连铸坯裂纹影响因素分析
连铸坯表面裂纹形成及防止分析
浸入式水口对中，防止偏流 合理的浸入式水口设计（合适的出口直径，倾角） 合适的水口插入深度 合适的频率和振幅
（3） 结晶器振动
2 铸坯表面纵裂纹
（4） 出结晶器铸坯运行 二次冷却均匀性 （5） 调整钢水成分 钢中碳含量避开包晶区，C向下线或上线控制 钢中S<0.015% 残余元素Cu、As、Zn控制<0.1%
图2-4 拉速对纵裂纹的影响
2 铸坯表面纵裂纹
（3） 保护渣 液渣层厚度<10mm，纵裂纹增加（图2-5）。
图2-5 液渣层厚度对纵裂纹的影响
2 铸坯表面纵裂纹
（4） 结晶器液面波动 液面波动<±5mm，纵裂纹最少（图2-6）；
图2-6 结晶器液面波动对纵裂纹的影响
2W (T1 T2 ) W
连铸坯表面裂纹 形成及防止
宋晔
内容
1 2 3 4 5 前言 铸坯表面纵裂纹 铸坯表面横裂纹 铸坯表面星形裂纹 结论
1.前言
连铸坯质量概念： ◆ 铸坯洁净度（夹杂物数量、类型、尺寸、 分布） ◆ 铸坯表面质量（表面裂纹、夹渣、气孔） ◆ 铸坯内部质量（内部裂纹、夹杂物，中 心疏松、缩孔、偏析） ◆ 铸坯形状缺陷（鼓肚、脱方）
2 铸坯表面纵裂纹
2.3 影响表面纵裂纹产生的因素
（1） 钢水成分
◆ [S]>0.015%，纵裂纹增加（图2-2）；
◆ [C]=0.12～0.15%，纵裂纹产生严重（图2-3）
图2-2 钢中[S]与裂纹指数的关系
2 铸坯表面纵裂纹
பைடு நூலகம்
图2-3 含碳量对板坯宽面纵裂纹的影响
2 铸坯表面纵裂纹
（2） 拉速 拉速增加，纵裂纹指数增加（图2-4）；
连铸坯内部裂纹产生的主要原因及解决措施
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。
连铸板坯纵裂原因浅析
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。
连铸方坯中心裂纹成因分析及控制方法
连铸⽅坯中⼼裂纹成因分析及控制⽅法⼀钢⼚4#连铸机中⼼裂纹的研究攻关摘要：对⼀钢⼚4#连铸机⽅坯中⼼裂纹的成因进⾏了研究，分析了钢⽔过热度、⼆次冷却强度、拉速等对铸坯中⼼裂纹的影响，根据分析所得的结论，采取了合理的⼯艺措施并进⾏了适当的技术改造，使中⼼裂纹发⽣率降低到0.5%以下。
关镇词：连铸机⽅坯中⼼裂纹1.前⾔韶钢⼀炼钢⼚4#连铸机投产于1997年，该机为R6m,3机3流全弧形连铸机铸坯断⾯为160 mmX 160 mm,结晶器长850 mm，⼆冷段采⽤单管式表⾯喷淋冷却⽅式，⽕焰切割，中间包采⽤塞棒控制或采⽤长寿包定径⽔⼝浇铸。
敞开式浇注，⽣产钢种主要为Q235、Q215、HRB335.该连铸机投产以来⽣产的160 mm ×160 mm铸坯⼀直存在的中⼼裂纹缺陷。
随着韶钢的发展，⾼线⼚将替代三轧四轧制，⾼线在轧制时出现冲钢事故，严重影响⽣产的顺⾏。
为此对我⼚⽣产的铸坯提出了较⾼的的质量要求。
2008年由于中⼼裂纹挑废的占坯产量的5%。
，严重影响了⼀钢⼚企业形象和经济效益。
