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提高钢水质量 防止铸坯产生内裂纹

分类:行业动态 发布时间:2023-02-19 516次浏览

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...

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)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。
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,矫直形式更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,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。
  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。

——环球铸造网