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D0I:10.13374/i.i8sm1001t53.2011.03.015 第33卷第3期 北京科技大学学报 Vol 33 No 3 2011年3月 Journal of Un iversity of Science and Techno lgy Beijing Mar.2011 攀钢板坯连铸机不同断面铸坯角部横裂纹分析 李菊艳文光华)唐萍) 黎建全)向成礼2) 1)重庆大学材料科学与工程学院，重庆4000442)攀钢集团攀枝花钢钒有限公司，攀枝花617000 区通信作者，Email lijvyan@126cm 摘要通过喷嘴性能测试、重熔凝固冷却实验和计算机仿真软件计算，研究了攀钢不同断面板坯角部冷却情况对铸坯角部 横裂纹的影响.研究表明：对于11601080和1250mm三个断面尺寸的铸坯，较强的冷却使角部温度较早低于A3温度，矫直 前沿奥氏体晶界形成大量膜状先共析铁素体，矫直时容易沿奥氏体晶界形成角部横裂纹·为解决角部横裂纹问题，通过改变 铸坯表层组织来控制铸坯角部横裂纹的产生，并将其应用于攀钢现场生产· 关键词连铸；二次冷却：裂纹：微观组织控制 分类号TF777.1 Analysis on corner transverse cracks of slabs w ith different section dim ensions cast w ith Pangang slab casting m achine LI Juyan☒，WEN Guang ua》,TANG Ping,LI Jian-qan,XIANG Cheng-li 1)Colkge of Materials Seience and Engineerng Chongqng University Chongqing 400044.China 2)Pangang G mup Panzhhua Steel&Vanagim Co L Panhhua 617000.China Correspond ing author Email lijvyan j 126.com ABSTRACT The effect of cooling conditions on the comer transverse cracks of slabs w ith different section dinensions was studied by nozzle perfomance measurements remelting and solidification cooling experin ents and numerical smulations The results show that the comer temperature is bwer than the As temperature earlier for slabs w ith section dinensions of 1000 1160 and 1250mm during a stronger cooling There is a large number of fim-like proeutectoid ferrite along grain boundaries and transverse cracks fom along prior austenite grain boundaries when straightening To prevent from these transverse cracks a process to control the surface m icrostnucture of a slab was adopted and applied to actual production at Pansteel KEY WORDS continuous casting secondary cooling cracks m icrostnucture control 攀钢1板坯连铸机铸坯投产于1993年，两机两 力作用时，就容易产生角部横裂纹，然而，对攀钢铸 流，铸坯断面为200mm×(1000~1300)mm,主要 坯质量进行调查统计发现，并非所有断面尺寸板坯 浇注普碳钢和低合金钢，最常见的铸坯质量缺陷是 都存在严重的角部横裂纹问题，而是集中在某几个 横裂纹，为解决横裂纹问题，许多学者也做了大量 断面俦坯上，对此，本文在攀钢1俦机喷嘴性能测 研究，研究内容主要集中在二冷配水强弱和钢 试的基础上，利用重熔凝固实验模拟了现场冷却条 种的高温脆化机理上，攀钢现行二冷工艺采用弱冷 件下铸坯角部温度曲线，结合攀钢板坯二冷计算机 方式，保证矫直前铸坯目标温度高于1000℃，以避 仿真软件，计算得到不同断面铸坯角部温度曲线，分 开钢的低塑性区).采用弱冷冷却模式后，铸坯宽 析攀钢现行喷嘴布置方式下，不同断面铸坯在矫直 面横裂纹数量明显减少，但角部横裂纹依然存在， 前I区至N区的角部冷却情况和对铸坯角部横裂纹 由于板坯角部处于二维传热，冷却较快，板坯横向上 形成的影响，从解决角部横裂纹的角度出发，提出攀 温度的均匀性很难保证，因此角部温度一般低于宽 钢1板坯连铸机二冷制度的优化方案并进行工业 面温度，使矫直前角部温度落入脆性区，受到矫直应 应用 收稿日期：2010-06-01第 33卷 第 3期 2011年 3月 北 京 科 技 大 学 学 报 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＢｅｉｊｉｎｇ Ｖｏｌ．33Ｎｏ．3 Ｍａｒ．2011 攀钢板坯连铸机不同断面铸坯角部横裂纹分析 李菊艳 1） 文光华 1） 唐 萍 1） 黎建全 2） 向成礼 2） 1） 重庆大学材料科学与工程学院重庆 400044 2） 攀钢集团攀枝花钢钒有限公司攀枝花 617000 通信作者Ｅ-ｍａｉｌ：ｌｉｊｖｙａｎ＿ｊｖ＠126．