为解决这⼀问题，⼀炼钢⼚于2008.11⽉成⽴了攻关组。
⽬标是要把挑废率降到0.5%。
我们结合了当前的⽣产形式和现场实际进⾏了公关，并取得了预期效果。
2. 中⼼裂纹的形态及对轧制产品的影响2.1中⼼裂纹的形态﹙图-1 ﹚4#连铸机铸坯中⼼裂纹在断⾯上是呈不连续的岛状（点状）分布（如图-1），有时有两到三个点。
点之间的连线往往是线状的⾁眼可见的中⼼线裂纹，严重时则沿整个铸坯长度⽅向连续分布并贯通，并伴随着中⼼偏析疏松。
单个点直径在5—15mm之间，裂纹长20^50mm 在铸坯处于发红状态时中⼼裂纹不易察觉，铸坯冷却⾄室温时则清晰可辨，给在线控制带来很⼤困难。
2. 2对轧制产品的影响线材⼚对中⼼裂纹铸坯进⾏的轧制表明，轧制过程轧成品裂纹不能焊合，经常出现断裂冲钢。
3.中⼼裂纹形成机理及原因分析3.1 形成机理通过查阅⼤量的专业书籍和现场跟踪⽣产总结，认为4号机⽅坯中⼼裂纹形成的机理是多种因素综合作⽤的结果，从钢的⾼温变形理论，结合钢的⾼温⼒学性能.中⼼裂纹形成的机理主要有以下⼏个⽅⾯。
连铸坯内部缺陷
连铸坯内部缺陷连铸坯的内部质量，主要取决与其中心致密度。
而影响连铸坯中心致密度的缺陷是各种内部裂纹、中心偏析和中心疏松，以及铸坯内部的宏观非金属夹杂物。
连铸坯的内裂、中心偏析和疏松这些内部缺陷的产生，在很大程度上和铸坯的二次冷却以及自二冷区至拉矫机的设备状态有关。
1）内部裂纹形成的原因各种应力（包括热应力、机械应力等）作用在脆弱的凝固界面上产生的裂纹成为内部裂纹。
通常认为内裂纹是在凝固的前沿发生的，大都伴有偏析的存在，因而也把内裂纹称为偏析裂纹。
还有一种说法是内裂纹是在凝固前沿发生的，其先端和凝固界面相连接，所以内裂纹也可以称为凝固界面裂纹。
除了较大的裂纹，一般内裂纹可在轧制中焊合。
连铸坯的内部裂纹是指从铸坯表面一下直至铸坯中心的各种裂纹，其中包有中间裂纹、对角线裂纹、矫直弯曲裂纹、中心裂纹、角部裂纹。
无论内裂文的类型如何，其形成过程大都经过三个阶段：1拉伸力作用到凝固界面；2造成柱状晶的晶界见开裂；3偏析元素富集的钢液填充到开裂的空隙中。
内裂发生的一般原因，是在冷却、弯曲和矫直过程中，铸坯的内部变形率超过该刚中允许的变形率。
通常在压缩比足够大的情况下，且钢的纯净度较高时，内裂纹可以在轧制中焊合，对一般用途的钢不会带来危害；但是在压缩比小，钢水纯净度较低，或者对铸坯心部质量有严格要求的铸坯，内裂就会使轧制材性能变坏并降低成材率。
2）中心裂纹铸坯中心裂纹在轧制中不能焊合，在钢板的断面上会出现严重的分层缺陷，在钢卷或薄板的表面呈中间波浪形缺陷，在轧制中还会发生断带事故，给成品材的轧制和使用带来影响A裂纹的成因分析铸坯裂纹的形成时传热、传质和应力相互作用的结果。
带液芯的高温铸坯在铸机内运行过程中，各种力的作用是产生裂纹的外因，而钢对裂纹的敏感性是产生裂纹的内因。
铸坯是否产生裂纹决定于钢高温力学性能、凝固冶金行为和铸机运行状态，板坯中心裂纹是由于凝固末端铸坯鼓肚或中心偏析、中心凝固收缩产生的。
