板坯中間裂紋缺陷控制的研究
劉樹濤 任志鑫 李洪波
（山西建龍實業(yè)有限公司 043800）
摘 要：本文從設備和工藝兩方面開展實踐來提升鑄坯內(nèi)部質量。實踐表明提高鑄機精度、提高鋼水窄成分命中率、降低鋼水P、S及夾雜、吹氬規(guī)范操作、降低過熱度、溫度拉速匹配、提高恒溫恒速率、優(yōu)化二冷制度、改用氣霧冷卻噴嘴、調節(jié)結晶器錐度，提高操作水平等方面可以大幅改善鑄坯內(nèi)質。
關鍵詞：鑄坯；中間裂紋；成分；精度；橫拉速；
Research on Defect Control of Slab Intermediate Crack
Liu Shutao Ren Zhixin Li Hongbo
Abstract: This article carries out the practice from two aspects of equipment and process to improve the internal quality of the slab. Practice shows that improving caster accuracy, increasing the narrow component hit rate of molten steel, reducing molten steel P, S and inclusions, standard operation of argon blowing, reducing superheat, matching temperature pull speed, increasing constant temperature constant rate, optimizing secondary cooling system, and using aerosol Cooling the nozzle, adjusting the crystallizer taper, and improving the operation level can greatly improve the slab inner quality.
Key words: cast slab; intermediate crack; composition; accuracy; transverse speed;
引言
山西建龍自從復產(chǎn)以來，產(chǎn)量急劇增加，生產(chǎn)節(jié)奏進一步加快，導致鑄坯內(nèi)部質量變差，出現(xiàn)大量的中間裂紋坯。直接影響后續(xù)加工，技術處通過對標學習、生產(chǎn)跟進總結出板坯中間裂紋改善方式，通過工藝優(yōu)化，鑄機精度改善以及操作方面獲得較好的內(nèi)部質量，低倍情況大幅度改善，從而提升質量。
1.主要設備狀況
產(chǎn)量224萬噸/年，兩臺連續(xù)矯直、連續(xù)彎曲的直弧連鑄機，連鑄機基本半徑8米，連鑄機長度30米，板坯厚度210mm，寬度700-1400mm，拉速0.3-2.2m/min，扇形段采用氣霧冷卻，結晶器長度950mm，采取塞棒控流方式，裝備液面自動控制系統(tǒng)。
2、優(yōu)化前低倍狀況
由于產(chǎn)量提高，生產(chǎn)節(jié)奏加快，鑄坯低倍分析表明：中間裂紋2.5級（11條，L66.4mm）中心等軸晶區(qū)14.9*1106mm2（等軸晶率5.75%），柱狀晶區(qū)76.6-81.2mm，寬面細晶區(qū)12.9-17.7mm，窄面東側細晶區(qū)14.3mm、西側細晶區(qū)13.5m。中間裂紋較多給軋鋼方面帶來很大難題，造成大量廢品，直接影響公司效益。
3、中間裂紋原因分析
中間裂紋主要是凝固前段受到各種拉應力，矯直應力及熱應力共同作用，凝固端的應力超臨界值，沿著柱狀晶開裂，形成裂紋[1]。結合公司生產(chǎn)狀況分析原因如下：（1）轉爐終點碳含量低、終點氧含量高、有害元素P、S含量高，煉鋼廠因為操作問題和鐵水條件，一倒率命中率68.75%，且有害元素P+S≥0.050%的占比61.23%。（2）氬站吹氬效果不佳，因為生產(chǎn)節(jié)奏問題，多數(shù)鋼水吹氬不足，少數(shù)鋼包底吹透氣性不好[1]；（3）生產(chǎn)節(jié)奏緊張，鑄機檢修時間、檢修次數(shù)少，噴嘴堵塞嚴重，檢修時每次噴嘴堵塞數(shù)都10個以上；（4）中包過熱度高，平均30℃左右；（5）拉速波動較大且拉速快，平均拉速1.28m/min；（6）結晶器倒錐度偏?。唬?）二冷比水量較大，冷卻強度較大；（8）棍縫、扇形段開口度不符合標準[3]；（9）具體操作液面波動大；（10）由凝固定律計算得知：裂紋發(fā)生位置一般在結晶器以下1.7米處，分析在零段位置出現(xiàn)問題較多。
4、改善內(nèi)質措施
（1）鑄機精度提高：定期檢修鑄機狀態(tài)，對弧對中，測量校準棍縫、扇形段開口度，清理噴嘴，確保鑄機狀態(tài)良好。
（2）優(yōu)化鋼水潔凈度:采用窄成分控制方案，盡最大降低有害元素含量；出鋼時噸鋼加入精煉渣3kg；延長吹氬時間（軟吹12分鐘以上），確保吹氬效果；中間包滿包操作[2]。
（3）確保保護澆注良好，使用干燥物料，避免帶入氣體。
（4）二冷水調整，Q235B-Z二冷比水量由0.85L/Kg調至至0.71L/Kg。
（5）倒錐度調整由0.95 %/m調至1.10 %/m。
（6）低過熱度（15-25℃）、恒溫恒速操作，制定溫度拉速匹配表。
（7）操作方面采用液面自動控制技術，恒液面操作，增加保護渣液渣層厚度。
（8）輕壓下工藝優(yōu)化改進，將輕壓下區(qū)間延長，增加預壓下區(qū)間，壓下量由6mm增加至9mm.[3]
5、優(yōu)化后低倍效果
中心等軸晶區(qū)21.8*1116mm2（等軸晶率8.7%），柱狀晶區(qū)78.2-82.3mm，寬面細晶區(qū)12.6-16.9mm，窄面東側細晶區(qū)13.7mm、西側細晶區(qū)12.8m，低倍質量明顯改善。
參考文獻
[1]彭開玉. 板坯中間裂紋的控制[C]. 中國科學技術協(xié)會.中國科協(xié)第350次青年科學家論壇——綠色高性能鋼鐵材料的關鍵技術摘要集.中國科學技術協(xié)會:中國金屬學會,2018:11.
[2]王國連,曹磊.寬厚板連鑄坯中間裂紋成因分析及控制[J].中國冶金,2017,27(10):54.
[3][俞學成. 板坯中間裂紋控制實踐[N]. 世界金屬導報,2017-03-14(B03).
