连铸坯角部纵裂纹原因分析及对策

对攀钢2^#板坯连铸坯角部纵裂纹产生的原因进行了分析，认为结晶器宽、窄面冷却水量配比不合理以及结晶器等设备状况不良是造成连铸坯角部纵裂纹的主要原因。通过调整结晶器宽、窄面冷却水量，连铸坯角部纵裂纹得到了较好的控制。     

板坯连铸倒角结晶器的开发与应用

 为减少连铸板坯角部横裂纹,在分析连铸坯角部横裂纹形成机制的基础上,提出了通过倒角结晶器减少角部横裂纹,以改变连铸板坯角部的二维传热,提高矫直时连铸坯的角部温度。数值模拟计算的结果表明,相对于直角连铸坯,倒角连铸坯在矫直区连铸坯角部温度明显提高,消除了角部Z向应力和应变集中。工业生产数据表明,采用倒角结晶器后,矫直区连铸坯角部温度从810~855℃提高到901~932℃,有效避开了钢的高温脆性区,连铸坯角部横裂纹发生率从10.6%稳定控制到1.6%以下,显著减少了连铸坯角部横裂纹。目前倒角结晶器稳定应用于首秦,所生产钢种涵盖了普碳钢、低合金钢、低碳钢和中碳含铌钢等。     

S45C1钢连铸坯角部裂纹的改进工艺与实践

2008年本钢特钢厂采用235 mm×265 mm断面连铸生产了S45C1钢,结果连铸结晶器保护渣出现结块,连铸坯出现了角部裂纹.针对此现象,从角部裂纹形成特征、钢质特性、连铸操作过程以及结晶器保护渣性能等角度,对连铸坯壳生长影响等方面进行了分析研究,找出了保护渣存在的问题.试验选择了改进型保护渣,明显改善了连铸结晶器保护渣结块和角部裂纹,取得了良好的效果.     

减少异型坯裂纹的工艺研究

结合连铸坯凝固理论和异型坯在结晶器内以及二冷段所受的应力，分析了异型坯这种独特断面铸坯表面裂纹和内部裂纹的形成机理。根据机理分析对异型坯的冷却制度和保护渣理化性能进行适当优化。通过降低结晶器和二冷段的冷却水量，增大结晶器保护渣粘度等措施，减少了异型坯裂纹的产生。     

A105连铸坯表面横裂纹形成原因分析

<正>连铸坯表面缺陷可分为纵裂纹、横裂纹、网状裂纹、皮下针孔和宏观夹杂,但主要缺陷是表面裂纹。表面裂纹形成的一个主要原因是在结晶器弯月面区域钢水—结晶器壁—保护渣—坯壳之间不均衡凝固,它取决于钢水在结晶器中的凝固过程。在二冷区,铸坯表面裂纹会继续扩展,它会导致轧材表面的微细裂纹,影响产品质量。连铸坯裂纹的形成是一个非常复杂的过程,是传热、传质和应力相互作用的结果。北京科技大学的学者应用配     

Q355R连铸坯表面微裂纹研究

摘要：裂纹是影响连铸坯质量的主要缺陷,其成因和影响因素复杂众多。针对Q355R连铸坯表面微裂纹,在铸坯典型裂纹处采用金相观察、扫描电镜、能谱进行表征,进一步分析其形成机制,进而对连铸工艺进行优化改进。结果表明,铸坯表面的微小裂纹,其形貌不同于传统的网状星形裂纹和横裂纹,裂纹端主要为钝口且无延伸端,个别裂纹上端存在微裂纹细线,裂纹端呈“针”状且有延伸段。微裂纹主要成因是由结晶器卷渣、钢水二次氧化、钢水过热度大以及在连铸机弯曲和矫直区域外部应力共同作用所导致。通过对水口结构优化,改善结晶器流场,减弱结晶器卷渣,以及对连铸工艺优化,使铸坯表面微裂纹得到了有效控制。     

连铸坯缺陷成因与防止措施

研究了连铸坯外形畸变、表面裂纹、内裂纹等缺陷的原因，并探讨了这些缺陷的防止措施。一般来说，上述缺陷的形成都与连铸坯初生坯壳厚度不均有关。采用合适的保护渣、正确选择水口形状和结晶器设计以及保护合理的浇注工艺参数可减少或防止这些缺陷。     

