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    行業動態

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    提高鋼水質量 防止鑄坯產生內裂紋
    發布人:管理員 發布日期:2017-11-22 14:27:05 

    在連鑄生產實踐中,連鑄坯內裂紋生成的必要條件是:

    (1)裂紋是在高溫下產生的,此時,鋼的強度和塑性均非常低。

    (2)裂紋是在應力(包括熱應力和機械應力)作用下產生的。

    (3)在裂紋產生的晶間,特別是柱狀晶晶間,往往都富集有大量的夾雜物和低熔點元素如S、P等,說明鋼水的純凈度不高。

    從上述三個必要條件看,高溫是鑄坯凝固的必經過程,是無法避免的;因此,要防止鑄坯產生內裂紋,就要從控制(2)、(3)著手;首先要減輕鑄坯在凝固過程中承受的各種應力,這些應力包括以下幾個方面:

    (1)鑄坯菱變產生的應力。

    (2)如果是直結晶器弧形連鑄機,當鑄坯在彎曲變形時產生的變形應力。

    (3)二次冷卻造成的冷卻收縮應力。

    (4)鋼水靜壓力產生的坯殼鼓肚變形應力。

    (5)拉矯機拉坯時產生的拉應力、拉矯輥夾緊鑄坯時的壓應力及矯直時的矯直變形應力。

    (6)若二冷導向段的弧度不準確,還會在鑄坯上產生附加變形應力。

    針對鑄坯可能承受的上述的復雜應力狀況,可以采用下面的一些措施,以減輕鑄坯承受的應力:

     ?。?)控制結晶器下口的磨損,從而減少鑄坯的菱變,如采用足輥并嚴格地調整好足輥的位置、采用耐磨性較好的銅管材質、選用合理的結晶器倒錐度以及及時更換已經磨損的結晶器等。

    (2)對于直結晶器弧形連鑄機,其彎曲段可采用連續彎曲技術,將彎曲段的變形速率控制在10-4/S級別,這樣裂紋產生的概率可大幅度下降。

    (3)在不打滑的前提下,可將拉矯輥液壓缸的工作壓力盡量地調低,矯直形式最好選用連續矯直技術,因為連續矯直的變形速率可降到10-4/S,其帶液芯矯直時,二相區的變形速率可達10-5~10-6/S,可有效地防止鑄坯產生內裂紋。

        (4)合理設計二次冷卻配水制度,水量分布均勻,冷卻過程中鑄坯表面不產生回溫現象,鑄坯表面的溫度差不大于200℃,噴嘴對中鑄坯表面,鑄坯不走偏等,可以防止水冷裂紋的出現。
      
     ?。?)校正二次冷卻導向段的弧度,避免鑄坯在二次冷卻區內出現附加變形。
      
      除了上述這些措施外,提高鋼水的純凈度也是消除鑄坯內裂紋的重要措施,下面列舉三個鋼廠的例子:
      
     ?。?)某大鋼廠的電爐分廠采用40%三脫鐵水熱裝且廢鋼質量非常好,其鋼水的S含量一般都在0.008%以下,該廠的鑄坯低倍檢驗基本沒有內裂紋。
      
     ?。?)某特鋼廠有一臺引進的連鑄機,鑄坯低倍的內裂紋長期困擾著這個廠,原先一直懷疑設備維修有問題,后來發現該廠的成品鋼坯中的S含量大部分控制在0.026%~0.033%,該廠調整了工藝,充分發揮LF爐的脫硫功能,當S含量控制在0.012%以下時,內裂紋就沒有了。
      
     ?。?)某特鋼廠引進一臺裝備水平較高的連鑄機,外商對該廠的鋼水質量有一個要求,要求鋼中的酸溶鋁和總鋁的比例大于90%(即【AL】S/【AL】T≥90%)。而該廠當時的酸溶鋁和總鋁比例的水平只有65%~70%,后來該廠將脫氧操作作為重點攻關的課題,很快酸溶鋁和總鋁的比例就達到90%以上,相應的鋼中的總氧量降到了20×10-6左右,硫的含量也降到了0.01%左右(這是很自然的,因為脫氧過程本身就伴隨著脫硫)。這時鑄坯低倍中的內裂紋就自然消失了。
      
      從上述三個例子可以充分地說明:提高鋼水的質量對防止鑄坯產生內裂紋有非常重要的作用??梢赃@樣理解,當鋼的純凈度提高到一定程度,即使夾雜物和低熔點元素在凝固過程中富集,但富集后的總量仍然非常少,不足以破壞金屬的連續性,也就不容易引起裂紋。哪怕應力超過了晶間強度而產生了裂紋,這種裂紋經軋制被焊合后,由于晶間富集的夾雜物和低熔點元素的數量不足以被腐蝕成假裂紋,裂紋也就自動消失了??梢哉f,在防止鑄坯產生內裂紋這個問題上,提高鋼的純凈度比起降低和控制鑄坯的應力顯得更有效和更直觀。當然,這并不是說設備的維護和設備的狀態不重要。要想使連鑄生產達到高的作業率和高的生產量,必須保證連鑄機的設備故障率控制在較低的水平。因此,加強對連鑄設備的維護,保證連鑄設備有良好的狀態,仍然是十分重要的。

     

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