【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 une. 2022. 3 影響表面縱裂紋產(chǎn)生的因素 （ 1） 鋼水成分 ◆ [S]%，縱裂紋增加（圖 22）； ◆ Mn/S升高，縱裂紋降低（圖 23）； ◆ [C]=～ %，縱裂紋產(chǎn)生嚴(yán)重（圖 24） 圖 22 鋼中 [S]與裂紋指數(shù)的關(guān)系 金屬熔鑄工藝學(xué) June. 2022. 圖 24 含碳量對(duì)板坯寬面 縱裂紋的影響 圖 23 Mn/S對(duì)縱裂的影響 金屬熔鑄工藝學(xué) June. 2022. （ 2） 拉速 ? 拉速增加，縱裂紋指數(shù)增加（圖 25）； ? 拉速增加，渣膜厚度減少（圖 26）。 圖 25 拉速對(duì)縱裂紋的影響 圖 26 拉速對(duì)渣膜厚度的影響 金屬熔鑄工藝學(xué) June. 2022. （ 3） 保護(hù)渣 液渣層厚度 10mm，縱裂紋增加（圖 27）。 高凝固溫度和高結(jié)晶器溫度的保護(hù)渣，減少結(jié)晶器彎月面?zhèn)鳠峥墒箍v裂發(fā)生率減少 50%。 圖 27 液渣層厚度對(duì)縱裂紋的影響 金屬熔鑄工藝學(xué) June. 2022. （ 4） 結(jié)晶器液面波動(dòng) ? 液面波動(dòng) 177。 5mm，縱裂紋最少（圖 28）； ? 液面控制方式對(duì)縱裂紋影響如圖 29。 圖 28 結(jié)晶器液面波動(dòng)對(duì)縱裂紋的影響 圖 29 液面控制方式對(duì)縱裂紋的影響 金屬熔鑄工藝學(xué) June. 2022. （ 5） 結(jié)晶器熱流和冷卻 ● 如圖 210所示， 90 1000mm板坯結(jié)晶器彎月面以下 45mm熱流與縱裂紋指數(shù)關(guān)系。 ◆低碳鋼（ %C），結(jié)晶器熱 流 60Cal/cm2〃s （ M2） , 縱裂紋增加； ◆中碳鋼（ %C），結(jié)晶器熱流 41Cal/cm2〃s(), 縱裂紋增加。 圖 210 鑄坯熱流對(duì)縱裂指數(shù)的影響 金屬熔鑄工藝學(xué) June. 2022. （ 6） 結(jié)晶器的錐度 結(jié)晶器錐度對(duì)縱裂紋的影響如圖 217。 ● 錐度 %/m，窄面凸出 →角部縱裂； ● 錐度 %/m，窄面凹入 →無(wú)角部縱裂。 板坯角部縱裂紋與出結(jié)晶器寬面鼓肚有關(guān)。寬面鼓肚而窄面隨之收縮（凹入），則無(wú)角部縱裂紋，而窄面凸出則有角部縱裂紋。 強(qiáng)化足輥寬面冷卻，減弱窄面冷卻可消除角部縱裂紋。 圖 217 結(jié)晶器錐度和鋼成分對(duì)皮下內(nèi)裂的影響 （斷面尺寸 240x240mm,拉速 ） 金屬熔鑄工藝學(xué) June. 2022. （ 7） 結(jié)晶器振動(dòng) ? 振痕淺，無(wú)角部縱裂紋； ? 振痕深，角部縱裂紋增加； ? 負(fù)滑脫時(shí)間值增大，板坯表面縱裂升高；＝ ～ ，縱裂降低。 （ 8） 結(jié)晶器鋼液流動(dòng) ? 水口對(duì)中，防止產(chǎn)生偏流；水口材質(zhì)浸蝕，出口流股不對(duì)稱，造成偏流。 ?水口插入深度合適 金屬熔鑄工藝學(xué) June. 2022. （ 9） 結(jié)晶器變形 ? 對(duì)于小方坯常出現(xiàn)角部縱裂紋（靠近角部棱邊或離開(kāi)角部 1015mm） ,它是與凝固前沿?zé)崴毫延嘘P(guān)的。它的產(chǎn)生決定于： 方坯菱變； ?結(jié)晶器圓角半徑 R(R大，縱裂沿棱角； R小，縱裂離開(kāi)角部 )； ? 結(jié)晶器變形與磨損。 ? 保持結(jié)晶器合適錐度，較大的圓角半徑（ R＝ 68mm），準(zhǔn)確對(duì)弧和支承，防止結(jié)晶器磨損，均勻的冷卻等可消除小方坯角部縱裂。 （ 10）出結(jié)晶器下口的冷卻 ? 足輥和零段二冷水過(guò)強(qiáng)，板坯寬面縱裂加劇，如水流密度由110 l/ 降到 60 l/，縱裂指數(shù)由 2降到零。 金屬熔鑄工藝學(xué) June. 2022. 防止縱裂紋產(chǎn)生的根本措施，就是使結(jié)晶器彎月面區(qū)域坯殼生長(zhǎng)厚度均勻。 （ 1） 結(jié)晶器初始坯殼均勻生長(zhǎng) ? 