20钢Φ300 mm圆铸坯中间裂纹成因分析和改善工艺措施

针对20钢φ300mm圆铸坯低倍组织出现中间裂纹的位置和形貌,结合连铸设备和工艺进行分析,得出结晶器内坯壳厚度不均匀,拉矫机矫直压力波动大,铸坯在受到热应力和矫直应力的作用下沿晶界开裂形成中间裂纹。通过改善结晶器软化水和连铸二冷水的质量,钢水过热度由25～35℃降至20～30℃,结晶器电磁搅拌电流由550 A降至350 A,稳定矫直压力,铸坯矫直温度≥950℃,避免了圆铸坯中间裂纹的出现。     

连铸坯凝固过程热力耦合有限元模拟

 以铸坯和结晶器之间的间隙热阻为纽带,考虑保护渣凝固对接触热阻和渣膜热阻的影响,建立了连铸结晶器与铸坯热力耦合模型并编写了相应的有限元仿真程序。模型预测的坯壳厚度和实验结果吻合良好,两者差值≤2 mm。应用模型分析了大方坯连铸结晶器内的传热过程和坯壳的应力分布。结果表明,随着拉速提高,凝固坯壳厚度减薄,铸坯产生角部裂纹的趋势增加。     

51B20连铸坯表面网状裂纹分析与控制

通过对冷镦钢连铸坯表面网状裂纹缺陷的组织形貌和成分进行分析发现,结晶器中铜渗入连铸坯表层,在晶界处形成富集并呈液态,从而降低了晶界能量,破坏了晶界的塑性,是形成表面网状裂纹的主要原因。针对网状裂纹的产生和扩展,提出了相应的改进措施。     

Analysis of the nonuniform slag film,mold friction,and the new cracking criterion for round billet continuous casting

A method predicting the thickness of solid and liquid slag films is presented to understand the complicated heat transfer from the strand to mold for round billet continuous casting. A mathematical model is also developed to calculate the liquid slag lubrication and solid slag friction on the basis of mechanics of viscous fluids and the contact state between the solidifying shell and mold. And a new criterion, based on the nonuniformity of mold heat transfer around the perimeter is proposed to predict the longitudinal crack. The results show that in the upper mold the distribution of the thickness of liquid slag film is similar with that of the solid one, and both of them are nonuniform around the mold perimeter, so does the mold friction. Increasing the casting speed could advance the time of crack formation for one casting process. By comparison, the sensitive area of the longitudinal crack predicted by the new criterion corresponds to that by a stress-based crack criterion. It may lay the theoretical foundation for the on-line detection of billet quality and the visualization of the continuous casting mold process.     

Q345A(厚)钢板表面微裂纹产生原因分析

 钢板表面微裂纹严重影响产品质量。通过微裂纹特征分析、观察铸坯和钢板金相及能谱(EDS)检测、梳理生产过程参数,得出Q345A(厚)钢板表面微裂纹产生的主要原因是连铸结晶器铜板镀层脱落。这一方面会导致铜渗透入坯壳的奥氏体晶界,产生晶界裂纹;另一方面会因热应力不均而产生裂纹,并在含钛等裂纹敏感性强的钢中表现尤其明显。控制措施为：提高结晶器铜板质量,杜绝露铜;加强生产前对镀层铜板和生产后铸坯质量的检查;通过做好保护浇注等措施,提高钢水洁净度。     

不同角部形状特厚矩形坯凝固传热及应变数值模拟

 为了更加有效控制和减少连铸坯的角部横裂纹质量缺陷,根据其形成的机制,针对两种新型铸坯模型,即圆角和倒角模型进行研究。通过建立特厚连铸矩形坯在凝固过程的传热模型并进行数值模拟,得到铸坯在凝固过程沿拉速方向上温度场和坯壳厚度的分布规律,并在此基础上建立热力耦合模型,分析铸坯的应力变化,讨论了产生裂纹的可能性。研究结果表明,通过对比传统直角模型,得出圆角和倒角模型对铸坯角部温度场和应力场两个方面的分布状况都有改善,即新铸坯模型角部温度在连铸矫直段有效避开了钢的高温脆性区,同时降低了铸坯角部的应力值,减小了角部裂纹产生的可能性。     

