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[摘 要]板坯季节性批量角裂，具有一定的地域性时间性特点，其危害和影响是不可小觑，所以对于形成因素条件的控制很为重要，在秋冬、冬春交替时节所有措施不能松懈，重点抓好机头部分的设备功能精度和水质、水温以及操作的控制要点，提前预防，有针对性的做好准备工作，消除季节性带来的影响。
[关键词]板坯 季节性 角裂 控制
中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）08-0309-01
1 前言
2018年4月初开始，某炼钢分厂生产的铸坯开始出现批量的角裂现象，直至4月底，呈爆发态势，严重影响到下工序的正常轧制和合同完成。该炼钢分厂有四条1800板坯连铸机，可生产最大宽度1800mm，厚度220mm、250mm的板坯，四台机组一时间出现批量的角裂，对生产的冲击很大。在国内其他钢厂很难找到相同的案例，专家的建议也很宽泛，设备及工艺做了很多重复性工作，没有针对性的解决方案，此工作主要围绕该钢厂板坯生产角裂多发季针对性的解决方案展开。
2 板坯裂纹成因
1）铸坯角部细晶粒被破坏，晶粒粗大：结晶器镀度过小，造成角部下部气隙过大，铸坯坯壳角部回温过大，导致晶粒粗大。保证合理的结晶器锥度，特别是小宽度情况适当增加锥度，可有效减少角裂缺陷。
2）铸坯角部晶界析出AlN（BN、NbN）较多：钢水中的氮过高，特别铝脱氧钢水，凝固过程中会在晶界大量析出AlN（BN、NbN），增加了第三脆性区的脆性，因而铸坯角裂多发。
3）设备载荷过大：铸坯在扇形段走行过程中，局部角部受力过大，特别是铸机头位置的，超过钢种最大允许应变量即产生角裂缺陷。铸坯外弧出现角裂缺陷，一定是铸机流线精度出现了问题。
4）热应力过大：当铸机喷嘴直喷铸坯角部时，会产生过大的热应力，从而加剧了角裂缺陷程度。
5）冷却不均匀：现场的喷嘴发生堵塞或出水不畅的情况，将会导致铸坯的纵向和横向冷却的不均匀，从而产生角裂。
3 板坯角裂季节性分布
主要分布在4月、10月，并且是4台机组全部出现角裂，裂纹在板坯的内外弧都有分布，且不规则。
4 季节性角裂影响因素分析
1）弧度合格率（标准1±0.3）：4台连铸机平均99.2%，机头弧合格率97%。
2）扇形段的开口度：2#机、3#机1-7段属固定式框架结构，开口度调整后没有手动抬起压下夹紧缸，开口度保持在原来状态，上下偏差不大于1mm，定周期半月至1月进行一次检测微调。3月1日至4月16日2#机检测调整3次，数据基本正常；3#机检测调整4次，数据正常，无劣化趋势，调整范围在1mm之内。
3）轻压下扇形段辊缝标定： 1#、4#、3#机8-13段属轻压下扇形段，按照周期3个月标定1次，但是目前铸坯质量不稳定，3月初至今共标定4次，1#机3月28日1次，4#机3次，分别是3月21日、4月4日、4月12日，标定过程严格按照规范执行，使用引锭杆，在系统12Mpa压力下做全程标定，每次专业工程师亲自操作，几次的标定数据来看，所有油缸的位移显示值与实测值偏差在1.5mm范围之内，80%在1mm之内，没有出现明显的异常变化。
4）结晶器出口、支导段入口开口度控制：机头部分，结晶器与支导段入口开口度检测问题，近期陆续自作，主要是利用更换结晶器、支导段或者在清理喷淋期间进行测量调整。原则是：结晶器出口开口度不大于支导段入口开口度，为此对离线检修下发了《技术联络单》，避免结晶器在振动过程中对铸坯表面产生冲击，造成真狠加深甚至毛细裂纹。近期测量的一些开口的数据，均严格按照标准执行。
5）结晶器偏摆：3月份年修，2#板坯连铸机机械振动更换了传动系统，包含减速机、万向联轴器、齿式联轴器，年修后运行期间对偏摆进行了两次优化调整，拉速从0加至1.5m/min，偏摆值始终保持在±0.06mm范围之内，振动状态良好。4#板坯连铸机年修期间更换了整套的液压振动，含油缸，目前左右油缸的同步位移偏差在2%左右（标准小于8%），振动起振正常，负滑脱率在40%多，负滑脱时间在160s，各项技术参数及指标良好。1#、3#机液压振动保持良好。
