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连铸板坯倒角结晶器的应用实践

牟桂梅

【摘要】通过对连铸板坯角部横裂纹形成机制分析，提出采用倒角结晶器解决连

铸板坯角部横裂纹缺陷问题。倒角结晶器已成功应用于首秦连铸板坯生产，生产钢

种的连铸板坯角部横裂纹缺陷明显降低，提高了钢材的成材率。%Byanalyzing

ongenerationmechanismofcontinuouscastslabcornertransversecrack,

solutionthatcontinuouscastslabcornertransversecrackwasrelievedby

chamferedmouldhasbeenputforward.Thechamferedmouldhasbeen

appliedtocontinuouscastslabsproductionsuccessfullyandcorner

transversecrackoftheslabproductshavebeenevidentlydecreased,which

improvedsteelquality.

【期刊名称】《中国重型装备》

【年(卷),期】2014(000)004

【总页数】3页(P39-40,44)

【关键词】连铸板坯;倒角结晶器;角部横裂纹

【作者】牟桂梅

【作者单位】秦皇岛首钢长白机械有限责任公司，河北066311

【正文语种】中文

【中图分类】TF777.1

连铸板坯角部横裂纹缺陷是国内外钢铁企业面临的共同难题，角部横裂纹能够引起

轧后板材边部裂纹缺陷，严重的会直接造成板材报废。目前从各钢铁企业连铸板坯

生产情况来看，角部横裂纹发生率最低控制在4%～5%。而首秦公司连铸板坯角

部横裂纹发生率较高，采取了一系列工艺优化措施后，如控制钢水氮含量、微钛合

金化处理含铌钢、调整结晶器保护渣性能、采用结晶器非正弦波振动、优化连铸二

冷配水及提高连铸设备安装精度等，角部横裂纹平均发生率仍在10%以上，最终

只能采取切角方式处理产生角部横裂纹缺陷的铸坯，造成金属收得率低，生产成本

高。

技术人员通过对连铸板坯结晶器角部结构优化设计，将直角结晶器改为倒角结晶器，

解决了连铸板坯角部横裂纹缺陷问题。目前倒角结晶器已成功应用于首秦公司连铸

板坯生产，生产的合格钢种有普碳钢、低碳钢、低合金钢和中碳含铌钢等。

1首秦连铸机设备特点

首秦2号连铸机为直弧型多点矫直的单流板坯连铸机，具有结晶器在线调宽装置、

结晶器液面控制系统、结晶器液压非正弦振动、动态二冷自动配水系统、扇形段远

程自动辊缝调节系统以及动态轻压下等多项先进技术。设备主要参数为：断面宽面

尺寸(1500～2400)mm，断面窄面尺寸(200～320)mm，冶金长度31m，平均

拉速(0.85～1.1)m/min。主要生产碳素钢、低合金结构钢、桥梁钢、船板钢、锅

炉容器钢、高强钢和管线钢等。

2连铸板坯角部横裂纹形成机制

角部横裂纹是连铸板坯较常见的表面缺陷，一般发生在铸坯角部的振痕波谷处，深

度大多在(2～7)mm，长度通常在(5～20)mm，由铸坯表面沿钢的晶界展开。低

碳钢、低合金钢和含铌、钒、钛的微合金钢铸坯的角部横裂纹发生率高于其他成分

钢。连铸板坯角部横裂纹形成机制分析如下：

(1)连铸板坯在钢的高温脆性区矫直产生角部横裂纹。

连铸板坯角部横裂纹的产生与钢的高温脆性温度区有关。在实际连铸生产中，多数

钢种的高温脆性区在700～900℃之间。在连铸矫直区域，若铸坯边角部温度在钢

的高温脆性温度区内，钢延塑性会降低，在矫直变形时即容易在内弧侧铸坯角部的

表面振痕波谷处生成角部横裂纹。

连铸坯高温脆性温度区范围和在此温度范围内铸坯延塑性降低的程度与钢的化学成

分有关。在奥氏体低温区域，含铌、钒、钛的微合金化钢和铝脱氧钢铸坯中氮化物、

碳氮化物的析出造成钢的延塑性显著降低。若对铸坯在这一脆性温度区域进行矫直，

矫直应力会造成铸坯角横裂纹频繁发生。在实际生产中，含铌、钒、钛钢铸坯的角

横裂纹绝大多数就是在矫直过程产生的。

(2)铸坯角部应力集中导致产生角部横裂纹。

直角铸坯角部存在拉应力。在铸坯矫直区域，铸坯角部及靠近角部位置在矫直力作

用下产生应力集中，导致连铸坯角部产生横裂纹。直角铸坯角部拉应力是导致出现

角部横裂纹的直接原因。

3首秦直角连铸板坯角部横裂纹成因分析

首秦直角连铸板坯角部横裂纹发生在铸