金鼎重工连铸板坯表面纵裂分析与控制

连铸板坯表面纵裂起因于结晶器弯月面出现坯壳厚度的不均匀性。针对河北钢铁集团金鼎重工股份有限公司板坯连铸机的实际生产情况,分析影响板坯表面纵裂的因素,发现连铸板坯纵裂与结晶器冷却强度、钢水成分,夹杂物含量、拉速等诸多因素有着密切的关系。通过对各方面采取相应的措施,减少连铸板坯纵裂的产生。     

低碱度高结晶率连铸保护渣的研究与应用

针对攀钢连铸 Q2 35 G等包晶钢生产中出现的铸坯表面裂纹问题 ,在调查分析裂纹特征及其产生原因的基础上 ,发现保护渣传热过强和保护渣流入不均是诱发角横裂产生的主要原因。通过对保护渣结晶特性的研究 ,开发出了低碱度 (Ca O/ Si O2 <1.0 )、高结晶率的新型包晶钢用连铸保护渣。工业试验表明 ,研制的保护渣具有良好的使用效果 ,所浇铸坯表面质量优良 ,铸坯裂纹较少 ,表面角横裂发生率降低到 4 .19% ,纵裂发生率为 3.4 2 % ,且保护渣润滑作用良好 ,未发生漏钢事故。     

微合金钢连铸坯角部裂纹控制技术研发及应用

微合金钢连铸过程频发铸坯角部裂纹缺陷是钢铁行业的共性技术难题。基于微合金钢铸坯角部裂纹组织结构与析出特征检测，以及铸坯在结晶器与二冷铸流内的凝固热/力学行为演变规律定量化模拟，开发形成了基于新型角部高效传热曲面结晶器和铸坯二冷高温区角部晶粒超细化控冷工艺与装备的微合金钢连铸坯角部裂纹控制技术。研究结果表明，传统板坯连铸工艺下，窄面直线型结晶器无法充分补偿坯壳收缩，致使厚保护渣膜与气隙在坯壳角部集中生成，大幅降低了结晶器中下部坯壳角部传热，引发微合金碳氮化物沿奥氏体晶界析出。传统二冷配水条件下，奥氏体晶界不可避免生成先共析铁素体膜低塑性组织。两者共同作用致使铸坯角部高温塑性不足而引发裂纹。通过开发新型曲面结晶器，坯壳角部于其内高效传热，凝固全程冷却速度大于5℃/s，弥散化了微合金碳氮化物高温析出。同时，基于窄面足辊超强冷新控冷结构，对铸坯角部实施γ→α→γ循环相变，铸坯角部晶粒显著超细化，高塑化控制了铸坯角部裂纹产生。     

减少宽厚板坯表面纵裂纹的改进实践

分析了钢水碳含量、硫含量、钢水纯净度、拉速变化、浸入式水口参数及结晶器液位波动等对铸坯表面纵裂纹的影响,不合理的化学成分、拉速变化及结晶器液面波动大等是导致纵裂的主要原因。通过相应采取优化钢水成分、优化浸入式水口参数、采用钢包下渣检测技术和结晶器液位控制系统改造等措施,使板坯表面裂纹率由0．76％降到了0．18％以下。     

S275JR厚规格热轧卷表面裂纹成因分析与改进

针对国内某厂在轧制厚规格S275JR钢卷过程中在钢卷中心位置附近出现了大量裂纹缺陷问题,通过对该缺陷宏观形貌、化学成分、金相组织等进行研究分析后,确定了板卷表面裂纹缺陷是由钢坯皮下微裂纹造成的。基于此分析对S275JR生产过程中的硫质量分数、过热度、结晶器冷却强度与保护渣进行了优化。工业实践表明,工艺调整后钢卷表面裂纹缺陷由12%降低到0.93%。     

中碳钢连铸方坯内部角裂机制研究与优化

 分别选取西钢某厂实际生产中易发生内部角裂缺陷的40Cr和45钢连铸坯为研究对象,通过对缺陷采用热酸浸低倍试验、金相法和探针能谱分析,发现缺陷处不存在明显的组织异常和质点沉淀。运用ANSYS软件对连铸结晶器凝固过程进行热模拟。研究结果表明,缺陷形成于结晶器内的凝固过程,根本原因是铸坯在结晶器中凝固传热不均导致出现铸坯偏角区热节区效应,从而诱导产生热应力,致使沿柱状晶晶间铁素体开裂,并伴随一定量的铸坯鼓肚现象。通过重新设定结晶器铜管圆角半径和优化生产部分工艺后,最终使连铸坯内部角裂评级在10级以上的比例下降到1042%。