6）设备润滑状态：1-4#智能润滑系统目前运行基本正常，出油率达到100%，反馈率达到80%，目前润滑脂消耗在6-9吨之间，夏季在9吨左右。
7）冷却状态：
软水、二冷水昼夜温差大，早晚温度在28-29℃之间，低于工艺要求值（标准32±2℃）。
冷却水水质：每周对软水和浊环水各取样化验一次，各项指标均在标准范围之内。
扇形段喷嘴的堵塞率：4月份各机组扇形段喷嘴堵塞率最高为1.06%，最低为0.98%，均在控制目标范围之内（控制目标2%），使用高效喷嘴对堵塞问题解决较为明显。
④结晶器、支导段喷嘴堵塞：4月份下线5台结晶器、支导段，70%因为喷嘴堵塞下线，在线清理喷嘴8次，每次出现裂纹后停机都会发现喷嘴堵塞。结晶器、支导段喷嘴堵塞物经化验发现，喷嘴外部的堵塞物以CaO（占45%）为主，内部堵塞物以Fe2O3（占75%）为主，有少量的污泥。其中Fe2O3主要来自水管路内壁的锈蚀物，结晶器、支导段处在水路的前端，出水位置相对存在12m的高差，水压相对低，杂质易堆积，污泥易贴服管壁，开机时首先出水的是机头部分，水头位置的杂质与积泥比较多，机上机头部分水嘴的孔径小，无雾化，温度最高，这一部分的水嘴易于堵塞。
5 需要注意的方面
机头部分喷嘴的堵塞，造成冷取得不均匀是角裂批量爆发的主要因素。
1）利用停机时间对机头部分的喷淋做检查，发现异常及时处置；
2）对下线的结晶器、支导段方管进行开切，检查清理内部积垢；
3）制定停机机头部分水量控制标准，停机后1、2、3区二冷水保持各50-100l/min常开；
4）在4月、10月期間，水处理对水质的变化采取应对措施，及时调整工艺，确保水质清洁；
5）控制外来污染物对水质得影响，控制好液压油、润滑脂的泄漏，水路冲洗时避免杂物进入管子，离线喷嘴、房管清理保持清洁，各管理接头做好封堵；
6）水处理设备的功能精度保持，定期检查沙滤、化学除油器工作状态。
6 结语
板坯季节性批量角裂，具有一定的地域性时间性特点，其危害和影响是不可小觑，所以对于形成因素条件的控制很为重要，在秋冬、冬春交替时节所有措施不能松懈，重点抓好机头部分的设备功能精度和水质、水温以及操作的控制要点，提前预防，有针对性的做好准备工作，消除季节性带来的影响。
[关键词]板坯 季节性 角裂 控制
中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）08-0309-01
1 前言
2018年4月初开始，某炼钢分厂生产的铸坯开始出现批量的角裂现象，直至4月底，呈爆发态势，严重影响到下工序的正常轧制和合同完成。该炼钢分厂有四条1800板坯连铸机，可生产最大宽度1800mm，厚度220mm、250mm的板坯，四台机组一时间出现批量的角裂，对生产的冲击很大。在国内其他钢厂很难找到相同的案例，专家的建议也很宽泛，设备及工艺做了很多重复性工作，没有针对性的解决方案，此工作主要围绕该钢厂板坯生产角裂多发季针对性的解决方案展开。
2 板坯裂纹成因
1）铸坯角部细晶粒被破坏，晶粒粗大：结晶器镀度过小，造成角部下部气隙过大，铸坯坯壳角部回温过大，导致晶粒粗大。保证合理的结晶器锥度，特别是小宽度情况适当增加锥度，可有效减少角裂缺陷。
2）铸坯角部晶界析出AlN（BN、NbN）较多：钢水中的氮过高，特别铝脱氧钢水，凝固过程中会在晶界大量析出AlN（BN、NbN），增加了第三脆性区的脆性，因而铸坯角裂多发。
3）设备载荷过大：铸坯在扇形段走行过程中，局部角部受力过大，特别是铸机头位置的，超过钢种最大允许应变量即产生角裂缺陷。铸坯外弧出现角裂缺陷，一定是铸机流线精度出现了问题。
4）热应力过大：当铸机喷嘴直喷铸坯角部时，会产生过大的热应力，从而加剧了角裂缺陷程度。
5）冷却不均匀：现场的喷嘴发生堵塞或出水不畅的情况，将会导致铸坯的纵向和横向冷却的不均匀，从而产生角裂。
3 板坯角裂季节性分布
主要分布在4月、10月，并且是4台机组全部出现角裂，裂纹在板坯的内外弧都有分布，且不规则。
4 季节性角裂影响因素分析
