承鋼板坯粘結(jié)漏鋼的原因分析

承鋼板坯粘結(jié)漏鋼的原因分析承鋼板坯粘結(jié)漏鋼的原因分析 周學(xué)禹 徐立山 梁靜召 徐海斌 李鵬 河北鋼鐵集團(tuán)承鋼公司 承德 067002 摘要 承鋼 1650mm 板坯連鑄機(jī)在生產(chǎn)初期存在粘結(jié)漏鋼現(xiàn)象 針對(duì)漏鋼的原因進(jìn)入深入的分析和研究 找 出了粘結(jié)漏鋼的主要原因 并制定了詳細(xì)的措施 確保生產(chǎn)能順利的進(jìn)行 關(guān)鍵詞 板坯 粘結(jié)漏鋼 分析總結(jié) 措施執(zhí)行 1 前言 承鋼公司 1650mm 直弧形板坯連鑄機(jī)投產(chǎn)于 2008 年 7 月 鑄機(jī)半徑 8 m 冶金長(zhǎng) 41m 工作拉速 0 8 1 4m min 斷面為 180mm 200mm 900 1650 mm 連鑄機(jī)設(shè)計(jì)年產(chǎn)量為 300 萬噸 定尺為 6 12m 從 2008 年 7 月投產(chǎn)初期 由于鋼水質(zhì) 量 設(shè)備磨合和工藝操作等諸多因素影響 導(dǎo)致漏鋼事故較多 其中粘結(jié)漏鋼占漏鋼總數(shù)的 80 粘結(jié)漏鋼嚴(yán)重影響生產(chǎn) 的順行 如何解決粘結(jié)漏鋼問題成為順產(chǎn)的首要問題 通過有關(guān)技術(shù)人員的共同努力 終于找出漏鋼的真正原因 并針對(duì) 具體問題制定了詳細(xì)的預(yù)防措施 通過各項(xiàng)措施的落實(shí)和執(zhí)行 粘結(jié)漏鋼的次數(shù)明顯減少 為生產(chǎn)的順行奠定了良好的基 礎(chǔ) 2 漏鋼類別與原因 2 1 開澆漏鋼 開澆漏鋼是指引錠頭剛拉出結(jié)晶器下口即漏鋼 主要原因是 塞引錠頭時(shí)加入冷料過多或過少 雜質(zhì)過多行或有油污 引 錠頭與結(jié)晶器壁間的縫隙沒有塞嚴(yán) 出苗時(shí)間短 開澆時(shí)鋼流過大將冷料沖散等 設(shè)備原因有結(jié)晶器與扇形段對(duì)弧不準(zhǔn)都 極易產(chǎn)生開澆漏鋼 2 2 懸掛漏鋼 結(jié)晶器內(nèi)初生坯殼局部和結(jié)晶器內(nèi)腔銅板或角縫掛住 或冒鋼 坯殼與結(jié)晶器上沿掛住而引起的漏鋼 通常是由于結(jié)晶 器角縫過大 內(nèi)腔銅板表面變形 保護(hù)渣潤(rùn)滑中斷等原因均會(huì)導(dǎo)致懸掛漏鋼 2 3 粘結(jié)漏鋼 由于結(jié)晶器液位波動(dòng) 凝固坯殼與銅板之間無液渣 嚴(yán)重時(shí)粘結(jié) 使得摩擦阻力增大 粘結(jié)處被拉斷 并向下和兩邊擴(kuò) 大 形成 V 型破裂線 到達(dá)出結(jié)晶器口即漏鋼 3 粘結(jié)漏鋼產(chǎn)生機(jī)理 粘結(jié)漏鋼產(chǎn)生機(jī)理見圖 1 在澆注過程中 結(jié)晶器彎月面的鋼水處于異常活躍的狀態(tài) 在鋼水進(jìn)入結(jié)晶器后開始形成凝 固坯殼 由于流入坯殼與結(jié)晶器銅壁之間的液渣被阻斷 當(dāng)結(jié)晶器銅板與初生坯殼的摩擦力大于初生坯殼的強(qiáng)度時(shí) 與銅 板產(chǎn)生粘結(jié) 被粘著的部分和向下拉的鑄坯的界面凝固殼破振動(dòng)和滑動(dòng)時(shí)坯殼被拉斷 在破斷處流入鋼液 重新形成新的 薄坯殼 這一過程如此反復(fù)的進(jìn)行 