CN110052588B - 一种微合金钢铸坯角部横裂纹控制工艺及结晶器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微合金钢铸坯角部横裂纹控制工艺及结晶器，属于板坯连铸技术领域。该结晶器包括机架和安装在机架上的宽面水箱和窄面水箱，所述宽面水箱上安装有宽面铜板，所述窄面水箱上安装有窄面铜板，所述宽面铜板上具有多个沿宽面铜板的长度方向延伸的宽面水槽，所述窄面铜板上具有多个沿窄面铜板的长度方向延伸的窄面水槽，其通过对铜板结构的改进，能够有效地控制微合金钢连铸板坯角部横裂纹的产生，提高产品质量和生产效率。该工艺通过结晶器强冷、二冷均匀弱冷和减少板坯所受额外应力的结合的方式进行板坯连铸生产，能够大幅度减少甚至消除微合金钢连铸板坯的角部横裂纹，极大地提高微合金钢连铸板坯的质量和生产效率，节约成本。

Description

一种微合金钢铸坯角部横裂纹控制工艺及结晶器

技术领域

本发明属于板坯连铸技术领域，更具体地说，涉及一种微合金钢铸坯角部横裂纹控制工艺及结晶器。

背景技术

微合金化钢是指碳含量在0.06％～0.25％、锰含量≥1.0％且加入了Nb，V，Ti，Cu，P等微合金元素的钢。这些微合金元素的存在能够通过细化晶粒、固溶强化、析出强化、位错强化等机理大大提高钢材的强韧性指标，从而实现钢材的轻量化设计，符合节能减排、低碳经济的要求，因此，近年来微合金化钢的开发及应用进行了大力发展并取得了较大进步。

但是，微合金元素的加入也会使得微合金化钢的高温力学性能发生较大变化，导致钢的第三脆化区间变宽变深，钢的裂纹敏感性增加，尤其是，连铸板坯的角部横裂纹发生几率比其它钢种大得多，角部横裂纹在轧制过程中扩展，会造成钢板或钢卷边裂缺陷，导致钢板或钢卷的降级，甚至报废，产生较大的损失，因此，如何解决微合金化钢连铸板坯角部横裂纹缺陷是困扰各大冶金企业的难题之一。

如中国专利申请号为：CN201410268120.X，公开日为：2014年9月17日的专利文献，公开了一种控制微合金钢板坯角部横裂纹的二次冷却方法，其在铸坯出结晶之后至脱离弯曲段之前通过弱冷模式对铸坯角部的温度进行控制，使得铸坯角部温度不低于Ae3温度，在平衡状态下时，奥氏体与铁素体共存的最高温度；在进入矫直段之前，将弱冷模式转变为强冷模式，使得铸坯角部温度达到Ar3温度，即在铸坯冷却过程中，奥氏体开始向铁素体转变的温度；进入矫直段后，继续采用强冷模式。该发明通过优化连铸板坯二冷模式控制，先通过弱冷模式获得尺寸更大且分布更为弥散的析出物，大大增强铸坯的塑性，然后通过强冷模式获得大比例的晶内铁素体，减小应力集中，进而大大降低了铸坯角部横裂纹发生的概率，简单易实现。但是，连铸坯的冷却过程从钢水进入结晶器内时就开始了，钢水在结晶器内的冷却过程对后续连铸坯的质量一样会产生极大的影响。该方案仅针对连铸坯在出结晶器之后的工艺参数进行改进来减少连铸坯角部横裂纹的发生，其对钢水在结晶器内的前期冷却过程并没有完善的分析和控制措施，因此该方案只能减少而不能消除连铸坯当中的角部横裂纹，达到的效果并不理想，后期仍需要人工对连铸坯角部横裂纹进行清理，费时费力，影响连铸坯的生产效率和成本。

