信鋼公司小板坯中心裂紋控制措施總結

高之嶺  肖乃成  文小飛  尚衛東

（安鋼集團信陽鋼鐵有限責任公司煉鋼廠）

摘要：對信陽鋼鐵有限責任公司2#號小板坯連鑄機出現的內部質量問題中心裂紋進行了分析，總結了鑄坯產生內部缺陷中心裂紋的主要原因，并提出相應的預防措施。提出下一步努力方向。

關鍵詞：連鑄機，小板坯連鑄，中心裂紋

1 前言

信鋼公司四機四流小板坯連鑄機投產初期鑄坯中心裂紋。嚴重影響小板坯連鑄機的正常生產。同時直接影響后道工序帶鋼成品的開裂，嚴重的造成產品質量異儀。為此，我們從工藝、操作上進行詳細分析并采取相應措施，中心裂紋問題基本控制。使小板坯內部質量得到有效控制和提高，取得較好效果。

2 小板坯連鑄機的主要工藝參數

連鑄機的主要工藝參數見表1。

表1 小板坯連鑄機的主要工藝參數

 連鑄機類型              直弧型板坯連鑄機

流數                        四機四流

鑄坯尺寸   厚度             165mm

寬度               330-520mm

結晶器長度                   900mm

冶金長度                     21.26m

振動形式                    伺服液壓缸非正弦振動

拉坯速度                  ≤2.0m/min

弧形半徑                       6.5m          

3 小板坯中心裂紋問題

3.1裂紋發生的位置：

中心線裂紋呈規律性分布。中心線裂紋大部分在坯子斷面的中間位置。

3.2 凝固終點確定

中心線裂紋是在鑄坯凝固最后階段發生的，掌握凝固終點位置有助于中心線裂紋形成機理和采取相應對策防止裂紋產生。

3.3鑄坯中心線裂紋產生機理

鑄坯中心線裂紋呈規律性分布。中心線裂紋恰好與鑄坯表面存在的高溫區相對應，在坯子的中心位置發生。

凝固過程連鑄板坯內部熱量主要是向上下兩個表面傳遞，由此可推知，表面高溫區域下方鑄坯內部的凝固會較遲緩，而表面較低溫度區域下方鑄坯內部的凝固則進行得較快。每次檢修對輥縫進行了測定，發現在連鑄機前半部零段、一段部位輥縫控制得較好，鑄坯凝固末端附近，輥縫出現了較大偏差。主要由于目前板坯連鑄機輥子兩端采用壓板控制，壓板易變性的原因。凝固終點附近輥縫過大，為鑄坯內部未凝固的液相致使鑄坯膨脹創造了條件.進而容易形成中心線裂紋。

3.4 中心線裂紋產生的主要原因

（1）主要由于沿板坯寬度方向冷卻嚴重不均勻和凝固終點附近輥縫偏大造成的。

（2）在鑄坯內部和兩側邊角附近鑄坯內部存在5處較低溫度區域，而較低溫度區之間為較高溫度區。在凝固最后階段，較高溫度區尚有部分鋼液未凝固，而較低溫度區域鋼液已基本凝固或接近完全凝固。當扇形段輥縫過大，鑄坯剩余液相使坯殼膨脹，將相鄰較低溫度區域剛凝固結束或基本結束凝固的部分拉開，因此形成中心線裂紋。

3.5 中心裂紋的影響因素

（1）中心裂紋的影響因素

鑄坯剛凝固時處于固液兩相區，力學性能較差，若凝固終點在寬度方向上不一致，冷卻較慢的區域鋼水未凝固，鋼水靜壓力大，此時若輥縫偏大，未凝固部分鼓肚，會使冷卻較快先凝固部分撕裂，形成中心線裂紋。或者由于輥縫偏大，鑄坯鼓肚，鑄坯在最后凝固階段凝固收縮得不到鋼水補充形成中心。因此形成中心線裂紋的主要原因是輥縫偏大和寬度方向冷卻不均勻。

3.6 中心裂紋的解決措施

（1）均勻冷卻。對二冷噴嘴進行選型。分大斷面和小斷面噴嘴。470#斷面和500#斷面用大斷面噴嘴。330#、375#、420#用小斷面噴嘴。

（2）加強對噴嘴的檢查、更換，做到每次檢修均對噴嘴進行清理、更換。

（3）輥縫控制。定期更換扇形段零段，一般2-3個月進行定期更換。保證良好的輥縫。

（4）每澆次檢修都要對四個流一、二段及零段輥縫進行例行檢測，發現超差及時在線調整。

（5）結合2#板坯連鑄機生產工藝設備情況，為了防止產生中心線裂紋和三角區裂紋，首先是加強了輥列精度的控制，將一段14#-18# 夾輥開口度控制在±0.2mm以內。采取輥縫從上到下輥縫收縮技術。

