结晶器磨损对连铸小方坯鼓肚变形及内裂纹形成的影响

摘要

应用连铸坯凝固传热与应力分析耦合数学模型，定量地描述了坯壳与结晶器壁间气隙的大小和分布，着重研究了结晶器 磨损对坯壳鼓肚变形和内裂纹形成的影响．结果表明：气隙首先形成于坯壳的角部区域，并且以顶角处的气隙厚度最大，逐渐向中 心区扩展；当结晶器磨损严重时，坯壳偏角区成为热节区，在热节区内坯壳厚度最薄、同时在结晶器下半部产生鼓肚变形，这种变 形起始于坯壳最薄弱的偏角热节区，在热节区附近的铸坯对角线凝固前沿产生的力学应变达到临界应变，使铸坯产生内裂纹．研究 结果验证了严重的结晶器磨损是连铸坯产生鼓肚变形、偏角区内裂纹乃至漏钢事故的重要原因之一，也说明了铸坯偏角区内裂纹是 起源于对角线的凝固前沿并向温度相对较高的两个薄弱环节－表层热节区和凝固前沿方向扩展．