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1、30MnSi 高线盘条结疤产生的原因及控制措施摘要：30MnSi般应用于预应力管桩钢筋。主要用途：可制成PC钢棒，主要用 于建筑行业，是预应力混凝土管桩中的主要钢材，具有强度高，省材料，使用方 便，产品质量容易保证等优点，在建筑行业使用相当广泛。但结疤的产生会使其 在加工后造成滞后断筋，带来严重的质量问题，近年来，方坯5#机30MnSi高线 盘条结疤缺陷率维持在 1%左右，这一难题一直困扰着厂部和车间管理人员，为 此连二车间成立技术骨干组成攻关小组，开展方五铸机降低方坯 5#机 30MnSi 高 线结疤率攻关。关键词： 30MnSi；PC 钢棒；结疤1 前言盘条表面结疤是盘条表面缺陷的主要组成
2、部分，直接影响到盘条在下游工序 加工的生产效率和成材率。对高线结疤常见的几种类型进行了归类与分析，从连 铸工艺的角度，追溯了盘条表面结疤产生的部分原因，提出了铸坯方面相应的解 决对策。图 1 常见的高线结疤形貌图 2 常见的高线结疤酸洗后形貌方坯 5#机的铸机参数：2 结疤产生原因 结疤都是在轧制过程中直接产生的，盘条轧制完毕后，需经过水冷箱来控制 其吐丝温度，由于冷却水易在盘条表面有缺陷的部位残留和盘条存在缺陷部位的 抗锈蚀能力较弱，因此，缺陷部位一般均伴随着不同程度的锈蚀现象1，体 现在宏观上，则在盘条缺陷部位，一般都有不同程度的红锈存在。表面结疤宏观 形状复杂多样，我们通常见到的结疤主要
3、有点状结疤、块状结疤、锯齿结疤等类 型。但从微观形态来看，一般可分为有根结疤和无根结疤两种类型。结疤表面上 有与本体粘合一头或不粘合的金属层一般呈舌状，厚薄不均，大小不一。其产生 原因既有线材轧机系统造成的，也有铸坯缺陷造成的。2.1 铸坯缺陷的原因3月13日，方坯5#铸机生产一个包30MnSi，共4570吨，轧后产生结疤142.7 吨，比例 3.12%，从铸坯表面看有渣坑、明显凹陷和划痕，取的酸洗低倍样 看，铸坯也存在轻微角裂。针对以上铸坯问题，对现场生产及设备进行排查原因2.1.1 保护浇注不好，耐材质量不稳定铸坯产生夹杂2.1.2 一、二区喷淋系统长期以来未得到全面维护，粘钢严重，导致喷
4、淋管变 形严重，整个铸坯冷却不均，产生严重的角部横裂和铸坯表面凹陷。2.1.3 拉矫的定位间隙大，拉矫定位不稳定，拉矫中心线和铸流中心线不在同 一条直线，导致铸坯跑偏严重，直接带来后果： 1、加重冷却不均现象；2、铸坯 跑偏后紧贴侧导辊，侧导辊无润滑系统，长时间磨损后侧导辊积渣不转，导致铸 坯产生划痕。2.1.4振动系统未达到有效维护，振动积渣难处理易堆积，导致振动偏摆不稳 定，多次测量偏摆0.2mm，导致铸坯振痕加深，增加角部横裂产生几率和加重 裂纹深度。有研究资料表明，结晶器振动振痕浅时，铸坯角部裂纹明显减少；振 痕深，则角部裂纹增加；负滑脱时间值tN增大铸坯表面裂纹增加：tN=0.20.
