Образование трещин на НЛЗ. Факторы, оказывающие влияние на образование трещин. Механические дефекты на рабочей поверхности гильз кристаллизаторов

На образование трещин на НЛЗ определенное влияние оказывает величина углового радиуса гильз кристаллизаторов.

Считается, что при угловом радиусе гильз выше оптимального на заготовках могут появляться трещины по вершинам углов, при пониженном угловом радиусе – околоугловые трещины.   

При использовании ШОС в качестве засыпки зеркала металла в кристаллизаторе, ввиду образования шлакового гарнисажа, снижения величины и повышения равномерности теплоотвода, развитие ромбичности и трещин НЛЗ может быть снижено.

Среди прочих факторов, которые могут усиливать развитие продольных трещин на поверхности НЛЗ можно выделить следующие:

— неточная центровка струи металла из промковша в кристаллизатор;

— циклическое вторичное охлаждение НЛЗ;

— повышенная скорость разливки стали;

— неточная выставка поддерживающих роликов под кристаллизатором;

— механические дефекты на рабочей поверхности гильз кристаллизаторов (особенно в верхней части).

При обнаружении продольных трещин необходимо:

— провести проверку сохранности профиля гильзы кристаллизатора, оценку качества поверхности (при необходимости кристаллизатор заменить);

— проверить выставку кристаллизатора относительно технологической оси ручья МНЛЗ;

— проверить равномерность и чистоту зазора для протока охлаждающей воды между гильзой и обечайкой кристаллизатора;

— проверить выставку поддерживающих роликов под кристаллизатором;

— по возможности оптимизировать химический состав разливаемой стали, для снижения ее трещиночувствительности.

Поперечные поверхностные трещины. Данные трещины располагаются по углам или граням НЛЗ в поперечном направлении, то есть, перпендикулярно направлению разливки металла. Грубые поперечные трещины могут привести к обрывам слитка под кристаллизатором или в ЗВО (рис. 4.12).

Рисунок 4.12 — Поперечные трещины на поверхности НЛЗ

Выделяют ряд факторов, оказывающих влияние на поперечное растрескивание НЛЗ.

Высокое содержание фосфора, серы, меди, олова, сурьмы, мышьяка в стали вызывают ослабляющий эффект на прочность корки непрерывнолитого слитка. При содержании углерода в стали более 0,2 % присутствие хрома, ванадия, ниобия увеличивает склонность к появлению поперечных трещин на поверхности слитка. Если только их содержание не является крайне высоким, данные элементы в одиночку, обычно, не приводят к образованию трещин. Однако, в комбинации с другими отрицательными факторами, они могут вызвать поперечное растрескивание НЛЗ. Низкое отношение Mn/S в стали ведет к повышению хрупкости слитка в горячем состоянии.

Избыточная конусность гильзы или деформация ее профиля, недостаточное количество смазки в кристаллизаторе, отклонения в центровке кристаллизатора относительно технологической оси ручья, отклонения при движении кристаллизатора от траектории могут вызвать увеличение сил трения между слитком и гильзой, и привести к образованию поперечных трещин по углам или граням НЛЗ.

Равномерная конусность по всей длине гильзы кристаллизатора является очень важным фактором. Простого измерения размеров в верхней и нижней частях гильз недостаточно, так как конусность превышающая норму может отмечаться на отдельных, достаточно коротких участках и способствовать развитию трещин. Считается, что при повышенных скоростях разливки и малых сечениях отливаемых заготовок, целесообразно использование гильз кристаллизаторов с меньшей конусностью.

Деформация профиля гильзы, вызванная механическими или термическими факторами, может явиться реальной причиной растрескивания слитка. Важно, чтобы уплотнение в нижней части гильзы не ограничивало ее температурное удлинение в процессе разливки стали, так как в противном случае это вызовет деформацию.

Настройка режима качания кристаллизатора является одним из основных факторов определяющих возможность образования поперечных трещин на поверхности заготовок.