又如中国专利申请号为：CN201810329636.9，公开日为：2018年8月3日的专利文献，公开了一种微合金钢薄板坯边角裂纹控制装备及工艺，其涉及钢的薄板坯连铸连轧技术领域。该控制装备包括二冷配水系统、角部高效传热窄面高斯凹形曲面结晶器和结晶器窄面足辊区新增强喷淋系统，新增强喷淋系统包括新增供水管路、新增强喷淋架以及配水控制系统。该控制工艺采用角部高效传热窄面高斯凹形曲面结晶器、整体增强冷却工艺协同结晶器窄面足辊区新增强喷淋系统的配水工艺、宽面整体缓冷却配水工艺进行动态配水。该发明可稳定实现铸坯边角部组织微合金碳氮化物弥散化析出，自身强化铸坯边角部组织，同时促进铸坯液芯大变形压下过程窄面金属向侧弧流动，降低铸坯边角部应力，很大程度上降低微合金连铸坯的角部裂纹。该方案的主要改进点是对结晶器的窄面铜板的结构进行了特殊了设计，从而配合其余的一系列工艺来控制连铸坯角部裂纹的产生。但是，该方案采用的窄面铜板的结构是专门设计的凹型曲面结构，窄面铜板上的水槽也为配合铜板结构而专门设计的圆形结构，这种铜板只适用于该方案中提及的厚度为50mm-135mm的薄板坯连铸生产，不处于这个厚度范围的中厚板的连铸生产采用这种铜板结构的设计时便不能达到很好地消除连铸坯角部裂纹的效果，甚至可能会因为板坯的厚度不同而产生比一般技术更多的角部裂纹。因此，这种特殊结构的窄面铜板的适用范围较小，且需要专门的模具或设备进行制造，成本较高，而该方案中只针对窄面铜板的机构做出了改进，对于宽面铜板的结构却没有做出相应的改动，尽管不改动宽面铜板的结构可以降低该装置的成本，但是其对于连铸坯的质量势必会造成一定的影响，另外，该方案中的结晶器的其余参数并没有因专门设计的窄面铜板结构而进行相应的配合改进，其只采用一般的结晶器的工艺参数来与特殊设计的窄面铜板配合进行工作，使得该方案的技术效果并不是特别理想。

发明内容

1、要解决的问题

针对现有的微合金钢连铸板坯角部出现横裂纹，且没有完善的解决措施的问题，本发明提供一种微合金钢铸坯角部横裂纹控制工艺，该工艺通过结晶器强冷、二冷均匀弱冷和减少板坯所受额外应力的结合的方式进行微合金板坯连铸生产，能够大幅度减少甚至消除微合金钢连铸板坯的角部横裂纹，极大地提高微合金钢连铸板坯的质量和生产效率，节约成本。

本发明还提供一种结晶器，用于上述微合金钢铸坯角部横裂纹控制工艺，能够有效地控制微合金钢连铸板坯角部横裂纹的产生，提高产品质量和生产效率。

2、技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种结晶器，包括机架和安装在机架上的宽面水箱和窄面水箱，所述宽面水箱上安装有宽面铜板，所述窄面水箱上安装有窄面铜板，所述宽面铜板上具有多个沿宽面铜板的长度方向延伸的宽面水槽，所述窄面铜板上具有多个沿窄面铜板的长度方向延伸的窄面水槽；所述宽面水槽的宽度为9mm～12mm，所述窄面水槽的宽度为8mm～11mm，窄面水槽的宽度比宽面水槽的宽度小1mm～2mm；所述宽面水槽和窄面水槽的高度保持一致且均为10mm～12mm。

作为技术方案的进一步改进，所述宽面铜板与宽面水箱之间、窄面铜板与窄面水箱之间均通过螺栓连接；内部具有螺栓的宽面水槽和窄面水槽的高度为14mm～16mm。

作为技术方案的进一步改进，所述内部具有螺栓的宽面水槽和窄面水槽的至少一个侧面设置为斜面式结构。

作为技术方案的进一步改进，还包括设置于结晶器下端出口处的足辊；所述位于宽面铜板下端的足辊为与宽面铜板的尺寸相对应的宽面足辊，所述位于窄面铜板下端的足辊为与窄面铜板的尺寸相对应的窄面足辊；所述足辊上装有喷淋装置，用于对铸坯进行喷水冷却。

一种微合金钢铸坯角部横裂纹控制工艺，采用上述技术方案中所述的一种结晶器，包括如下步骤：

一、结晶器强冷

控制结晶器冷却宽面水量为4050～4500L/min，窄面水量为430～540L/min；

二、二冷均匀弱冷

控制结晶器宽面足辊的水流密度为150～300L/m²·min，结晶器窄面足辊的水流密度为180～300L/m²·min；宽面足辊水流密度/窄面足辊水流密度为0.7～1.1；