1控制铸机的运行状态刚的高温力学性能与铸坯裂纹有直接关系，铸坯凝固过程固、液及诶按承受的应力（如热应力、鼓肚力、矫直力等）和由此产生的塑性变形超过允许的高温强度和临界应变值，则形成树枝晶间裂纹，柱状晶越发达，越有利于裂纹的扩展。
连铸坯表面纵裂纹产生原因及控制措施
左 右 １ ００ ｍｍ
。
２ ３ １ ．
．
宽 大 纵 裂 纹 宽 度 深 度 ：
丨 ０ － ２０ｍ ｍ ，
２ ０ － ３ ０ｍ ｍ ，
长达几米 严重时会贯穿 板坯而报废
，
。
２２ ．
表 面 纵 裂 纹 原 因 分 析
２ ２ ．
．１
纵 裂 纹 起 源 于 结 晶 器 的 弯 月 面 区 初 生 凝 固
０ ２ －
１
１
＞ ２ １
钢 液 面 波 动 范 围 ｍｍ ，
图 ４ 液 面 波 动 对 裂 纹 指 数 的 影 响
２ ．
２． ４
结 晶 器 冷 却 效 果 及 热 流 的 影 响重 要 纵 裂 纹 一 般 均 发 生 在 结 晶 器 内 部 在 结 晶 器
，
，
结 晶 器 冷 却 效 果 对 连 铸 坯 纵 裂 纹 的 影 响 非 常 内 部 先 形 成 微 裂 纹 进 入 二 冷 区 后 发 展 成 明 显 的 裂 ，
，
晶器
流
于 Ｗ Ｍ ７ １ ．
Ｍ２
／
宽面 铜板平 均热 流 为
侧 面 平 均 热 流 Ｍ Ｗ Ｍ ４ ６ １ ．
－
１．
２ ／
，
为
＜ｚ＞
＞
右 １
ｃｒ ＞
ｉ ． ｉ
ａ Ｍ
議
图 ５ 结 晶 器 热 流对 裂 纹 指 数 的 对 应 关 系
板 表 面 纵 裂纹 发 生 率 最 小 Ｍ Ｗ ３ ｌ ．
ｌ－ １．
／ ｍ２ ，
坯
。
经 统 计 分 析 侧 边 铜 板 热 流 与 宽 边 铜 板 热 流 之
连铸坯缺陷及对策
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。
连铸坯裂纹
连铸坯裂纹
连铸坯裂纹(crack of continous casting slab or billet)
一类连铸坯缺陷。
有表面裂纹和内部裂纹之分。
(见图1)连铸坯裂纹的产生与钢在高温下的机械性能有直接关系。
钢的延展性试验表明，从600℃左右到固相线温度，有3个脆化温度区(见图2)。
其中I区是从1340℃左右到固相线温度，低的延展性是由于树枝晶间存在硫化物薄膜引起的。
Ⅱ区是从900℃到1200℃之间，低的延展性是由于在晶间沉积有硫化物和氧化物等引起的。
Ⅲ区大致在600℃至900℃之间，低的延展性是由于钢中微合金组分在晶界上沉积，并经常与沿奥氏体晶粒间界形成的先共晶铁素体共同作用而造成的。
所有内部裂纹都是在I脆化区内形成的。
而P、S和Cu等元素的存在会加剧裂纹的形成。
表面裂纹中除横向裂纹是在Ⅲ区内产生外，其它都是在I和Ⅱ脆化区内形成的。
各种裂纹的产生原因、影响因素及防止措施见表。
图1连铸坯裂纹示意图
内部裂纹：1一中间裂纹；2一三角区裂纹；3 中心线裂纹；
4对角线裂纹}5一矫直或弯曲裂纹；6一夹辊压下裂纹
表面裂纹：7一表面纵裂纹；8一角部纵裂纹；9一表面横裂纹
10角部横裂纹；11一星状裂纹
裂纹裂纹裂纹
图2钢的高温脆化区
裂纹产生原因、影响因素和防止措施。