小方坯縮孔缺陷分析與控制

呂世霞

（天津天鐵冶金集團有限公司煉鋼廠，河北涉縣 056404）

小方坯縮孔缺陷分析與控制

呂世霞

（天津天鐵冶金集團有限公司煉鋼廠，河北涉縣 056404）

為提高天鐵集團煉鋼廠3#連鑄機的產量，將拉速由2.1～2.2 m/min提高到2.4～2.6 m/min，使鑄坯中出現了大量縮孔。對縮孔缺陷進行了分析，查找出了產生原因，通過施行控制澆鋼溫度、優化比水量、穩定二冷水壓、提高鑄機對弧精度等措施，使鑄坯縮孔問題得到了有效控制，提高了鑄坯質量。

方坯 縮孔 搭橋 柱狀晶 控制

1 引言

天鐵集團煉鋼廠3#坯連鑄機為4機4流小方坯連鑄機，6 m弧，鑄坯斷面為150 cm×150 cm，鋼種主要為碳素結構鋼和低合金結構鋼，專為高線廠供應坯料。自2011年起，隨著高線廠產能的釋放，鑄機原有的生產節奏無法滿足高線廠坯料熱送熱裝工藝的生產要求，故對3#連鑄機進行提速改造，提高產量。將澆注定徑水口由Ф16.0 mm改為Ф18.0 mm，鑄坯拉速由原來的2.1～2.2 m/min提高到2.4～2.6 m/min后，鑄坯中出現了大量縮孔。通過對縮孔缺陷分析，查找出產生原因，改進工藝制度，優化了冷卻參數，成功解決了縮孔問題，提高了鑄坯質量。

2 提速后出現的問題

鑄機拉速提高后，雖然產量提高了，解決了與高線生產相匹配的問題，但鑄坯質量卻產生了波動，出現了批量縮孔，如圖1、圖2所示?？s孔鋼坯經加熱爐加熱后，縮孔部位容易發生氧化，軋制時縮孔缺陷一旦不能焊合就會擴展成裂紋，導致高線分叉和斷裂，影響線材的力學性能和工藝性能，從而影響生產。

圖1 方坯端部縮孔

3 原因分析及改進措施

3.1 縮孔形成原因

圖2 方坯低倍縮孔

從鑄坯低倍統計看，孔缺陷多為3.0級，個別呈蜂窩狀，分析認為與鑄坯冷卻速度過快和柱狀晶不均勻凝固生長有關。由于冷卻速度快或冷卻不均勻導致柱狀晶發達而形成“搭橋”，而“橋”內鋼水凝固后得不到外來鋼水的補充而形成縮孔。經過一段時間現場跟蹤，發現生產中存在鋼水過熱度過高、設備不對中、鑄坯冷卻不均勻等多方面問題，需要針對性地制定相應改進措施。

3.2 控制措施

3.2.1 控制澆鋼溫度，避免高溫鋼澆注

高溫澆注會促使柱狀晶生長，加大鑄坯中心搭橋的機會，從而使縮孔產生的幾率增大。為避免高溫鋼澆注，從穩定轉爐出鋼溫度著手，合理組織生產，將連鑄鋼水過熱度控制在15～20℃。

3.2.2 優化比水量

提速后，為了保證冷卻需要，開始時比水量選得較大，鑄坯冷卻太快，易出現縮孔和裂紋。但比水量太小時，鑄坯冷卻慢，矯前溫度過高，導致坯子帶液芯矯直。經過幾次摸索，最后將比水量穩定在2.1 L/m，鑄坯縮孔得到了有效控制。

3.2.3 穩定二冷水壓，均勻各段配水

加強班組配水人員責任心，生產過程中密切監視配水參數，發現二冷水壓不穩，冷卻不均時，及時協調解決，保證水壓穩定，杜絕由于二冷水壓忽大忽小造成的斷續縮孔。另外，統一規范零段水量，避免隨意調整水量導致冷卻不均。

3.2.4 加強設備維護，提高設備精度，保證鑄坯冷卻均勻

（1）規范結晶器使用，上線前檢查錐度，保證錐度在1.0以上，通鋼量達到3 500 t時要下線更換銅管。停澆時要仔細檢查結晶器銅管，內表面磨損嚴重或有凹坑劃痕的要及時更換，防止結晶器冷卻不均。

（2）調整二冷水架尺寸，保證水咀與鑄坯距離為110 mm。定期維護水架，防止水架變形不對中，造成二次冷卻不均勻。

（3）每次停澆要及時清理堵塞的水咀，對漏水、堵塞后無法清理的水咀要及時更換。

（4）及時更換打不全的二冷水調節閥，防止堵塞而導致冷卻不均。

（5）及時更換過濾器閥門，定期清理、更換過濾網，并對電機進行維護，保證過濾器正常運行，為二冷水系統提供清潔水源。

3.2.5 提高鑄機對弧精度

檢修時，用水平儀對導向輥、高架輥、自由輥進行找平，并定期用對弧樣板對鑄機進行對弧，保證結晶器、導向輥、高架輥及拉矯機在同一弧線上。

3.2.6 加大鑄坯檢查力度

出坯組人員加大鑄坯檢查力度，防止縮孔坯上垛，同時對頭坯尾坯和漏鋼絮流等事故狀態下的鑄坯進行檢查，發現縮孔缺陷要及時切除。每天跟蹤鑄坯低倍情況，發現問題及時查找原因，調整工藝，并總結經驗形成規范。

4 控制效果

工藝改進后，鑄坯縮孔問題得到了有效控制，鑄坯斷面如圖3所示。低倍合格率達到99.9%，鋼坯合格率也由98.5%提高到99.98%。

圖3 工藝改進后的鑄坯

5 結論

通過優化連鑄坯冷卻強度和二冷水量，控制澆鋼溫度，調整二冷配水參數和提高設備精度等措施，控制鑄坯冷卻速度，保證鑄坯均勻冷卻，從而消除了鑄坯縮孔缺陷。工藝改進后，鑄坯內部質量穩定提高，既滿足了連鑄和軋鋼生產匹配的要求，又保證了產品質量，同時促進了高線產品質量提高。

[1]盧盛意.連鑄坯質量[M].北京：冶金工業出版社，2005.

[2]蔡開科，程士富.連續鑄鋼原理與工藝[M].北京：冶金工業出版社，2003：9.

Analysis and Control of Billet Shrinkage

Lu Shixia
(Steel-making Plant,Tianjin Tiantie Metallurgy Group Company Limited,She County,Hebei Province 056404,China)

The casting speed of Caster 3 of Steel-making Plant,Tiantie Group was raised from 2.1～2.2 m/min to 2.4～2.6 m/min so as to increase production.However,a large amount of shrinkage presented in the billet.The defect was analyzed and causes were found.Measures were taken of controlling casting temperature,optimizing cooling intensity,stabilizing secondary cooling water pressure and improving curve alignment precision.The billet shrinkage was effectively controlled and product quality improved.

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呂世霞，女，工程師，主要從事技術管理方面的工作。