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提高钢水质量 防止铸坯产生内裂纹

在连铸生产实践中，连铸坯内裂纹生成的必要条件是：（1）裂纹是在高温下产生的，此时，钢的强度和塑性均非常低。

（2曲折实验机操作步骤：）裂纹是在应力（包括热应力和机械应力）作用下产生的。

（3）在裂纹产生的晶间，特别是柱状晶晶间，往往都富集有大量的夹杂物和低熔点元素如S、P等，说明钢水的纯净度不高。

从上述三个必要条件看，高温是铸坯凝固的必经过程，是无法避免的；因此，要防止铸坯产生内裂纹，就要从控制（2）、（3）着手；首先要减轻铸坯在凝固过程中承受的各种应力，这些应力包括以下几个方面：（1）铸坯菱变产生的应力。

（2）如果是直结晶器弧形连铸机，当铸坯在弯曲变形时产生的变形应力。

（3）二次冷却造成的冷却收缩应力。

（4）钢水静压力产生的坯壳鼓肚变形应力。

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（5）拉矫机拉坯时产生的拉应力、拉矫辊夹紧铸坯时的压应力及矫直时的矫直变形应力。

（6）若二冷导向段的弧度不准确，还会在铸坯上产生附加变形应力。

针对铸坯可能承受的上述的复杂应力状况，可以采用下面的一些措施，以减轻铸坯承受的应力：（1）控制充电板结晶器下口的磨损，从而减少铸坯的菱变，如采用足辊并严格地调整好足辊的位置、采用耐磨性较好的铜管材质、选用合理的结晶器倒锥度以及及时更换已经磨损的结晶器等。

（2）对于直结晶器弧形连铸机，其弯曲段可采用连续弯曲技术，将弯曲段的变形速率控制在10－4／S级别，这样裂纹产生的概率可大幅度下降。

（3）在不打滑的前提下，可将拉矫辊液压缸的工作压力尽量地调低，矫直形式最好选用连续矫直技术，因为连续矫直的变形速率可降到10－4／S，其带液芯矫直时，二相区的变形速率可达10－5～10－6／S，可有效地防止铸坯产生内裂纹。

（4）合理设计二次冷却配水制度，水量分布均匀，电脑锈花冷却过程中铸坯表面不产生回温现象，铸坯表面的温度差不大于200℃，喷嘴对中铸坯表面，铸坯不走偏等，可以防止水冷裂纹的出现。

（5）校正二次冷却导向段的弧度，避免铸坯在二次冷却区内出现附加变形。

除了上述这些措施外，提高钢水的纯净度也是消除铸坯内裂纹的重要措施，下面列举三个钢厂的例子：（1）某大钢厂的电炉分厂采用40％三脱铁水热装且废钢质量非常好，其钢水的S含量一般都在0.008％以下，该厂的铸坯低倍检验基本没有内裂纹。

（2）某特钢厂有一台引进的连铸机，铸坯低倍的内裂纹长期困扰着这个厂，原先一直怀同时在曲线窗口屏幕左上方还会出现该点的坐标信息疑设备维修有问题，后来发现该厂的成品钢坯中的S含量大部分控制在0.026％～0.033％，该厂调整了工艺，充分发挥LF炉的脱硫功能，当S含量控制在0.012％以下时，内裂纹就没有了。

（3）某特钢厂引进一台装备水平较高的连铸机，外商对该厂的钢水质量有一个要军事模型求，要求钢中的酸溶铝和总铝的比例大于90％（即【AL】S／【AL】T≥90％）。而该厂当时的酸溶铝和总铝比例的水平只有65％～70％，后来该厂将脱氧操作作为重点攻关的课题，很快酸溶铝和总铝的比例就达到90％以上，相应的钢中的总氧量降到了20×10－6左右，硫的含量也降到了0.01％左右（这是很自然的，因为脱氧过程本身就伴随着脱硫）。这时铸坯低倍中的内裂纹就自然消失了。

从上述三个例子可以充分地说明：提高钢水的质量对防止铸坯产生内裂纹有非常重要的作用。可以这样理解，当钢的纯净度提高到一定程度，即使夹杂物和低熔点元素在凝固过程中富集，但富集后的总量仍然非常少，不足以破坏金属的连续性，也就不容易引起裂纹。哪怕应力超过了晶间强度而产生了裂纹，这种裂纹经轧制被焊合后，由于晶间富集的夹杂物和低熔点元素的数量不足以被腐蚀成假裂纹，裂纹也就自动消失了。可以说，在防止铸坯产生内裂纹这个问题上，提高钢的纯净度比起降低和控制铸坯的应力显得更有效和更直观。当然，这并不是说设备的维护和设备的状态不重要。要想使连铸生产达到高的作业率和高的生产量，必须保证连铸机的设备故障率控制在较低的水平。因此，加强对连铸设备的维护，保证连铸设备有良好的状态，仍然是十分重要的。

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