直到新坯殼到達(dá)結(jié)晶器出口時(shí)產(chǎn)生粘結(jié)漏鋼 粘結(jié)漏鋼與鋼水成分 溫度 拉速 保 護(hù)渣的性能以及結(jié)晶器振動(dòng)參數(shù)之間存在較大關(guān)系 圖 1 4 粘結(jié)漏鋼原因分析 通過對(duì)我廠的板坯連鑄機(jī)的漏鋼類型進(jìn)行統(tǒng)計(jì)見表 1 從表中可以看出 絕大多數(shù)粘結(jié)漏鋼是由于保護(hù)渣渣況不好導(dǎo)致 同時(shí)也與鋼液條件 結(jié)晶器和振動(dòng)參數(shù)有關(guān) 表 1 粘結(jié)漏鋼類型統(tǒng)計(jì)表 粘結(jié)漏鋼類型 漏鋼次數(shù) 所占比例 結(jié)晶器錐度不合適 1 10 鋼水溫度高 1 10 拉速變化較快 1 10 結(jié)晶器振動(dòng)不良 1 10 保護(hù)渣性能 5 50 鋼水條件差 1 10 4 1 保護(hù)渣潤(rùn)滑 1 保護(hù)渣的潤(rùn)滑不良對(duì)粘結(jié)漏鋼起主要原因 保護(hù)渣的熔點(diǎn) 黏度 堿度 融化速度的性能不適合鋼水澆注的條件 使其在結(jié)晶器內(nèi)的潤(rùn)滑作用不好 不能起到保護(hù)渣的保溫 潤(rùn)滑 防止鋼水二次氧化 均勻傳熱的作用 2 在生產(chǎn)過程中由于鋼水的純凈度不高時(shí) 保護(hù)渣會(huì)大量的吸附鋼水內(nèi)的夾雜物使保護(hù)渣的黏度上升 導(dǎo)致保護(hù)渣 變性 影響保護(hù)渣的使用效果 如果結(jié)晶器的液面控制不穩(wěn)定 結(jié)晶器內(nèi)會(huì)形成大量渣條阻礙液渣的流入 鋼水溫度較低 時(shí) 低溫下影響保護(hù)渣的融化效果 導(dǎo)致保護(hù)渣的潤(rùn)滑性能下降 浸入式水口的插入深度過深時(shí) 結(jié)晶器鋼液面的溫度也 相應(yīng)的降低 影響保護(hù)渣的融化速度 拉速的頻繁的波動(dòng) 當(dāng)拉速突然降低時(shí) 結(jié)晶器與坯殼之間的固態(tài)渣膜不能隨之加 厚 坯殼的表面溫度降低 保護(hù)渣的黏度增加 渣膜與坯殼之間的摩擦力增加 導(dǎo)致粘結(jié)的機(jī)率增加 4 2 結(jié)晶器參數(shù) 在生產(chǎn)初期 由于設(shè)備的精度不夠 在生產(chǎn)過程中 出現(xiàn)結(jié)晶器的錐度變大和存在偏振現(xiàn)象 錐度變大導(dǎo)致坯殼和銅板 之間的氣隙增大 冷卻效果變差 坯殼變薄 偏振致使坯殼的 焊合 能力減弱 保護(hù)渣的耗量減少 摩擦力增加 導(dǎo)致 粘結(jié)漏鋼的機(jī)率增加 4 3 工藝操作 在生產(chǎn)過程中 由于操作工的水平不一樣 結(jié)晶器的液面控制穩(wěn)定情況 浸入式水口的對(duì)中精度和氬氣的吹入量也盡相 同 也極易產(chǎn)生粘結(jié)漏鋼 5 粘結(jié)漏鋼的預(yù)防措施 通過對(duì)粘結(jié)漏鋼的原因進(jìn)行總結(jié)和分析 除與操作工藝有一定關(guān)系外 與保護(hù)渣 振動(dòng)和結(jié)晶器的參數(shù)有直接的關(guān)系 以下為防止漏鋼采取的主要措施 5 1 選用性能優(yōu)良的保護(hù)渣 1 選用的保護(hù)渣應(yīng)與鋼種 斷面 拉速行適應(yīng) 將結(jié)晶器的液渣層控制在 12 14mm 的范圍內(nèi) 以提高液渣層的厚度來 提高保護(hù)渣的保溫效果和潤(rùn)滑效果 