ｃｏｍ 摘 要 通过喷嘴性能测试、重熔凝固冷却实验和计算机仿真软件计算研究了攀钢不同断面板坯角部冷却情况对铸坯角部 横裂纹的影响．研究表明：对于 1160、1080和 1250ｍｍ三个断面尺寸的铸坯较强的冷却使角部温度较早低于 Ａ3 温度矫直 前沿奥氏体晶界形成大量膜状先共析铁素体矫直时容易沿奥氏体晶界形成角部横裂纹．为解决角部横裂纹问题通过改变 铸坯表层组织来控制铸坯角部横裂纹的产生并将其应用于攀钢现场生产． 关键词 连铸；二次冷却；裂纹；微观组织控制 分类号 ＴＦ777∙1 Ａｎａｌｙｓｉｓｏｎｃｏｒｎｅｒｔｒａｎｓｖｅｒｓｅｃｒａｃｋｓｏｆｓｌａｂｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｅｃｔｉｏｎｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ ｃａｓｔｗｉｔｈＰａｎｇａｎｇｓｌａｂｃａｓｔｉｎｇｍａｃｈｉｎｅ ＬＩＪｕ-ｙａｎ 1） ＷＥＮＧｕａｎｇ-ｈｕａ 1）ＴＡＮＧＰｉｎｇ 1）ＬＩＪｉａｎ-ｑｕａｎ 2）ＸＩＡＮＧＣｈｅｎｇ-ｌｉ 2） 1） ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＣｈｏｎｇｑｉｎｇ400044Ｃｈｉｎａ 2） ＰａｎｇａｎｇＧｒｏｕｐＰａｎｚｈｉｈｕａＳｔｅｅｌ＆ＶａｎａｇｉｕｍＣｏ．Ｌｔｄ．Ｐａｎｚｈｉｈｕａ617000Ｃｈｉｎａ ＣｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒＥ-ｍａｉｌ：ｌｉｊｖｙａｎ＿ｊｖ＠126．ｃｏｍ ＡＢＳＴＲＡＣＴ Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｃｏｏｌｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｎｔｈｅｃｏｒｎｅｒｔｒａｎｓｖｅｒｓｅｃｒａｃｋｓｏｆｓｌａｂｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｅｃｔｉｏｎｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓｗａｓｓｔｕｄｉｅｄｂｙ ｎｏｚｚｌｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｒｅｍｅｌｔｉｎｇａｎｄｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｃｏｏｌｉｎｇｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓａｎｄｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔ ｔｈｅｃｏｒｎｅｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｓｌｏｗｅｒｔｈａｎｔｈｅＡ3ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｅａｒｌｉｅｒｆｏｒｓｌａｂｓｗｉｔｈｓｅｃｔｉｏｎｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓｏｆ10001160ａｎｄ1250ｍｍｄｕｒｉｎｇａ ｓｔｒｏｎｇｅｒｃｏｏｌｉｎｇ．Ｔｈｅｒｅｉｓａｌａｒｇｅｎｕｍｂｅｒｏｆｆｉｌｍ-ｌｉｋｅｐｒｏｅｕｔｅｃｔｏｉｄｆｅｒｒｉｔｅａｌｏｎｇｇｒａｉｎｂｏｕｎｄａｒｉｅｓａｎｄｔｒａｎｓｖｅｒｓｅｃｒａｃｋｓｆｏｒｍａｌｏｎｇｐｒｉｏｒ ａｕｓｔｅｎｉｔｅｇｒａｉｎｂｏｕｎｄａｒｉｅｓｗｈｅｎｓｔｒａｉｇｈｔｅｎｉｎｇ．Ｔｏｐｒｅｖｅｎｔｆｒｏｍｔｈｅｓｅｔｒａｎｓｖｅｒｓｅｃｒａｃｋｓａｐｒｏｃｅｓｓｔｏｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆａｓｌａｂｗａｓａｄｏｐｔｅｄａｎｄａｐｐｌｉｅｄｔｏａｃｔｕａｌｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎａｔＰａｎｓｔｅｅｌ． ＫＥＹＷＯＲＤＳ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｃａｓｔｉｎｇ；ｓｅｃｏｎｄａｒｙｃｏｏｌｉｎｇ；ｃｒａｃｋｓ；ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃｏｎｔｒｏｌ 收稿日期：2010--06--01 攀钢1 ＃板坯连铸机铸坯投产于1993年两机两 流铸坯断面为 200ｍｍ×（1000～1300） ｍｍ主要 浇注普碳钢和低合金钢最常见的铸坯质量缺陷是 横裂纹．为解决横裂纹问题许多学者也做了大量 研究 ［1--4］研究内容主要集中在二冷配水强弱和钢 种的高温脆化机理上．攀钢现行二冷工艺采用弱冷 方式保证矫直前铸坯目标温度高于 1000℃以避 开钢的低塑性区 ［5］．采用弱冷冷却模式后铸坯宽 面横裂纹数量明显减少但角部横裂纹依然存在． 由于板坯角部处于二维传热冷却较快板坯横向上 温度的均匀性很难保证因此角部温度一般低于宽 面温度使矫直前角部温度落入脆性区受到矫直应 力作用时就容易产生角部横裂纹．然而对攀钢铸 坯质量进行调查统计发现并非所有断面尺寸板坯 都存在严重的角部横裂纹问题而是集中在某几个 断面铸坯上．对此本文在攀钢 1 ＃铸机喷嘴性能测 试的基础上利用重熔凝固实验模拟了现场冷却条 件下铸坯角部温度曲线结合攀钢板坯二冷计算机 仿真软件计算得到不同断面铸坯角部温度曲线分 析攀钢现行喷嘴布置方式下不同断面铸坯在矫直 前Ⅰ区至Ⅳ区的角部冷却情况和对铸坯角部横裂纹 形成的影响从解决角部横裂纹的角度出发提出攀 钢 1 ＃板坯连铸机二冷制度的优化方案并进行工业 应用． DOI :10．13374／j．issn1001－053x．2011．03．015