三、扇形段弯曲

控制铸坯出结晶器后的扇形段的对弧精度小于0.3mm。

作为技术方案的进一步改进，还包括：控制结晶器的倒锥度值为1％～1.2％。

作为技术方案的进一步改进，还包括：控制结晶器保护渣的碱度值为1.07～1.27。

作为技术方案的进一步改进，所述保护渣的熔点为1075℃～1105℃，粘度为0.06Pa.S～0.18Pa.S。

作为技术方案的进一步改进，还包括：控制铸坯的拉速为0.8m/min～1.6m/min。

作为技术方案的进一步改进，所述铸坯厚度为210mm～250mm。

3、有益效果

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

(1)钢水在进入结晶器后与结晶器内的铜板接触，其与铜板接触的四周会凝固成一定厚度的坯壳，但是坯壳各个部位的凝固速度很难保持均匀一致，尤其是坯壳角部的凝固速度极为难以控制，使得凝固而成的角部坯壳的高温力学性能较差，从而令坯壳在后续连铸过程中产生角部横裂纹，而本发明一种结晶器，针对这一现象在现有的结晶器的基础上对结晶器的铜板进行了改进，通过大量实验和生产实践总结出合适的宽面铜板和窄面铜板上的水槽宽度和高度，使得钢水在结晶器内凝固的时各个部位的凝固速度均匀一致，从而使凝固的坯壳壁厚相同，大大提高了坯壳的高温力学性能，加强了坯壳角部在后续连铸工序中的抗拉能力，降低了产生角部横裂纹的概率；尤其是针对210mm～250mm这一厚度范围的连铸板坯的生产，本发明的结晶器能使钢水凝固后的高温力学性能达到最佳状态，并在后续连铸过程中极大地降低角部横裂纹的产生，节省人工处理角部横裂纹的大量时间和成本；

(2)本发明一种结晶器，铜板与水箱之间通常采用螺栓连接从而使得其方便拆装，这就使得螺栓所在的水槽内的水流量与其余水槽发生不一致的情况，对钢水的冷却效果也会发生不一致从而导致钢水在结晶器内的凝固速度不一，产生角部横裂纹的概率增大，针对这一问题，通过实验和生产实践中的数据进行总结，本结晶器将螺栓所在水槽的高度设置为14mm～16mm，在该高度范围下，整个铜板对于钢水的冷却速度可以保持均匀一致，从而减少角部横裂纹的产生概率；

(3)本发明一种结晶器，其将螺栓所在水槽的至少一个侧面设置为斜面式结构，能够降低螺栓所在水槽内的冷却水对螺栓的冲击力，防止螺栓发生损伤从而影响铜板与水箱之间的连接强度，甚至造成工作过程中铜板脱离的安全隐患；

(4)本发明一种微合金钢铸坯角部横裂纹控制工艺，采用了本发明的结晶器进行板坯的连铸，其配合改进后的铜板结构分别设置特定的宽面水量和窄面水量对钢水进行强冷，极大地提高了钢水在结晶器内的凝固效率和坯壳的高温力学性能，且本工艺在结晶器强冷的基础上进一步配合采用了二冷均匀弱冷的工艺，并将扇形段的对弧精度控制在0.3mm以内，大大降低了铸坯在后续工序中的角部横裂纹的发生概率，提高了板坯的生产效率，节约成本，尤其是针对厚度在210mm～250mm之间的连铸板坯，能够做到基本消除角部横裂纹；

(5)本发明一种微合金钢铸坯角部横裂纹控制工艺，根据设定的特殊工艺将结晶器的倒锥度值设置为1％～1.2％，能够在得到合适的结晶器内凝固的坯壳的厚度的同时保证坯壳的角部质量，降低角部横裂纹产生的概率；

(6)本发明一种微合金钢铸坯角部横裂纹控制工艺，结晶器保护渣的碱度值为1.07～1.27的碱性，能够有效地吸附钢水中的夹杂物，另外，保护渣的熔点和粘度都是经过试验得到的适合于本发明的结晶器的最佳配比，从而在最大程度上提高钢水在结晶器内的凝固效果；

