連鑄二冷工藝優(yōu)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(duì)165mm×165mm方坯澆鑄過程出現(xiàn)角部裂紋缺陷實(shí)際問題進(jìn)行試驗(yàn)研究，通過調(diào)整拉速范圍，優(yōu)化二冷噴嘴夾角及水量，經(jīng)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(guān)鍵詞：角部裂紋;拉速;夾角;水量

1 現(xiàn)存問題及原因分析

2019年6月以來，我公司（以下簡(jiǎn)稱“漢鋼公司”）煉鋼廠對(duì)1#方坯連鑄機(jī)進(jìn)行165mm×165mm斷面改造后，頻繁性出現(xiàn)連鑄坯角部裂紋內(nèi)部缺陷。

在連鑄坯頻繁出現(xiàn)角部裂紋的階段，1#連鑄機(jī)生產(chǎn)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(hào)噴嘴，以不同水壓下，測(cè)算霧化冷卻水覆蓋效果，具體參數(shù)優(yōu)化對(duì)比見表1。

2 工藝優(yōu)化試驗(yàn)與結(jié)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(duì)連鑄拉速范圍、二次冷卻制度實(shí)施噴嘴水量和夾角參數(shù)優(yōu)化試驗(yàn)。

2.1 連鑄坯拉速參數(shù)優(yōu)化試驗(yàn)研究

在二冷零段原使用HH18型號(hào)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(guān)系，見表2。

拉速在2.3-3.3m/min變化時(shí)，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(duì)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(dòng)范圍，根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際情況，拉速在2.5-3.1m/min范圍噴嘴能夠滿足生產(chǎn)需要。

1#連鑄機(jī)使用圓錐形實(shí)芯噴嘴，整個(gè)二冷段采用全自動(dòng)配水模式，二冷零段配方見表3。

從以上拉速和二冷區(qū)配水參數(shù)數(shù)據(jù)可知，使用HH18噴嘴時(shí)，在標(biāo)準(zhǔn)壓力0.3MPa時(shí)，冷卻水量為14.4L/min，拉速≤2.7m/min，噴嘴壓力在0.5MPa以下，導(dǎo)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(shí)，調(diào)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(yàn)120與140水量噴嘴，拉速、水量和壓力的關(guān)系見表5。

2.3 噴嘴夾角度優(yōu)化試驗(yàn)研究

100°與110°噴嘴夾角條件下，對(duì)噴嘴壓力、霧化水噴射角度與連鑄坯覆蓋率影響進(jìn)行了試驗(yàn)研究，參數(shù)優(yōu)化調(diào)整及覆蓋率數(shù)據(jù)見表6。

3 結(jié)論

通過調(diào)整拉速范圍，優(yōu)化二冷參數(shù)，將二冷零段原有HH18型號(hào)噴嘴改為3/8PZ120110QZ5，鑄坯角部裂紋由2.62級(jí)降低至1.03級(jí)，3.5級(jí)以上缺陷比率由32.35%降低至0，消除了角部裂紋缺陷對(duì)連鑄坯質(zhì)量的影響。

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