改善銅板和結(jié)晶器坯殼之間的潤(rùn)滑和傳熱效果 2 降低保護(hù)渣內(nèi)的 Al2O3的含量 增加保護(hù)渣吸附由于鋼水二次氧化形成的 Al2O3的夾雜 降低保護(hù)渣變性的機(jī)率 將 保護(hù)渣的熔點(diǎn)調(diào)整到 1075 度 黏度控制在 0 14Pa s 使保護(hù)渣的熔點(diǎn)和黏度性能得到優(yōu)化 改善了保護(hù)渣的潤(rùn)滑性能和 融化速度 取得了良好的效果 3 高拉速時(shí) 提高保護(hù)渣的耗量 在拉速比較高時(shí) 只有保證保護(hù)渣的耗量才能保證坯殼和結(jié)晶器間的潤(rùn)滑效果 因此在原有的基礎(chǔ)上提高保護(hù)渣的耗量 由原來的 0 6Kg t 提高到 0 7Kg t 為保證化渣效果對(duì)拉速的變化幅度作出規(guī)定 拉速的變化幅度為 0 1m min 確?；俣群屠傧噙m應(yīng) 5 2 保證結(jié)晶器和振動(dòng)的維護(hù)精度 針對(duì)在生產(chǎn)過程中由于錐度變大和振動(dòng)出現(xiàn)的偏振對(duì)粘結(jié)漏鋼的影響 增加結(jié)晶器的錐度 將錐度由原來的 0 92 調(diào)整 到 0 96 并根據(jù)每澆次的間隔測(cè)量結(jié)晶器的錐度數(shù)據(jù) 對(duì)結(jié)晶器的調(diào)寬裝置進(jìn)行精確地控制 杜絕生產(chǎn)過程中錐度跑偏 問題的產(chǎn)生 針對(duì)結(jié)晶器的偏振現(xiàn)象 調(diào)整液壓振動(dòng)的精度 制定 制定實(shí)時(shí)監(jiān)控畫面 對(duì)偏振情況進(jìn)行及時(shí)的發(fā)現(xiàn) 調(diào) 整 這樣 改變了結(jié)晶器的傳熱效率 提高坯殼厚度減少粘結(jié)漏鋼的產(chǎn)生 5 3 加強(qiáng)工藝操作水平 操作水平的提高對(duì)粘結(jié)漏鋼有重要的影響 因此細(xì)化了工藝規(guī)程 加強(qiáng)對(duì)崗位作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的培訓(xùn)力度 規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)化操作 將液面控制在 3mm 嚴(yán)格浸入式水口的對(duì)中制度 在正常的生產(chǎn)情況下 禁止用吹氧管攪動(dòng)結(jié)晶器液面 減少撈渣條的次 數(shù) 實(shí)行黑渣操作 以保證液渣層的厚度 要求粉渣層的厚度控制在 20mm 溫度較低時(shí) 拉速不允許太快 延長(zhǎng)鋼水吹氬 靜置時(shí)間 由又來的 8 分鐘延長(zhǎng)到 12 分鐘 促進(jìn)鋼水中夾雜物的上浮 控制合理的吹氬制度 塞棒氬氣的流量控制在 5 10L min 減少偏流和液面波動(dòng) 6 結(jié)論 針對(duì)粘結(jié)漏鋼的原因總結(jié)應(yīng)采取的主要預(yù)防措施 1 采用與拉速 鋼種 斷面相適應(yīng)的保護(hù)渣 優(yōu)化保護(hù)渣的黏度 融化速度 液渣層厚度等性能 使保護(hù)渣與生產(chǎn) 相適應(yīng) 2 細(xì)化工藝規(guī)程 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化操作 減少由于人為操作原因引起的粘結(jié)漏鋼 3 對(duì)結(jié)晶器的錐度和偏振