攀鋼大方坯連鑄漏鋼原因分析及防止措施-陳靚

1、攀鋼大方坯連鑄漏鋼原因分析及預(yù)防措施摘要：通過對(duì)攀鋼大方坯連鑄漏鋼情況分析，找出發(fā)生漏鋼的主要類型和產(chǎn)生原因。通過優(yōu)化操作工藝，制定相應(yīng)的預(yù)防措施，有效地控制了攀鋼大方坯連鑄漏鋼事故。關(guān)鍵詞： 漏鋼；開澆操作；過熱度；保護(hù)渣Cause Analysis And Countermeasures Of Bloom Continuous Casting Breakout at PangangChen Liang( Vanadium Recovery and Steelmaking Plant of Pangang)Abstract :Main types and cause of breakout

2、are discussed by means of breakout analysis about bloom cc of Pangang;through modification operation,establishment corresponding countermeasures, the breakout accident about bloom cc of Pangang are effectively controlled.Keywords : breakout;start casting operation; degree of superheat;mold powder1 前

3、言漏鋼是連鑄生產(chǎn)中最嚴(yán)重的事故之一，它不僅影響生產(chǎn)計(jì)劃的實(shí)施，降低鑄機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量，減少金屬收得率，還極易損壞連鑄設(shè)備1 。攀鋼提釩煉鋼廠目前有2 臺(tái)方坯連鑄機(jī)，一臺(tái)為2003 年 9 月投產(chǎn)的六機(jī)六流大方坯連鑄機(jī)，斷面有#動(dòng)態(tài)輕壓下等設(shè)備與技術(shù)。另一臺(tái)為2005 年 12 月投產(chǎn)的四機(jī)四流大方坯連鑄機(jī)，斷面360mm× 450mm（簡稱 2#方坯），配備有電磁攪拌、液位自動(dòng)控制。 1#方坯投產(chǎn)至 2006 年度上影響了連鑄生產(chǎn)。 因此，對(duì)漏鋼進(jìn)行理論分析與現(xiàn)場實(shí)踐研究，7 月共發(fā)生漏鋼事故 24 次，在很大程對(duì)攀鋼大方坯連鑄生產(chǎn)具有重要意義。2 漏鋼發(fā)生原因分析及對(duì)應(yīng)措施2#方坯投產(chǎn)至

4、2006 年 7 月未發(fā)生過漏鋼事故，本文主要針對(duì)1#方坯的具體情況進(jìn)行分析說明，1#方坯各年漏鋼率如表1 所示。各種類型漏鋼分布情況如圖1 所示。由圖 1 可見，開澆漏鋼比例最高， 達(dá) 75.0 ，因此控制開澆漏鋼是減少攀鋼大方坯鑄機(jī)的漏鋼事故的關(guān)鍵。表 1 1 #方坯鑄機(jī)各年漏鋼率項(xiàng)目2003 年2004 年2005 年2006 年漏鋼次數(shù) / 次8943漏鋼率 /%0.3770.1110.0410.054100.075.0%80.0/例 60.0比40.020.012.512.50.0開澆漏鋼注中漏鋼換包漏鋼圖 1 漏鋼類型分析2.1開澆漏鋼2.1.1封堵引錠分析要分析開澆漏鋼，首先應(yīng)對(duì)

5、引錠材料及封堵引錠方式進(jìn)行分析。攀鋼方坯開澆堵引錠的材料主要包括釘屑、紙繩、石棉繩、料籃、冷卻鋼筋等，其中以料籃和冷卻鋼筋最為重要 2 。料籃結(jié)構(gòu)如圖2，主要用于盛裝冷卻鋼筋，使之按照規(guī)定的插擺方式進(jìn)行冷料的鋪設(shè)，料籃四周的圓孔為流鋼口，同時(shí)料籃底部也有四個(gè)孔，使鋼水從孔中流到燕尾槽。另外，料籃下墊有一塊薄鋼板，用于料籃在燕尾槽內(nèi)的定位。主視圖底部圖 2 料籃結(jié)構(gòu)圖如圖 3 所示，冷卻鋼筋在料籃內(nèi)按照一定形狀交叉擺放，料籃中間焊接了固定的“十”字交叉鋼筋，用于冷卻鋼筋的定位，料籃底部的四個(gè)孔也需置入適量冷卻鋼筋，從而使料籃底部流出的鋼水到燕尾槽后能迅速冷卻，四個(gè)孔內(nèi)的鋼筋還起到一種牽拉效果，使

