1 锭型分析

关于6 t 钢锭锭型参数的评价，可以发现除下模壁较厚之外，其他参数基本合理。下模壁较厚可能导致冷却速度加快， 形成细长液心，造成中心疏松及缩孔。这是影响冒口补缩效果的因素之一，通过调整锭模下部的厚度，可以控制冷却速度，调整液心的长度，缩短补缩距离。

冒口补缩的效果， 由冒口的补缩能力和补缩的客观条件决定。下锭模的厚度影响钢锭局部的冷却速度，属于后者；冒口的钢液状态、纯净度和冒容比可能会影响冒口的补缩能力，属于前者；因此，基于对缺陷类型和锭型的评价， 进一步对冒口的补缩能力进行分析。

2 冒口补缩的情况分析

（1）冒口质量检测

冒口处的表面品质极差，凹坑深度较大，可能存在内部质量问题。于是，在冒口位置取样分析，对样品进行金相分析，结合取样部位及剖面颜色分布，可认为V 型疏松区组织存在大量的空洞、夹杂及成分偏析。冒口处的V型缺陷说明锭身的也可能存在质量；同时，除去锭模厚度的问题，该类缺陷出现原因还存在其他可能，尤其是锭模冒口的设定。

（2）绝热板性能测试

从现场取得6 t 钢锭使用的绝热板，经检测该绝热板的主要成分是SiO₂，属于轻质耐火材料。取边长为30 mm 的六面体做密度和导热性的检测。密度检测时，将该样品于100 ℃干燥箱中干燥2 h 秤重，计算出密度。导热率检测采用PBD-12-4Y 平板导热率测量。测得的密度为1.3370 3×103 kg/m³，导热率为0.197 659 W/(m·℃)。在导热率测试过程中，该样品在1 000 ℃时发生严重粉化。

绝热板的物理性能要求体积密度≤0.95×103 kg/m³，1 000℃导热率≤0.23W/ (m·℃)。

该样品测得密度大于限定值， 导热率接近上限， 1 000 ℃时发生严重粉化，可见其保温效果和耐热性均比较差， 影响冒口补缩性能， 容易导致冒口内的疏松区域延伸到锭身， 从而增大冒口切除量， 减小钢锭利用率； 且对钢锭冒口表面质量不利。

（3）覆盖剂性能测试

从现场取得6 t 钢锭使用的保护渣， 经检测该保护渣的主要成分是SiO₂、CaO 和Al₂O₃。采用熔点熔速测定仪测试保护渣的熔点和熔速。对比发现，该渣样性能比较合理，保护渣对钢锭质量缺陷的影响较小。

覆盖剂质量应该合格； 绝热板质量差会导致冒口处的钢液温度下降过快， 并混入夹杂物， 影响补缩，是造成冒口缺陷的原因之一。

3 浇注和保温制度分析

锭身浇注4~7 min，浇注速度15~30 kg/s，浇到冒口绝热板下端进行细流填充。之后加入发热剂等待拔模。这种一段式的浇注方式有可能与该厂采取的较高过热度不匹配(液相线1 485 ℃，过热度50~55 ℃)，产生裂纹的机率增加。

具体可以解释为：高浇速、高过热度，浇完锭身之后下部钢液仍未凝固， 随着冷却的进行形成较长的液心(补缩距离增加)，在冒口补缩能力固定的情况下，容易在冒口与锭身结合处形成凝固搭桥效应，影响补缩的客观条件。而高浇速、过低的过热度仍然存在风险，控制较难。所以应选择合适的浇注制度与钢液过热度匹配。关于对浇注制度合理性的判断，可通过分析缺陷主要出现的部位来验证。

分析发现， 大部分裂纹缺陷在冒口与锭身结合处；主要撕裂状裂纹、横裂纹、纵裂纹，并伴随有疏松甚至密集性缺陷，这些缺陷一直延伸到锭身。

部分钢锭锻造后也发现了裂纹， 在距离端部700~800 mm 处，原本应为冒口和锭身结合部位(浇高240 mm，切去一定长度锻造)。但部分裂纹没有氧化脱碳现象，应是在锻造过程中产生；因为在锻造前的加热扩散过程中， 钢锭已产生了过热；锻造后冷却速度较快，没能及时回火，以致产生大量的粗大上贝氏体组织， 在切应力作用下在锻件上产生了长而深的纵向裂纹。

综合分析认为， 浇注制度不合理引起的凝固搭桥效应和绝热板下端引起的热效应， 是裂纹产生的主要原因，锻造后的热处理制度是次要原因 。