5、3s, 裂纹较少。2.1.5 平时弧度的调整以引锭杆作为标准来调弧，引锭杆长期以来未进行更换 受力、烘烤后变形严重，导致整个对弧没有标准和保障，加重铸坯跑偏。以上问 题导致铸坯角部裂纹、表面凹陷、划痕。2.1.6 方五二冷水总管压力偏低，造成喷嘴出水雾化效果不好，影响冷却效果 加重铸坯产生裂纹3 针对铸坯缺陷采取以下措施3.1 生产时做好全程保护浇注，使用优质耐材和性能良好的保护渣，稳定液面 和拉速，减少铸坯夹杂物。3.2 解决铸坯角部裂纹和划痕3.2.1 通过年修，一区全部更换新的喷淋系统，对一区喷淋系统进行重新定位 一区喷淋架线外调整，线上再次吊线确认出水角度和方向，确保铸坯的冷却均匀，
6、生产 30MnSi 前，必须对喷嘴检查清理，确保喷嘴无堵塞现象，无漏水漏气现象， 一区喷嘴三个月定期全部更换新喷嘴。图3一区喷淋系统标准图4调整后一区喷嘴出水情况二区也全部更换了新的喷淋系统，对二区喷淋系统进行了重新定位，二区喷 淋系统安装标准：引锭杆对弧正常，引锭杆外弧插 3mm 垫片可直接插入结晶器 此时四个面的喷嘴距离引锭杆四个面10mm表 1 二区喷淋系统调整后某流的测量数据3.2.2对拉矫安装进行增加定位系统，确保拉矫在生产过程中跑偏2mm。3.2.1 振动系统增加了底部冲渣装置，每次停机对振动底部进行冲渣，避免积 渣堆积导致振动偏摆大，定期对振动偏摆进行测量，要求偏摆量0.1mm。
7、表 2 某次停机后振动偏摆数据3.2.4通过年修，更换了部分变形量大的引锭杆，弧度调整，引锭杆横向引锭 杆南北偏差10mm，引锭头外弧插3mm垫片可直接插入结晶器，进结晶器后调 弧辊和五区导向辊间隙0.5mm,三、四区导向辊间隙2mm，确保弧度正常。表 3 方五对弧数据3.2.5车间将二区压缩空气压力从之前0.2MPa修改为0.3MPa，三、四、五区 喷嘴压缩空气压力从之前0.2MPa修改为0.25MPa，生产过程中喷嘴雾化效果明 显提高，降低铸坯裂纹产生。4 效果 方五铸机年修采取以上整改后，铸坯表面渣坑、角部裂纹、表面凹陷、划痕都达到彻底解决，30MnSi轧后结疤也大幅度下降，1-3月方五
8、铸机生产30MnSi 钢制结疤缺陷率为0.6%,年修后6-10月，共生产30MnSi铸坯53284吨，判定轧 后钢质结疤量44吨，钢质结疤缺陷率仅为0.08%，降低了0.52%，结疤比例得到 有效控制。5 结论1、全程保护浇注，使用优质耐材和性能良好的保护渣，稳定液面和拉速，减 少铸坯夹杂物。2、解决铸坯角部裂纹、表面凹陷和划痕：确保二冷喷嘴无堵塞，一二区喷嘴 的对中，确保冷却均匀；拉矫精准定位，确保铸坯行走不跑偏；振动偏摆保证0.01mm ；对弧良好，调弧辊和五区导向辊间隙0.5mm，三、四区导向辊间隙 2mm ；加大喷嘴出水压力，保证喷嘴雾化冷却效果。参考文献：1 汪先虎，姜洪刚，蒋艳菊.热轧盘条表面结疤原因及对策.鞍钢技术，2015 年第 3期2 胡封轩，付军红，周桂兰.高速线材表面结疤成因探讨J.金属制品， 2006（8）：25-27.3 汪开忠，茆勇，陶永岗.连铸准沸腾钢盘条表面缺陷原因分析及对策J .钢铁研究， 2001（5）：27-30.4 赵贤平，李子林，李静宇.盘条常见质量缺陷分析J.金属制品，2008 （12）：34-37.5 李苹.高速线材盘条结疤缺陷判定探讨.冶金标准化与质量，第 37卷
