小方坯横裂的原因及对策

作者简介:加志勇(1967-),男(汉族),山西人,山西新临钢炼钢厂,工程师。

小方坯横裂的原因及对策

加志勇,张保师,唐宇翔

(山西新临钢炼钢厂,山西临汾041000)

摘　要:分析了小方坯横裂产生的原因,并提出相应措施,取得了较好的效果。关键词:小方坯;横裂;技术措施

中图分类号:TF777.3　文献标识码:B 文章编号:100221043(2004)022*******

C ause to CC Cross Cracks and Counter Measures

J IA Zhi 2yong ,ZHAN G Bao 2shi ,TAN G Yu 2xiang

(Steelmaking Plant of Shanxi Lingang Steel Co.Linfen ,Shanxi 041000,China )Abstract :The present paper discusses the main causes to the cross cracks on the surface of CC billet ,and proposes some effective measures to prevent against formation of the crack.Remarkable results are already achieved.

K ey w ords :Billet ;Cross cracks ;Technical measures

在铸坯表面,沿振动波纹的波谷处发生的横向开裂称为表面横向裂纹。横裂是小方坯的常见缺陷,一般的横裂造成横裂废品,严重的横裂导致横裂漏钢。山西新临钢炼钢厂R4/8m 三机三流方坯连铸机2001年产钢25.267万t ,铸坯一次合格率99.67%。在0.33%的废品中,横裂废品占1/5左右。文中通过分析横裂的产生原因,找出解决的措施,对同类型的铸机具有借鉴作用。

1　R4/8m 方坯连铸机主要技术参数

机型　全弧型铸机半径　4m 8m

主要生产断面　120mm ×120mm 中间罐公称容量　7t 振幅　4.2mm

振频　0～300c/min (最大322c/min )冶金长度　6.583m 流间距1200mm 机流数　3机3流负滑脱率　20%～40%

2　小方坯横裂的原因

(1)钢水成分[1]

钢中w (C )=0.08%～0.12%时,铸坯的

裂纹敏感性增加,包晶反应伴随较大线收缩,使

在结晶器内形成的初始坯壳厚度不均匀,铸坯出结晶器后受二冷喷水的急冷,热应力使坯壳的薄弱处产生裂纹,并在二冷区继续扩展,另外,钢中Cu 、Sn 、P 、S 等元素的富集,造成裂纹的加重。

(2)结晶器振动

我厂R4/8m 方坯连铸机采用短臂四连杆式正弦振动,实际生产中,若漏钢清理不彻底,残钢残渣进入振动机械部位,造成振动不平稳。残钢残渣进入板簧与台架之间,造成振动偏振,严重时导致板簧断裂。

由于板簧一侧固定在大梁上,一侧吊挂台架及结晶器,当使用周期较长时,板簧产生线性塑性延伸,结晶器内铜管弧线与铸机基本弧线不重合,造成拉钢时阻力过大,振动不平稳产生横裂。

(3)铸机类型

R4/8m 3机3流全弧型连铸机是罗克普改进

・02・ 2004年　4月 第20卷第2期炼　钢

Steelmaking Apr.2004Vol.20　No.2

型铸机,结晶器下内弧无足辊,铸坯内弧受力点只有结晶器内弧和拉矫机内弧辊两处。在二冷室内直到铸坯进拉矫机前,铸坯受严重的重力作用,在重力作用下,铸坯有1个向下垂的趋势,此时因拉矫机的作用,铸坯内弧受到纵向拉力,当坯壳不均匀时,相互作用的结果导致横裂多在内弧型产生,因铸机机型产生的横裂一般较难控制。

(4)铸坯抖动

铸坯发生抖动是因结晶器内弧周期变化的磨擦力大于弧形段铸坯重力所致。经对不同的铸机分析发现[2],在较大弧形半径的铸机上发生抖动的较少,弧形半径较小的发生抖动较多;相同弧形半径的铸机,生产大断面铸坯的抖动的较轻。

R4/8m3机3流全弧形连铸机基本弧形半径仅为4m,生产断面120mm×120mm,与我厂生产150mm×150mm的R8m4机4流方坯连铸机相比,前者抖动情况较多,后者基本无抖动现象。

从大量的生产记录发现,铸坯抖动现象严重时,一般伴随横裂坯出现,抖动较轻时,基本无横裂坯。

(5)结晶器

结晶器锥度:当结晶器使用100～150炉以上或新上机的结晶器倒锥度在规定范围下限时,结晶器内周期变化的摩擦力较小,铸坯抖动较小。

结晶器水缝:结晶器水缝不均匀,导致冷却水流速不均匀,单位时间内带走的热量不均匀,致使铸坯初生坯壳不均匀,引起结晶器内摩擦阻力过大,铜管变形,铜管镀铬层磨损,增加了铸坯抖动的趋势。

结晶器润滑:手动润滑,铸坯坯壳与结晶器铜管之间的菜籽油耗量不能保证均匀,降低了润滑效果,增加了磨擦阻力。

结晶器划伤:刚性引锭杆上引锭操作不当时容易划伤结晶器下口,正常拉钢,在开浇和封顶时,由于冷料放置不当或残钢残渣未清理干净,也容易划伤结晶器下口。一般铜管下口往上20～120mm范围是划伤较严重的部位。

结晶器划伤严重后,造成铸坯传热不均匀,磨擦阻力增大。

(6)二冷配水

实际生产中,喷淋集管嘴子堵,喷淋集管安装不正、水质差、过滤网及喷淋集管不及时更换,二冷水管道杂质沉积不及时冲洗都会造成冷却不均匀,使铸坯在结晶器内诱发的小裂纹在二冷区得到扩展,产生表面横裂。

3　采取的相应措施

根据以上分析,采取了以下相应措施:

(1)钢水成分:将终点w(C)>0.08%, Mn/S比纳入工艺考核,钢中[C]避开裂纹敏感区。

(2)加强对结晶器振动装置的点检:在板簧上采用防护装置,杜绝了板簧断裂;定期更换板簧。

(3)在二冷窗口增加内弧夹持辊。

(4)最大限度减少抖动,包括:定期更换结晶器;结晶器实行传递卡制度;结晶器水缝由工艺技术员测量、监控;结晶器锥度控制在上下口差0.3～0.4mm(结晶器铜管长812mm)。

(5)结晶器液面距上口100～120mm,制做高位油箱利用重力实现半自动加油。

(6)上引锭专人操作,结晶器下口划伤>1 mm必须更换。

(7)喷淋集管半月更换清洗一次;过滤网每7天换1次;喷淋集管嘴子堵,喷水水分布不合理时不处理不允许上钢;水环采用8个嘴子水环,停用其它类型水环。

(8)改善水质。

4　结　语

通过采取相应措施,铸坯抖动情况得到改善,横裂废品占总废量的1/9左右,同时其它废品也有下降,2002年铸坯一次合格率提高到99.88%,2002年5月份合格率达到99.98%,铸坯质量控制达到了预期的目的。

[参考文献]

[1]　何　刚,李永升.小方坯角部横裂纹的原因分析[J].连铸,

2002,(2):31

[2]　郑学然,刘爱强,黄泽明.小方坯连铸坯抖动问题分析及

改进措施[J].连铸,2000,(5):16

(收稿日期:2003203206)

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第2期加志勇,等:小方坯横裂的原因及对策