(7)本发明一种微合金钢铸坯角部横裂纹控制工艺，将铸坯的拉速控制在0.8m/min～1.6m/min之间，能够在保证铸坯的生产效率的同时不对铸坯造成损伤。

附图说明

图1为结晶器的结构示意图；

图2为结晶器足辊的结构示意图；

图3为宽面铜板的结构示意图；

图4为窄面铜板的结构示意图；

图5为铜板水槽的局部放大图；

图6为连铸坯表面温度控制曲线；

图中：1、机架；2、宽面水箱；3、窄面水箱；4、宽面铜板；41、宽面水槽；5、窄面铜板；51、窄面水槽；6、螺栓；7、足辊；8、喷淋装置。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明进一步进行描述。

实施例1

如图1和图2所示，一种结晶器，主要用于对从中间包出来的高温液态钢水进行冷却，使钢水快速凝固成四周一定厚度的坯壳，但内部仍为液态钢水的未完全凝固铸坯，然后依次经过结晶器下口处的二次冷却区和空冷区，直至完全凝固成一定形状的铸坯。下面对结晶器的具体结构做详细描述。

结晶器主要包括机架1和竖向安装在机架1上的宽面水箱2和窄面水箱3，宽面水箱2和窄面水箱3用于提供冷却水对钢水进行冷却。其中，宽面水箱2具有两个，对称设置于结晶器内部，两个宽面水箱2的内侧均通过螺栓6安装有一块宽面铜板4；窄面水箱3也具有两个，对称设置于两个宽面水箱2之间，两个窄面水箱3的内侧通均过螺栓6安装有一块窄面铜板5，一对宽面铜板4和一对窄面铜板5之间形成沿竖直方向延伸的一条矩形通道，该矩形通道即为钢水在结晶器内的冷却通道，其长和宽需根据实际生产的连铸坯的厚度和宽度进行调整，一般情况下，矩形通道的长度对应于连铸坯的宽度，矩形通道的宽度对应于连铸坯的厚度，本实施例也采用这种情况。本实施例中，通过在一对窄面水箱3的外侧分别安装一个调宽装置来调节矩形通道的长度，该调宽装置采用现有连铸技术中常见的结晶器蜗轮蜗杆式或液压缸式调宽装置均可，本实施例采用蜗轮蜗杆式调宽装置。另外，矩形通道的出口处设置有足辊7，足辊7包括分别位于一对宽面铜板4下端的一对宽面足辊和位于窄面铜板5下端一对窄面足辊，宽面足辊和窄面足辊的尺寸分别与宽面铜板4和宽面铜板4的尺寸相对应，足辊7具体安装方式和结构属于板坯连铸中常见的现有技术，故在此不做详细阐述。足辊7上装有用于对从矩形通道出来的铸坯进行二次冷却的喷淋装置8，该喷淋装置8可采用现有连铸技术中常见的方式，本实施例采用棍子、水管和喷嘴组合的方式对铸坯进行二次冷却，其具体安装方式和结构属于本领域技术人员所知的现有技术，故在此不做详细描述。

一般来说，结晶器内的铜板与水箱相连的侧面上会开设有用于冷却水流通和存储的水槽，水槽中的冷却水会对钢水进行降温冷却使钢水四周凝固成一定厚度的坯壳，然后新的冷却水再从水箱中流出并继续对钢水进行降温冷却。然而，钢水在矩形通道流通时，其四周各个部位坯壳的凝固速度很难保持一致，尤其是坯壳角部处的凝固，因为宽面铜板4和窄面铜板5的不同尺寸和不同水流量的影响，角部坯壳的凝固速度更难与其余处坯壳保持一致，从而影响角部坯壳组织的韧性，使得铸坯在后续连铸过程中产生角部横裂纹。针对这一问题，本实施例对结晶器的宽面铜板4和窄面铜板5作出了改进。

如图3至图5所示，宽面铜板4上具有多个沿宽面铜板4的长度方向延伸的宽面水槽41，窄面铜板5上具有多个沿窄面铜板5的长度方向延伸的窄面水槽51，两种水槽的横截面均为矩形结构。为了解决上述钢水在结晶器内冷却速度不一致而导致角部横裂纹产生的问题，发明人经过了大量的实验和生产实践的总结，通过对铜板上水槽的尺寸进行改进即可有效地降低连铸坯角部横裂纹的产生，尤其是对于厚度为210mm～250mm之间的连铸坯，效果最为明显，下面给出几组具体数据：

