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铸坯角部横裂产生的原因及改善措施

更新日期:2007-07-28  作者:  来源:光学精密机械网(ChinaOptic.Com.Cn)收集整理

自动结晶器液面控制:放射状结晶器液面控制系统已被涡流状结晶器液面控制系统所取代,其控制精度在±2mm范围内。结晶器液面波动越高,振痕就越深,因此,板坯更容易发生角横裂。而现代涡流结晶器可以精确控制结晶器液面。MSLC公司采用涡流系统控制结晶器液面,并改进了钢水净化措施。对钢水净化处理和钢包中Ca的处理,显著减小了喷嘴堵塞,从而避免结晶器内的偏流。偏流是引起结晶器液面波动的主要诱因。

结晶器自动喂粉装置:连铸机安装了结晶器气动喂粉机。生产的钢种不同,气动喂粉机的气压不同,其对结晶器的喂粉量也不同。喂粉均匀可提高热传导,减少角部裂纹。自从MSLC公司安装这种设备后,不仅单位消耗的粉末减小,从0.55kg/t减小到0.50kg/t,而且包晶钢的质量也有所提高。 字串8

窄面楔形:生产无合金包晶钢时的原窄面楔形斜度为0.8%,生产合金钢时,如含Nb,V及Ti的合金钢,原窄面楔形斜度为0.9%。这些典型钢种的浇铸速度为0.75~1.0m/min,其浇铸速度取决于板坯厚度及宽度。由于碳钢收缩大,窄面斜度增加到了1.1%。增加楔形斜度,改进了凝固板坯与结晶器的接触状况,确保热传导的均匀性;当板坯出结晶器时,可阻止鼓肚。但是楔形斜度过大也不可取,这样会增加摩擦力,其结果是增加角部裂纹。楔形斜度过大,还会导致结晶器铜板磨损快。从结晶器上剥蚀下来的铜已成为角部裂纹的主要因素。

振动行程及频率:MSLC厂铸机结晶器的振幅为10mm,频率较低,频率取决于浇铸速度。如果结晶器的振幅大、频率低,发生负速铸坯的时间就长,使振痕加深。角部裂纹通常与振痕有关,因此,生产过程中不希望出现深的振痕。MSLC公司曾经做过一个对比实验,一组铸流采用高频振动,振幅减到6mm时,另一组铸流采用低频振动,振幅保持10mm。振幅为6mm的高振频结晶器生产的负速铸坯时间少,如表3所示,平均振痕深度从0.58mm降至0.425mm,下降了27%。从此以后,MSLC公司的所有结晶器都改为振幅为6mm的高频结晶器,这样明显减少了角部裂纹。

铸机维护:改进铸机对中是减少角部裂纹的关键。由于在结晶器下产生鼓肚,拉应力过大,使板坯产生裂纹,其裂纹沿软的奥氏体边界扩展。虽然连铸机主要的上部结构没有磨损,但连铸机的支撑辊及衬板都有严重磨损。用不锈钢包裹的辊子替代支撑辊后,连铸机的对中情况改善,误差在±1mm内。更换严重蚀损的支撑辊及衬板,可明显改进连铸机的对中。MSLC公司有效地改进了结晶器及铸机维护操作规程,使角部裂纹大大减少。

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