分析炼钢连铸板坯常见缺陷的简易清理方法

栗亮 江长军

摘 要：在工业化快速发展的新产业时代背景下，钢铁作为产业生产的重要原材料，如何在满足需求量的同时降低物料消耗量，是现阶段钢铁产业技术革新的主要发展方向，为此经过科研工作者不断地探索实践，高速连铸工艺由此应运而生，但不可否认的是在连铸作业过程中，受诸多不可控因素的影响炼钢连铸板坯会存在各种缺陷问题，损害企业经济效益和社会效益，为此文章主要剖析了几种目前常见的连铸板坯常见缺陷，并对其处理技术和清理工艺进行了深入探讨。

关键词：炼钢连铸板坯;常见缺陷;处理技术;清理工艺

一、 炼钢连铸板坯常见缺陷的基本概述

简单来讲，作为一项综合系统性技术手段，高速连铸通过将炼钢、精炼、连铸与轧制等工序进行密切配合，虽然在一定程度上降低了设备建设投资和人员损耗、提高了企业产量以及缩短了材料作业时间，与此同时，却也存在如下问题亟待解决。

（一）增加了黏结漏钢风险

在高速连铸过程中，由于转速的提高，虽然能有效地缩短材料反应时间，但与此同时由于保护渣消耗量减少，与传统工艺相比坯壳与铜板之间的摩擦系数将增大，再加之高速连铸结晶器凝固坯壳变薄，坯壳强度减弱，都显著增加了黏结漏钢风险。

（二）增加了中心偏析和内部裂纹发生率

在当前工业化生产过程中，高速连铸作为一种现代化生产工艺，在提高产业生产质量和效率等方面而言具有重要意义，但不可否认的是，由于拉速提高，凝固时间会延长，鼓肚量增大的同时，也导致了中心偏析和内部裂纹问题的产生，且相比传统施工工艺，这种问题的发生率呈倍数增长。

（三）增加了轧板的线状缺陷风险

與传统工艺技术相比相比，高速连铸工艺的实施导致结晶器液面波动与表面流速更加剧烈，与此同时，再加上拉速的提高，使得结晶器内夹杂物停留时间变短，长此以往内部的某些杂质去除质量会有所影响，进而在增加闸板线状缺陷风险问题的同时，国家整体发展也势必受到了一定影响。

二、 炼钢连铸板坯常见缺陷的处理技术和清理工艺

（一）强冷却能力结晶器技术

在进行连铸作业时，在结晶器内从水口吐出的钢液发生凝固反应，形成具有一定厚度的初生坯壳来抵抗钢水静压力，但在高速连铸过程中，坯壳变薄导致了漏钢问题的发生率，进而导致了一系列问题的发生，而“强冷却能力结晶器技术”则主要用于增加初生坯壳厚度。在进行强冷却能力结晶器技术应用过程中，为确保应用效益的最大化发挥，基层产业机构和相关部门工作人员需做好如下工作，即——控制结晶器铜板厚度、合理调整固定螺栓处冷却以及增大冷却水流量和流速，从某方面而言只有确保如上工作的顺利开展，才能确保“强冷却能力结晶器技术”应用效益的最大化发挥。

（二）高速连铸卷渣控制技术

1. 结晶器卷渣发生机理

通过采用物理模拟对结晶器卷渣机理进行系统化研究发现，高速连铸卷渣控制手段主要有五种，即——剪切卷渣（流股撞击窄面沿着窄面往上运行，推动保护渣往水口附近移动）、漩涡卷渣（水口左右两侧非对称流场）、非稳态卷渣（钢液表面非稳态流引起的）、负压卷渣（水口出口高速钢流将液态保护渣沿水口外壁吸入）以及气泡卷渣。经大量调研数据分析可知，提出用液面波动指数“F数”来评价液面波动，具体来看F数与冷轧卷缺陷发生率关系为——F=ρQLve（1-sinα）/4D，其中ρ为钢液密度，QL为钢液体积流量，ve为钢液流股撞击结晶器窄面速度，α为钢液流股撞击窄边角 度，D为流股撞击点距弯月面的距离。

2. 高速连铸浸入式水口研究

在进行高速连铸过程中，为确保连铸工艺效益的最大化发挥，基层产业机构和相关部门还需加大对高速连铸浸入式水口研究，究其原因主要是因为浸入式水口结构是连铸过程中为数不多的较易改变且对结晶器流场产生深远影响的参数。经大量调研数据分析可知，水口出口孔数、出口角度、底部形状、出口形状是浸入式水口结构的主要构成，通过不断探索实践可了解到——使用大倾角水口有利于降低高速连铸结晶器的液面波动和卷渣风险以及凹底水口有利于降低液面波动和卷渣概率。

（三）高速连铸结晶器电磁冶金技术

高速连铸结晶器电磁冶金技术在第二代基础上在上磁场附加了交流磁场，目前来看着这种连铸工艺的实施可提供3种模式，即直流、交流和组合模式。直流模式：上下线圈都通入直流电源，与FCMold类似;交流模式：仅上线圈通交流电源，在低拉速使用，在弯月面形成旋转流场冲刷凝固前沿夹杂物，改善表面质量;组合模式：上部线圈通入交流电，下部线圈使用直流电，可降低流股冲击深度，提高弯月面温度等。

三、 结语

综上所述，在现阶段工业化改革不断推进的新市场经济常态下，随着钢铁产业规模和数量的持续增加，为从根本上在提高金属产量的同时降低能源消耗，将高速连铸技术实践于钢铁工业生产中，是目前推动产业可持续发展的重要战略手段，与此同时，为降低各种常见缺陷问题的发生率，提高企业经济效益和社会效益，在生产作业过程中保证各项技术工艺处理手段的有效落实已迫在眉睫。

参考文献：

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[4]朱正海.连铸板坯宽面纵裂纹及影响因素研究[J].宽厚板，2007（6）

作者简介：栗亮，江长军，河北钢铁集团邯宝炼钢厂。