(1)宽面水槽41的宽度为9mm，高度为10mm；窄面水槽51的宽度为8mm，高度为10mm。分别在原有工艺上生产厚度为150mm、210mm、230mm、250mm和300mm的连铸坯，角部横裂纹发生的概率分别下降了31％、52％、62％、54％和27％。

(2)宽面水槽41的宽度为10mm，高度为11mm；窄面水槽51的宽度为9mm，高度为11mm。分别在原有工艺上生产厚度为150mm、210mm、230mm、250mm和300mm的连铸坯，角部横裂纹发生的概率分别下降了34％、55％、67％、56％和30％。

(3)宽面水槽41的宽度为12mm，高度为12mm；窄面水槽51的宽度为10mm，高度为12mm。分别在原有工艺上生产厚度为150mm、210mm、230mm、250mm和300mm的连铸坯，角部横裂纹发生的概率分别下降了33％、51％、59％、51％和33％。

另外，由于铜板与水箱之间采用螺栓6连接从而使得其方便拆装，这就使得螺栓6所在的水槽内的水流量与其余水槽发生不一致的情况，对钢水的冷却效果也会发生不一致从而导致钢水在结晶器内的凝固速度不一，产生角部横裂纹的概率增大，针对这一问题，通过实验和生产实践中的数据进行总结，将螺栓6所在水槽的高度设置为14mm～16mm，本实施例将螺栓6所在水槽的高度设置为15mm，再将螺栓6所在水槽的一个侧面设置为斜面式结构，角部横裂纹发生的概率在原有的基础上均再次下降了3％到7％。且螺栓6所在水槽的斜面式侧面降低了螺栓6所在水槽内的冷却水对螺栓6的冲击力，能够防止螺栓6发生损伤从而影响铜板与水箱之间的连接强度，甚至造成工作过程中铜板脱离的安全隐患。

综上所述，本实施例的结晶器能够使得钢水在结晶器内凝固的时各个部位的凝固速度均匀一致，从而令凝固的坯壳壁厚相同，大大提高了坯壳的组织韧性，加强了坯壳角部在后续连铸工序中的抗拉能力，降低了产生角部横裂纹的概率。尤其是针对210mm～250mm这一厚度范围的连铸板坯的生产，本实施例的结晶器能使钢水凝固后的高温力学性能达到最佳状态，并在后续连铸过程中极大地降低角部横裂纹的产生，节省人工处理角部横裂纹的大量时间和成本。

实施例2

一种微合金钢铸坯角部横裂纹控制工艺，采用实施例1中的一种结晶器进行连铸板坯的生产，主要对象为厚度处于210mm～250mm之间的连铸板坯，包括如下步骤：

一、结晶器强冷

控制结晶器冷却宽面水量为4050～4500L/min，窄面水量为430～540L/min，该宽面水量和窄面水量是配合改进后的铜板结构而设定的对钢水进行强冷的水量，处于这个参数范围时。生产铸坯尤其是厚度范围为210mm～250mm之间的铸坯，能极大地提高了钢水在结晶器内的凝固效率和坯壳的高温力学性能。

控制结晶器的倒锥度值为1％～1.2％，该倒锥度值的范围对于厚度范围处于150mm～300mm的铸坯均有较好的效果，其中对于210mm～250mm厚度的铸坯效果最为明显，其能够在得到合适的结晶器内凝固的坯壳的厚度的同时保证坯壳的角部质量，从而降低角部横裂纹产生的概率。

控制结晶器保护渣的碱度值为1.07～1.27，熔点为1075℃～1105℃并在1300℃下的粘度保持为为0.06Pa.S～0.18Pa.S之间。该PH值下的保护渣处于碱性状态，能够有效地吸附钢水中的夹杂物，实验后得出PH值为1.07～1.27的保护渣对于夹杂物的吸附能力尤其优异；保护渣在钢水的高温下融化后能流入坯壳和结晶器铜板之间的间隙中，能够有效地减少坯壳与铜板之间的摩擦力，而熔点处于1075℃～1105℃范围内的保护渣能够在连铸过程中均速地流入坯壳和铜板之间的缝隙并均匀填充满，保证坯壳和铜板之间传热均匀，而坯壳的裂纹产生的原因很大一部分上都是因为传热不均匀导致的。