（6）防止窄面受力。提高結晶器的維修質量，防止銅板錐度變化、足輥不對弧導致窄面鼓肚、壓痕。

（7）控制鋼水S含量。煉鋼廠已作出規定，供板坯鋼水S含量控制在0.035 %以下，提高Mn/S比在15以上。

（8）通過嚴格控制凝固終點附近的開口度，特別是二段的開口度嚴格控制，增強二冷后程二段冷卻水量，防止坯子回溫，

（9）根據不同斷面制定目標拉速控制和矯直溫度控制，避開矯直溫度區700-900度范圍。一般控制在950-1050度之間。板坯的中心線裂紋降低至接近于零。

4 信鋼公司小板坯內部質量中心裂紋提高總結

2016年4月份煉鋼廠領導針對小板坯在軋制過程中存在的質量問題，及時召開質量專題會議，成立質量攻關小組，經過近一年的技術攻關，小板坯鑄坯內部質量取得階段性突破。小板坯中心裂紋問題得到有效控制。

4.1具體采取的措施：

2016年5月份開始，板坯Q235鋼種和Q195鋼種的C都控制在0.10%以下。避開裂紋敏感區，對控制減少裂紋問題效果明顯。

4.2優化鑄坯冷卻制度。

為改善鑄坯在冷卻過程得到均勻的坯殼，首先在一次冷卻降低結晶器冷卻強度，斷面流量由之前的250L/Min降低到180-到200L/Min，結晶器水溫差控制在5-6度，經過調整鑄坯的坯殼厚度得到增強，表面缺陷也得到改善。同時結合對鑄坯低倍樣觀察發現鑄坯中心存在有中心疏松中心裂紋，經過調整對比對二冷比水量進行調整，二冷系數由1.3調整到1.0，到現在的0.75.鑄坯的內部中心裂紋得到改善。

4.3 澆鋼操作嚴格執行標準化作業，堅持“三恒”操作。

澆鋼作業嚴格執行三恒操作，“恒液面、恒拉速、恒溫作業”，針對鋼水溫度成分發生異常時制定了《板坯鋼水異常工藝操作要點》、《板坯連鑄高溫鋼水工藝要求》，針對高溫鋼水制定溫度過高超過1570度以上時，可采取更換小水口。保護渣加入要求規范，加入原則：勤加、少加、均勻，套管四周保護渣加入厚度要均勻，防止保護渣出現堆積現象。對保護渣加入厚度、液面結殼象要勤觀測。保證中包水口對中，要求南北內外偏差不超過10mm.浸入式長套管使用時間達到3小時必須進行更換防止套管穿孔后鑄流對坯殼產生重熔，造成坯殼凹陷。插入鋼水深度在120~140mm為達標。大包操作采用黑面操作，中包渣層控制在50mm以下，減少鋼水的二次氧化。要求班中工機長要一個小時抽查一次各個流保護渣的加入情況、水口對中、套管使用壽命，測量好并做好各項記錄，為下班的生產提供各種參考。

4.4 高標準嚴要求提高二冷室設備維護精度。

鑄機生產順行，設備是基礎。由于目前二冷室輥子結構為龍門架式結構，在連拉過程由于熱效應中容易造成輥縫的變化影響鑄坯內部質量。為確保檢修質量利用每次檢修測量并調整輥縫。同時定期校正全弧，保證對弧精度。同時為減少輥縫變形，對輥子支架進行固定螺栓由20改為直徑22高強螺栓。及時更換漏水點的輥子，保證坯子冷卻的均勻性。

4.5 成立質量巡視員，加強鑄坯質量抽檢與判斷。

抽出責任心員工擔任質量巡視員，班中不定時對鑄坯質量進行巡查，對出現質量異常鑄坯及時挑出；同時在質量攻關期間24小時不間斷值班對出現的質量廢品現場進行解決，制定出相應的對策。為了能及時掌握鋼坯在帶鋼軋制過程中的使用情況，每天安排相關負責人到帶鋼生產線去了解鋼坯的使用情況，經過層層把關，為帶鋼廠提高合格優質鋼坯。

5 下一步小板坯生產大斷面預防中心裂紋措施總結：

（1）堅持車間“雙恒”操作，穩定中包液面和拉速是關鍵。中包溫度1565度以下，不要降低中包液面。中包溫度高時、降低拉速時， 要提前把二冷水流量、一段、二段減少。足輥、零段流量不變自動狀態，不能加水。

（2）穩定二冷水水溫，控制在40-45度左右，一般不能低于40度以下，水溫較低時，及時更換大水口提高拉速，同時與泵房聯系。

（3）機長穩定協調生產節奏，合理控制拉速。防止等鋼，造成中包液面低拉速慢現象。

（4）520#斷面拉速控制在0.95-1.05米/分之間，防止拉速大起大落，同時拉速變時，主控及時調整二冷水流量。

（5）生產520#斷面時，建議6天一次停澆檢修，保證大斷面輥縫的需要。

（6）生產大斷面520#時，要對四個流弧度進行校弧、保證弧度的對中。

（7）下一步將采用扁平型雙側孔套管優化結晶器流場；采用鋁碳質長套管延長套管使用壽命減少更換套管使用次數、縮短更換套管時間時間控制在30S到40S。

（8）采用橢圓形噴嘴代替目前的扁平型噴嘴，進一步優化二次冷卻。

（9）大中包采取全保護澆注，中包液面控制采取黑面操作，并進一步優化中包覆蓋劑及保護渣的理化性能。

6 結束語  

通過全體煉鋼廠領導及技術操作人員的共同努力，小板坯鑄坯內部質量取得階段性突破和提高。小板坯中心裂紋問題得到有效控制。

參考文獻

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