1）弧度合格率（标准1±0.3）：4台连铸机平均99.2%，机头弧合格率97%。
2）扇形段的开口度：2#机、3#机1-7段属固定式框架结构，开口度调整后没有手动抬起压下夹紧缸，开口度保持在原来状态，上下偏差不大于1mm，定周期半月至1月进行一次检测微调。3月1日至4月16日2#机检测调整3次，数据基本正常；3#机检测调整4次，数据正常，无劣化趋势，调整范围在1mm之内。
3）轻压下扇形段辊缝标定： 1#、4#、3#机8-13段属轻压下扇形段，按照周期3个月标定1次，但是目前铸坯质量不稳定，3月初至今共标定4次，1#机3月28日1次，4#机3次，分别是3月21日、4月4日、4月12日，标定过程严格按照规范执行，使用引锭杆，在系统12Mpa压力下做全程标定，每次专业工程师亲自操作，几次的标定数据来看，所有油缸的位移显示值与实测值偏差在1.5mm范围之内，80%在1mm之内，没有出现明显的异常变化。
4）结晶器出口、支导段入口开口度控制：机头部分，结晶器与支导段入口开口度检测问题，近期陆续自作，主要是利用更换结晶器、支导段或者在清理喷淋期间进行测量调整。原则是：结晶器出口开口度不大于支导段入口开口度，为此对离线检修下发了《技术联络单》，避免结晶器在振动过程中对铸坯表面产生冲击，造成真狠加深甚至毛细裂纹。近期测量的一些开口的数据，均严格按照标准执行。
5）结晶器偏摆：3月份年修，2#板坯连铸机机械振动更换了传动系统，包含减速机、万向联轴器、齿式联轴器，年修后运行期间对偏摆进行了两次优化调整，拉速从0加至1.5m/min，偏摆值始终保持在±0.06mm范围之内，振动状态良好。4#板坯连铸机年修期间更换了整套的液压振动，含油缸，目前左右油缸的同步位移偏差在2%左右（标准小于8%），振动起振正常，负滑脱率在40%多，负滑脱时间在160s，各项技术参数及指标良好。1#、3#机液压振动保持良好。
6）设备润滑状态：1-4#智能润滑系统目前运行基本正常，出油率达到100%，反馈率达到80%，目前润滑脂消耗在6-9吨之间，夏季在9吨左右。
7）冷却状态：
软水、二冷水昼夜温差大，早晚温度在28-29℃之间，低于工艺要求值（标准32±2℃）。
冷却水水质：每周对软水和浊环水各取样化验一次，各项指标均在标准范围之内。
扇形段喷嘴的堵塞率：4月份各机组扇形段喷嘴堵塞率最高为1.06%，最低为0.98%，均在控制目标范围之内（控制目标2%），使用高效喷嘴对堵塞问题解决较为明显。
④结晶器、支导段喷嘴堵塞：4月份下线5台结晶器、支导段，70%因为喷嘴堵塞下线，在线清理喷嘴8次，每次出现裂纹后停机都会发现喷嘴堵塞。结晶器、支导段喷嘴堵塞物经化验发现，喷嘴外部的堵塞物以CaO（占45%）为主，内部堵塞物以Fe2O3（占75%）为主，有少量的污泥。其中Fe2O3主要来自水管路内壁的锈蚀物，结晶器、支导段处在水路的前端，出水位置相对存在12m的高差，水压相对低，杂质易堆积，污泥易贴服管壁，开机时首先出水的是机头部分，水头位置的杂质与积泥比较多，机上机头部分水嘴的孔径小，无雾化，温度最高，这一部分的水嘴易于堵塞。
5 需要注意的方面
机头部分喷嘴的堵塞，造成冷取得不均匀是角裂批量爆发的主要因素。
1）利用停机时间对机头部分的喷淋做检查，发现异常及时处置；
2）对下线的结晶器、支导段方管进行开切，检查清理内部积垢；
3）制定停机机头部分水量控制标准，停机后1、2、3区二冷水保持各50-100l/min常开；
4）在4月、10月期間，水处理对水质的变化采取应对措施，及时调整工艺，确保水质清洁；
5）控制外来污染物对水质得影响，控制好液压油、润滑脂的泄漏，水路冲洗时避免杂物进入管子，离线喷嘴、房管清理保持清洁，各管理接头做好封堵；
6）水处理设备的功能精度保持，定期检查沙滤、化学除油器工作状态。
6 结语
板坯季节性批量角裂，具有一定的地域性时间性特点，其危害和影响是不可小觑，所以对于形成因素条件的控制很为重要，在秋冬、冬春交替时节所有措施不能松懈，重点抓好机头部分的设备功能精度和水质、水温以及操作的控制要点，提前预防，有针对性的做好准备工作，消除季节性带来的影响。