控制铸坯拉速为0.8m/min～1.6m/min，该拉速范围时生产中总结出的能够在保证铸坯的生产效率的同时不对铸坯造成损伤的最佳范围，尤其是对于210mm～250mm厚度的铸坯，效果尤其明显。

二、二冷均匀弱冷

控制结晶器宽面足辊的水流密度为150～300L/m²·min，结晶器窄面足辊的水流密度为180～300L/m²·min；宽面足辊水流密度/窄面足辊水流密度为0.7～1.1。该步骤配合步骤一的结晶器强冷，能够使铸坯出结晶器后的冷却速度均匀，提高连铸坯的质量，减少角部横裂纹的产生。需要注意的是，该步骤中的宽面足辊和窄面足辊的水流量大小是在步骤一的结晶器强冷的基础上，经过大量实验数据和生产实践总结出的弱冷效果最适用的参数范围，且宽面足辊和窄面足辊的水流量比例需要严格按照所规定的比例范围进行选取，根据不同厚度的板材在0.7～1.1之间选取适合的最好比例，从而保证微合金钢的第二相粒子在二次冷却过程中的析出均匀，提高铸坯的高温力学性能。实际生产实践中发现，如果宽面足辊和窄面足辊的水流量的比例高于0.7～1.1这一范围，则铸坯在二次冷却过程中会产生过大的热应力，影响铸坯尤其是铸坯的角部高温力学性能，最终制得的成品板坯产生角部横裂纹；而如果宽面足辊和窄面足辊的水流量的比例低于0.7～1.1这一范围，则铸坯在二次冷却过程中会发生局部冷却速度过快或过低的现象，产生各种质量缺陷，尤其是铸坯的角部这一块受影响最为严重，角部横裂纹的发生概率大大增加。

三、扇形段弯曲

控制铸坯出结晶器后的扇形段的对弧精度小于0.3mm，大大减少了铸坯在扇形段的角部横裂纹的产生，可采用名称为：板坯连铸扇形段定位锁紧装置及装配方法，申请号为：CN201510886502.3的专利文献所述的装置对扇形段的对弧精度进行调整。通过该装置进行扇形段的定位锁紧能够有效地将扇形段的对弧精度控制在一个较小的范围，从而提高整体铸坯的生产效率和成品板坯的质量。

下面给出几组具体数据：

(1)宽面水槽41的宽度为9mm，高度为10mm；窄面水槽51的宽度为8mm，高度为10mm；结晶器冷却宽面水量为4050L/min，窄面水量为430L/min；结晶器的倒锥度值为1％；保护渣的碱度值为1.07，熔点为1090℃，1300℃下的粘度为0.1Pa.S；铸坯拉速为0.8m/min；结晶器宽面足辊的水流密度150L/m²·min，结晶器窄面足辊的水流密度为180L/m²·min。分别生产厚度为150mm、210mm、230mm、250mm和300mm的连铸坯，角部横裂纹发生的概率分别下降了51％、95％、99％、93％和56％。

(2)宽面水槽41的宽度为10mm，高度为11mm；窄面水槽51的宽度为9mm，高度为11mm；结晶器冷却宽面水量为4300L/min，窄面水量为490L/min；结晶器的倒锥度值为1.1％；保护渣的碱度值为1.17，熔点为1090℃，1300℃下的粘度为0.1Pa.S；铸坯拉速为1.2m/min；结晶器宽面足辊的水流密度200L/m²·min，结晶器窄面足辊的水流密度为220L/m²·min。分别生产厚度为150mm、210mm、230mm、250mm和300mm的连铸坯，角部横裂纹发生的概率分别下降了55％、96％、99％、94％和60％。

