連鑄二冷工藝優化與鑄坯角部裂紋控制研究

趙志雄 周詳 段少平

摘 要：本文針對165mm×165mm方坯澆鑄過程出現角部裂紋缺陷實際問題進行試驗研究，通過調整拉速范圍，優化二冷噴嘴夾角及水量，經分析歸納，固化二冷模式，使連鑄坯角部裂紋缺陷得到明顯地改善。

關鍵詞：角部裂紋;拉速;夾角;水量

1 現存問題及原因分析

2019年6月以來，我公司（以下簡稱“漢鋼公司”）煉鋼廠對1#方坯連鑄機進行165mm×165mm斷面改造后，頻繁性出現連鑄坯角部裂紋內部缺陷。

在連鑄坯頻繁出現角部裂紋的階段，1#連鑄機生產165mm×165mm小方坯零段采用HH18（即3/8PZ14477QZ5，其中144代表噴嘴水量14.4L/kg，77°代表夾角）型號噴嘴，以不同水壓下，測算霧化冷卻水覆蓋效果，具體參數優化對比見表1。

2 工藝優化試驗與結果

為有限控制連鑄坯角部裂紋缺陷，攻克連鑄二冷工藝瓶頸問題，對連鑄拉速范圍、二次冷卻制度實施噴嘴水量和夾角參數優化試驗。

2.1 連鑄坯拉速參數優化試驗研究

在二冷零段原使用HH18型號噴嘴，不同拉速下霧化水噴射角、水量與連鑄坯角部裂紋缺陷的關系，見表2。

拉速在2.3-3.3m/min變化時，噴嘴壓力和水量變化范圍大，壓力小、流量小、二冷水霧化效果差，壓力過大，噴射角減小、霧化水對連鑄坯覆蓋率偏低，單一噴嘴無法滿足2.3-3.3m/min的拉速波動范圍，根據生產實際情況，拉速在2.5-3.1m/min范圍噴嘴能夠滿足生產需要。

1#連鑄機使用圓錐形實芯噴嘴，整個二冷段采用全自動配水模式，二冷零段配方見表3。

從以上拉速和二冷區配水參數數據可知，使用HH18噴嘴時，在標準壓力0.3MPa時，冷卻水量為14.4L/min，拉速≤2.7m/min，噴嘴壓力在0.5MPa以下，導致二冷水霧化效果差，不利于連鑄坯均勻冷卻。在正常拉速≥2.5m/min時，調整噴嘴壓力0.6MPa以上，可改善二冷零段冷卻水量及冷卻效果。

試驗120與140水量噴嘴，拉速、水量和壓力的關系見表5。

2.3 噴嘴夾角度優化試驗研究

100°與110°噴嘴夾角條件下，對噴嘴壓力、霧化水噴射角度與連鑄坯覆蓋率影響進行了試驗研究，參數優化調整及覆蓋率數據見表6。

3 結論

通過調整拉速范圍，優化二冷參數，將二冷零段原有HH18型號噴嘴改為3/8PZ120110QZ5，鑄坯角部裂紋由2.62級降低至1.03級，3.5級以上缺陷比率由32.35%降低至0，消除了角部裂紋缺陷對連鑄坯質量的影響。

參考文獻

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