熱頂結(jié)晶器（彎月面區(qū)熱流減少 50～ 60％） ? 波浪結(jié)晶器（彎月面區(qū)熱流減少 17～ 25％） ? 結(jié)晶器弱冷 ? 合適結(jié)晶器錐度 對(duì)于板坯：為補(bǔ)償結(jié)晶器寬面凝固殼收縮， 窄面給出線性錐度如圖所示，應(yīng)滿足： 對(duì)于方坯：管式結(jié)晶器由單錐度（ %/m,%/m） → 多錐度（結(jié)晶器上部 ～ ％ /m，結(jié)晶器下部 ％～ ％ /m） → 拋物線錐度演變。 ? 控制結(jié)晶器窄面熱流與寬面熱流比值為 ～ ，以減少縱裂紋。 ? 調(diào)節(jié)結(jié)晶器水量和進(jìn)出水溫度，控制結(jié)晶器彎月面銅板溫度為恒定值。 )(2 21 TTWW ??? ?4 防止表面縱裂紋措施 金屬熔鑄工藝學(xué) June. 2022. （ 2） 結(jié)晶器鋼水流動(dòng)的合理性 ? 液面波動(dòng) 177。 3～ 177。 5mm ? 浸入式水口對(duì)中，防止偏流 ? 合理的浸入式水口設(shè)計(jì)（合適的出口直徑，傾角） ? 合適的水口插入深度 （ 3） 結(jié)晶器振動(dòng) ? 合適的負(fù)滑脫時(shí)間 tN ? 合適的頻率和振幅 ? 防止振動(dòng)偏差 (縱向，橫向 ) 金屬熔鑄工藝學(xué) June. 2022. （ 4） 合適的保護(hù)渣 對(duì)結(jié)晶器坯殼表面易產(chǎn)生凹陷（縱裂）和粘結(jié)的鋼種，選用保護(hù)渣的原則是： 凹陷鋼（包晶鋼） 粘結(jié)鋼 * 熱流控制 * 摩擦力控制 * 固體渣層厚度 * 液渣膜厚度 * 較高熔點(diǎn) * 低熔點(diǎn) * 較高粘度 * 低粘度 * 較高結(jié)晶溫度（高堿度） * 低堿度（玻璃性） 除設(shè)計(jì)合適的保護(hù)渣組成和熔化性能外，在生產(chǎn)上，根據(jù)澆注鋼種和拉速， 控制好： ? η〃v （粘度 〃 拉速）＝ ～ Pa〃s〃m/min ? 結(jié)晶器鋼液面上液渣層厚度 10～ 15mm ? 均勻渣膜厚度（ d = 〃Vc ） ? 合適渣子消耗（ ～ ，或 ～ ） 金屬熔鑄工藝學(xué) June. 2022. （ 5） 出結(jié)晶器鑄坯運(yùn)行 ? 結(jié)晶器與零段的支撐對(duì)弧準(zhǔn)確 ? 二次冷卻均勻性 （ 6） 調(diào)整鋼水成分 ? 鋼中碳含量避開(kāi)包晶區(qū)， C向下線或上線控制 ?鋼中 S%， Mn/S30 ? 殘余元素 Cu、 As、 Zn控制 % 金屬熔鑄工藝學(xué) June. 2022. 四 鑄坯表面橫裂紋 1表面橫裂紋特征 ? 橫裂紋可位于鑄坯面部或棱邊 ? 橫裂紋與振痕共生，深度 2～ 4mm，可達(dá) 7mm，裂紋深處生成FeO。不易剝落，熱軋板表面出現(xiàn)條狀裂紋。振痕深，柱狀晶異常，形成元素的偏析層，軋制板上留下花紋狀缺陷。 ? 鑄坯橫裂紋常常被 FeO覆蓋，只有經(jīng)過(guò)酸洗后，才能發(fā)現(xiàn)。 金屬熔鑄工藝學(xué) June. 2022. 振痕形貌 酸洗后 板坯窄面振痕 板坯寬面振痕 金屬熔鑄工藝學(xué) June. 2022. （ 1） 橫裂紋產(chǎn)生于結(jié)晶器初始坯殼形成振痕的波谷處，振痕越深，則橫裂紋越嚴(yán)重，在波谷處，由于： ? －奧氏體晶界析出沉淀物（ AlN,Nb(CN)） ,產(chǎn)生晶間斷裂（圖 32）； ? －沿振痕波谷 S、 P元素呈正偏析，降低了鋼高溫強(qiáng)度。 這樣，振痕波谷處，奧氏體晶界脆性增大，為裂紋產(chǎn)生提供了條件 。 2 橫裂紋產(chǎn)生原因 金屬熔鑄工藝學(xué) June. 2022. 斷裂前 斷裂后 圖 32 鋼在 600~900℃ 區(qū)域內(nèi)發(fā)生脆斷示意圖 （ 2） 鑄坯運(yùn)行過(guò)程中，受到外力（彎曲，矯直，鼓肚，輥?zhàn)硬粚?duì)中等）作用時(shí)，剛好處于低溫脆性區(qū)（圖 3－ 3）的鑄坯表面處于受拉伸應(yīng)力作用狀態(tài)，如果坯殼所受的 ε臨 %，在振痕波谷處就產(chǎn)生裂紋 。 圖 3－ 3 鋼高溫延性示意圖 金屬熔鑄工藝學(xué) June. 2022. （ 1） 鋼成分 ? C＝ ～ %，坯