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包晶钢Q235D连铸大方坯角裂研究及工艺优化
一、引言
包晶钢Q235D连铸大方坯角裂是制约该产品生产质量的重要问题，目前对其发生的原因及工艺优化方案的研究不断深入。本文列举了文献资料和实验结果，对该问题进行了综述和分析，并提出了一些可行的工艺优化措施，为进一步提高包晶钢Q235D连铸大方坯的质量和生产效率提供了参考。
二、角裂发生原因分析
角裂是指大方坯角部出现的裂纹，通常半径为1.5到2.5倍。其出现直接影响产品品质和使用寿命。目前认为，角裂的主要原因是晶体形变不均匀引起的，下文将分别从热力学、物理学和力学角度对其进行分析。
1.热力学原因
在连铸过程中，熔体中含有的元素和非金属夹杂物会在晶体内部分布，过高的成分浓度和夹杂物含量会导致方坯出现裂纹。其原因是成分和夹杂物会在晶体内部形成相集合，引起局部热膨胀而形成裂纹。因此，在生产过程中，需要控制连铸过程中铁水的成分和非金属夹杂物含量，以从源头上减少角裂的发生。
2.物理学原因
连铸过程中晶体生长受到晶界对移动晶体的阻碍，长大的晶体中心更密实，晶界处更薄弱，容易出现角裂。而且，晶体生长过程中如果出现融合，例如悬浮晶等，也容易出现角裂。这样的情况很少见，不过需要留意，并对连铸过程进行更加严密的控制。
3.力学原因
连铸过程中不同部位受到的拉伸力不同，角部收缩时，因为面积小力集中，遭受较大的拉伸力，导致裂纹形成。因此，连铸过程中需要加强控制冷却水、卷曲过程中的拉伸力平衡，以避免力的不均衡导致角裂。
三、工艺优化方案
1.控制熔体成分和非金属夹杂物含量
在生产过程中，需要严格控制铁水中的成分浓度和夹杂物含量，以减少晶体内部的相集合现象。具体措施可以包括加入稀土元素，加强洁净铁液的准备，优化冶炼工艺等。
2.加强连铸工艺控制
对于连铸工艺本身，可以考虑采用刚性铸坯型，优化冷却水流速和喷头结构，增强拉伸力平衡等手段，以减少角裂的发生。
3.引入一些新型的辅助设备
例如：在方坯铸造时，在角部和立方角部位喷上适当的保护剂，减少因晶体面积不同所导致的力不均衡现象等。
四、总结
本文对包晶钢Q235D连铸大方坯角裂的发生原因及工艺优化方案进行了综述和分析，发现了角裂的原因和控制办法。在生产过程中，应该注重控制铁水的成分浓度和非金属夹杂物含量，优化连铸工艺，加强拉伸力平衡，引入新型的辅助设备等，以减少角裂的发生，保障产品品质和生产效率的提升。