振幅 振幅 0～14mm（±7mm）可調(diào) ）可調(diào)振頻 振頻 30～350 次/min工作拉速 工作拉速 0.8～1.8m/min二冷控制 二冷控制 全水 全水+氣水霧化冷卻；二冷噴淋邊部控制 氣水霧化冷卻；二冷噴淋邊部控制比水量 比水量

7、 0.7～0.8 L/kg扇形段 扇形段 彎曲段、弧形段（ 彎曲段、弧形段（1～6 段）、矯直段（ 段）、矯直段（7～8 段）、水平段（ 段）、水平段（9～13 段） 段）2 缺陷的形式及檢驗(yàn)結(jié)果（%）4-5483Q235B0.140.360.0130.42 0 18 0 04-5484Q235B0.140.410.0110.43 0 20 0 04-5485Q235B0.170.430.0090.4

8、5 0 19 0 04-5486Q235B0.140.370.0090.43 0 20 0 04-5487Q235B0.130.390.0100.37 4 202033.334-5488Q235B0.140.360.0080.36 8 1942.1166.674-5489Q235B0.130.390.0120.48 0 19 0 04-5490Q235B0.160.420.0120.41 0 19 0 04-5491Q235B0.160

9、.390.0090.42 0 19 0 04-5492Q235B0.140.390.0100.43 0 20 0 04-5493Q235B0.140.370.0100.42 0 19 0 04-5494Q235B0.150.390.0100.41 0 20 0 0合計(jì) 0.42 122225.4051003.1.2 [S]的影響從冶金學(xué)的觀點(diǎn)[3]出發(fā)：晶界脆化理論、硫化物脆化理論、偏析理論均指出硫的晶界富集偏析及Ⅱ類硫化物的生成是引起

10、晶間脆性的主要原因，是裂紋優(yōu)先產(chǎn)生的地方。因?yàn)镾 在鋼中溶解度極小，與 Fe 形成 FeS，F(xiàn)eS 能與 Fe 形成低熔點(diǎn)（985℃）熱脆性共晶體，并在晶界析出。S 的含量越高，形成的坯殼承受的應(yīng)力越小，S 含量高的坯殼在熱應(yīng)力、摩擦力和鋼水靜壓力等作用下容易形成裂紋。有研究[7]表明，當(dāng)鋼中[S]≤0.015%、Mn/S≥25時(shí)，能有效抑制板坯表面縱裂紋的產(chǎn)生。錳硫比對(duì)鑄坯縱裂的影響見圖 2。051015200 1 2 3 4 5錳硫