(3)宽面水槽41的宽度为12mm，高度为12mm；窄面水槽51的宽度为10mm，高度为12mm；结晶器冷却宽面水量为4500L/min，窄面水量为540L/min；结晶器的倒锥度值为1.2％；保护渣的碱度值为1.27，熔点为1090℃，1300℃下的粘度为0.1Pa.S；铸坯拉速为1.6m/min；结晶器宽面足辊的水流密度280L/m²·min，结晶器窄面足辊的水流密度为300L/m²·min。分别生产厚度为150mm、210mm、230mm、250mm和300mm的连铸坯，角部横裂纹发生的概率分别下降了52％、94％、98％、99％和64％。

综上所述，本实施例的一种微合金钢铸坯角部横裂纹控制工艺，采用了实施例1的结晶器进行板坯的连铸，其配合改进后的铜板结构分别设置特定的宽面水量和窄面水量对钢水进行强冷，极大地提高了钢水在结晶器内的凝固效率和坯壳的高温力学性能，且该工艺在结晶器强冷的基础上进一步配合采用了二冷均匀弱冷的工艺，并将扇形段的对弧精度控制在0.3mm以内，大大降低了铸坯在后续工序中的角部横裂纹的发生概率，提高了板坯的生产效率，节约成本，尤其是针对厚度在210mm～250mm之间的连铸板坯，能够做到基本消除角部横裂纹。

本发明所述实例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种结晶器，包括机架（1）和安装在机架（1）上的宽面水箱（2）和窄面水箱（3），所述宽面水箱（2）上安装有宽面铜板（4），所述窄面水箱（3）上安装有窄面铜板（5），其特征在于：所述宽面铜板（4）上具有多个沿宽面铜板（4）的长度方向延伸的宽面水槽（41），所述窄面铜板（5）上具有多个沿窄面铜板（5）的长度方向延伸的窄面水槽（51）；所述宽面水槽（41）的宽度为9mm~12mm，所述窄面水槽（51）的宽度为8mm~11mm，窄面水槽（51）的宽度比宽面水槽（41）的宽度小1mm~2mm；所述宽面水槽（41）和窄面水槽（51）的高度保持一致且均为10mm~12mm；

所述宽面铜板（4）与宽面水箱（2）之间、窄面铜板（5）与窄面水箱（3）之间均通过螺栓（6）连接；内部具有螺栓（6）的宽面水槽（41）和窄面水槽（51）的高度为14mm~16mm；所述内部具有螺栓（6）的宽面水槽（41）和窄面水槽（51）的至少一个侧面设置为斜面式结构。

2.根据权利要求1所述的一种结晶器，其特征在于：还包括设置于结晶器下端出口处的足辊（7）；位于所述宽面铜板（4）下端的足辊（7）为与宽面铜板（4）的尺寸相对应的宽面足辊，位于所述窄面铜板（5）下端的足辊（7）为与窄面铜板（5）的尺寸相对应的窄面足辊；所述足辊（7）上装有喷淋装置（8），用于对铸坯进行喷水冷却。

3.一种微合金钢 铸坯角部横裂纹控制工艺，采用权利要求1或2所述的一种结晶器，包括如下步骤：

一、结晶器强冷

控制结晶器冷却宽面水量为4050~4500L/min，窄面水量为430~540L/min；

二、二冷均匀弱冷

控制结晶器宽面足辊的水流密度为150~300L/m²·min，结晶器窄面足辊的水流密度为180~300L/m²·min；宽面足辊水流密度/窄面足辊水流密度为0.7~1.1；

三、扇形段弯曲

控制铸坯出结晶器后的扇形段的对弧精度小于0.3mm；

所述铸坯厚度为210mm~250mm。

4.根据权利要求3所述的一种微合金钢铸坯角部横裂纹控制工艺，其特征在于：还包括：控制结晶器的倒锥度值为1％~1.2％。

5.根据权利要求3所述的一种微合金钢铸坯角部横裂纹控制工艺，其特征在于：还包括：控制结晶器保护渣的碱度值为1.07~1.27。

6.根据权利要求5所述的一种微合金钢铸坯角部横裂纹控制工艺，其特征在于：所述保护渣的熔点为1075℃~1105℃，其在1300℃下的粘度为0.06 Pa.S~0.18Pa.S。

7.根据权利要求4所述的一种微合金钢铸坯角部横裂纹控制工艺，其特征在于：还包括：控制铸坯的拉速为0.8m/min~1.6m/min。

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