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1、板坯表面纵裂纹的原因及控制措施摘要：通过对安钢第一炼轧厂板坯连铸工艺分析，认为引起板坯纵裂纹的主 要原因是钢水成分和质量、结晶器冷却强度、保护渣性能及其吸收夹杂物后成分 和性能变化等。通过采取措施使板坯的表面纵裂纹得到有效的控制，纵裂纹发生 率由1.9%控制到0.55%左右。关键词：连铸板坯纵裂纹保护渣连铸板坯的表面纵裂纹是影响铸机产量和铸坯质量的主要缺陷。它的出现， 轻者须进行精整；严重的导致漏钢或铸坯报废，影响铸机作业率和金属收得率， 增加了生产成本也打乱了生产计划。安钢第一炼轧厂自投产以来，铸坯的表面缺 陷主要是表面纵裂纹，而表面横裂纹几乎没有出现过。纵裂纹增加最严重的月份， 纵裂纹率高
2、达3.13%，攻关前，纵裂纹的平均发生率为1.9%，经过两个月的攻 关，纵裂纹率控制在0.55%的水平。1表面纵裂纹的特征从表面纵裂纹的分布状况看，在板坯的宽面中央区域，即水口区域的表面纵 裂纹占整个铸坯表面裂纹的90%，其余的分布在铸坯宽面的1/4和3/4区域，内、 外弧都有，内弧的表面纵裂纹比例明显高于外弧的比例。从裂纹的长短看，大于 1m的占表面纵裂纹的多数；从裂纹的深度看，大于10mm的占多数。2表面纵裂纹的产生原因与控制措施2.1钢水质量的影响2.1.1钢中碳含量的影响C含量在0.10%0.12%范围内，裂纹敏感性最大；C含量0.18%时，板坯 表面裂纹的发生率是随碳含量的增加而增加
3、的1。由铁碳相图可知，当碳含量 在0.10%0.14%时，凝固过程发生包晶反应并伴随6Y相变，产生较大的体积 收缩，铸坯与结晶器壁之间产生空隙，导出热量较小，坯壳最薄，在表面形成凹 陷，凹陷部位冷却和凝固速度比其它部位慢，组织粗化，在热应力、摩擦力和钢 水静压力等作用下，在凝固坯壳薄弱处产生裂纹，并且在二冷作用下裂纹加深和 扩大2。根据数据统计结果来看，C含量在0.12%0.14%对板坯纵裂有一定的 影响。2.1.2成品钢中硫含量的影响硫在钢中的溶解度极小，与铁生成FeS, FeS与FeO能形成低熔点的热脆性 共晶体，并在晶界析出。极易在晶界处产生裂纹，所以要尽可能降低钢中的硫含 量。成品钢中
4、硫含量与板坯表面纵裂的关系见表1。从表1可以看出，成品钢中 的w (S) 0.030%的炉次，裂纹比是浇铸比的10倍；成品w (S)在0.030% 0.015%之间的，裂纹比与浇铸比的比值迅速下降，但仍然高于平均值；而w (S) 0.14%； Q345类钢成品w (C) 0.16%；普通钢种要求终点w (C) 0.08%。通 过技术比武、考核等管理措施使这3项指标的受控率均达到了 85%以上。(2)对硫的控制。在条件许可的情况下，每炉进行铁水预脱硫，保证铁水 w (S) 0.010%，成品w (S) 0.020%的控制率达到95%以上。2.2影响液面稳定的因素由于采用液面自动控制技术，正常拉钢
5、的情况下，液面波动都在土4mm以下， 表3为特殊情况影响液面稳定的因素与裂纹的关系的统计。表3液面波动因素对裂纹的影响从表3看，开浇第一炉(或换水口第一炉)易出裂纹，这与开浇、换水口时 液面不稳和拉速变化多有关。换渣和变渣线第一炉出现裂纹的比例也高，说明影 响弯月面稳定性的操作与纵裂纹的产生有一定的对应关系。2.3保护渣性能的影响结晶器的润滑对纵向裂纹形成有重要影响，尤其是在大的板坯宽厚比和高的 浇铸速度下，这种影响更大。因为结晶器与坯壳表面之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会产生纵向应力，良好的润滑对降低应力非常 有效，若摩擦力不能减小，则坯壳在结晶器内被撕裂。在浇铸过
6、程中，摩擦阻力 稳定在7.513kN/m2范围内，一般不会有纵裂纹的产生，若摩擦力过大或波动 较大，则易出现纵裂纹。保护渣粘度过高和过低都容易引起纵裂。保护渣粘度太低，则渣耗量过高， 易引起液渣流入不均匀。在渣膜最厚的地方，坯壳凝固慢，该处坯壳薄，成为应 力集中点，易产生纵裂；粘度过高，则渣耗量太少，渣膜太薄，厚度不均匀，容 易形成间断的渣膜，也易产生纵裂。保护渣必须保证合适的液渣层厚度，过厚或过薄都会使铸坯产生表面纵裂 纹。实践表明，当液渣层厚度在815mm时，铸坯的表面纵裂纹很少出现，在 此范围之外，纵裂纹显著增加，过厚或过薄，纵裂纹比都上升。直结晶器加上直立段，共有3.7m的夹杂物上浮空间，使钢水中的夹杂物上 浮良好，保护渣吸收夹杂量较大，熔渣成分波动范围较大，对此铸机需要保护渣 具有良好的吸收夹杂物能力。保护渣使用前后成分变化如表4所示。
