板坯表面纵裂与横裂产生原因分析及减少措施.docx

板坯表面纵裂与横裂产生原因分析及改进措施
王洪兴赵艳玲
（河北钢铁集团邯宝炼钢厂，河北邯郸056015）
摘要：本文对邯宝炼钢厂2009年连铸板坯表面缺陷进行了统计，分析了表面裂纹产生的机理和形成原因，采取相应的改进措施，减少了板坯表面裂纹产生量，有效提高了连铸坯质量。
关键词：连铸板坯，表面裂纹，措施，质量
ANALYSISTHEreasonsANDreducETHEsurfacecrackofslab
WANGHongxingZHAOYanling
（Hanbaosteel-makingplantofHeBeiiron-steelgroupcorp.HebeiHandan056015）
AbstractThetextsummarizedthesurfacedefectsoftheslabin2009,analyzedthemechanismandreasonsofsurfacecrack.Wetooksomecorrespondingactionstoimprovetheslabquality.
Keywordsslab，surfacecrack，actions，slabquality
1前言
邯宝炼钢厂现有两台2机2流DANIELI直弧形板坯连铸机，2#连铸机于2008年10月17日热负荷试车成功，1#连铸机于2009年2月12日热负荷试车成功，试生产一年多以来，生产研发了40余个钢种，连铸板坯质量总体良好，铸坯一次检验合格率为99.18%，综合合格率为99.97%。
2连铸坯表面裂纹形成机理
邯宝炼钢厂连铸板坯表面缺陷有表面纵裂、表面横裂、表面夹杂、表面划伤、凹坑、重接等，其中表面纵裂纹占总缺陷量的45%，主要集中在板坯内弧中心和两侧各1/4处，少量裂纹产生于板坯外弧面。
连铸板坯表面纵裂纹始发于结晶器,钢水进入结晶器后在一冷作用下迅速形成初生坯壳,受钢水成分、过热度、结晶器冷却强度、浇铸速度、保护渣等因素的影响，弯月面初生坯壳不均匀生长，在热应力、摩擦力和钢水静压力的共同作用下，在坯壳相对薄弱、抵抗应力能力差处形成细微裂纹，受二维冷却的影响,坯壳薄弱处多发生在铸坯中心附近,拉坯过程中受到摩擦力、热应力、钢水静压力、鼓肚力、弯曲矫直力、不对中应力等应力影响，同时由于二次冷却不均匀，扩展成明显的纵裂纹。
钢的高温性能对裂纹产生的影响。钢在熔点至700℃之间存在三个脆性温度区，即熔点至1300℃的第I脆性区，1200～900℃的第Ⅱ脆性区和900～700℃的第Ⅲ脆性区。其中第I脆性区使铸坯产生内裂纹，第Ⅲ脆性区使铸坯产生表面裂纹。在第I脆性区，钢水凝固时P、S等元素在枝晶间富集，当钢水到达凝固温度时，富集层仍然以液态膜形式存在于枝晶间，直接导致了这一脆性区钢的强度和韧性的降低，这样当结晶器内钢水凝固不均匀时，微细裂纹就会在枝晶间形成，形成内裂纹，铸坯在弯曲或矫直时如果处于第Ⅱ脆性区或第Ⅲ脆性区，微细裂纹加剧形成纵裂纹。
3表面裂纹影响因素分析
通过对邯宝炼钢厂2009年板坯表面裂纹缺陷统计分析，可以发现钢水成分、钢水过热度、连铸拉速及拉速波动、液面波动、结晶器冷却强度、二冷以及设备状况等因素对表面裂纹影响较大。
3.1钢水成分影响
根据钢水成分不同，邯宝炼钢厂将自己的产品划分为表1所示钢种。
表1邯宝炼钢厂生产钢种分类
Table1steelgradeofHanbaosteel-makingplant.
序号钢种组成分范围Cp范围简称1超低碳钢[C]≤0.01%Cp≤0.03%ULC2低碳钢0.01%＜[C]≤0.09%0.03%＜Cp≤0.08%LC3中碳钢0.15%＜[C]≤0.29%0.15%<Cp≤0.30%MC4包晶钢0.09%＜[C]≤0.15%0.08%<Cp≤0.15%PER5低碳高强度低合金钢0.01%＜[C]≤0.09%的高强度低合金钢0.03%<Cp≤0.08%的高强度低合金钢LC-HSLA6中碳高强度低合金钢0.15%＜[C]≤0.29%的高强度低合金钢0.15%<Cp≤0.30%的高强度低合金钢MC-HSLA7包晶高强度低合金钢0.09%＜[C]≤0.15%的高强度低合金钢0.08%<Cp≤0.15%的高强度低合金钢PER-HSLA8高碳钢0.29%＜[C]0.30%<Cp≤0.45%HC9双向钢、TRIP钢10耐候钢11管线钢PIPE2009年生产了超低碳钢、低碳钢、中碳钢、包晶钢、中碳高强度低合金钢、包晶高强度低合金钢和管线钢等7个钢种组的产品。
碳含量影响
不同钢种对裂纹的敏感程度不一样，表2和图1显示了2009年邯宝炼钢厂不同钢种组板坯裂纹发生率。

表2邯宝炼钢厂2009年不同钢种组板坯裂纹发生比例（%）
Table2ratioofcrackforHanbaosteel-makingpl