6、坯殼與燕尾槽內(nèi)凝固的鋼水能很好的連接。鋼筋總數(shù)在 80 85 根為適宜。圖 3 料籃內(nèi)冷卻鋼筋擺放示意圖攀鋼方坯連鑄封堵引錠方式及程序?yàn)椋合扔眉埨K填充滿結(jié)晶器與引錠頭之間的間隙，同時(shí)也起到引錠頭中心定位的作用，防止引錠頭在結(jié)晶器內(nèi)對(duì)中不良；紙繩封堵完畢后，再將編織好的石棉繩進(jìn)行封堵嚴(yán)實(shí)，并保持與引錠頭面持平，釘屑鋪放厚度在 20mm 30mm左右，邊部可以適當(dāng)多，然后放置料籃，并按照?qǐng)D 3 的方式插放冷卻鋼筋；最后，在結(jié)晶器壁四周涂抹少量菜籽油。2.1.2開澆漏鋼原因分析#式及工藝、操作等方面分析，影響開澆漏鋼的主要原因如下：（ 1）鋼水過熱度大，出苗時(shí)間短，燕尾槽內(nèi)的鋼水凝固還未完全，起步時(shí)

7、坯殼在鋼水靜壓力和拉轎機(jī)拉坯力的共同作用下容易產(chǎn)生漏鋼。（ 2）開澆時(shí)，浸入式水口第一次給的鋼水流量較少，沒有淹沒料籃，鋼水在燕尾槽及其四周填充不充分，局部鋼水過冷卻，形成枝狀鋼柱，相互交錯(cuò)，產(chǎn)生“搭橋”現(xiàn)象，鑄坯頭與引錠頭結(jié)合處強(qiáng)度不夠，在鋼水靜壓力作用下在結(jié)晶器下口拉裂漏鋼。（ 3）堵引錠時(shí)，鋪冷料的位置和數(shù)量不符合標(biāo)準(zhǔn)，在規(guī)定的出苗時(shí)間內(nèi)，鋼水在燕尾槽還未充分凝固；或者由于凝固過早，局部形成“搭橋” ，鋼水向下補(bǔ)充的通道堵死，出結(jié)晶器下口后產(chǎn)生拉裂漏鋼。（ 4）起步以后拉速提升過快，特別是很多操作工為了防止開澆堵死，習(xí)慣開澆啟步后，拉速幾乎同時(shí)提升， 產(chǎn)生瞬間加速度過大， 容易將初生的薄

8、弱坯殼拉裂。 同時(shí)由于拉速過快， 保護(hù)渣形成良好潤滑膜，坯殼與銅板間摩擦力偏大，加劇裂紋的擴(kuò)大，導(dǎo)致出結(jié)晶器后漏鋼。2.1.3防止開澆漏鋼的措施由以上分析可知，要防止開澆漏鋼，首先應(yīng)提供合格的鋼水，主要是鋼水過熱度應(yīng)適當(dāng)，消除結(jié)晶器內(nèi)“搭橋”現(xiàn)象，制定合理的出苗時(shí)間（從原來的25 秒提高到了 45 秒）。其次操作工要養(yǎng)成的良好習(xí)慣。開澆操作時(shí)，一定要避免鋼水流量過大現(xiàn)象，防止產(chǎn)生掛鋼處理不當(dāng)而導(dǎo)致的漏鋼事故。中包降車工作應(yīng)在各流均投入液位自動(dòng)控制，并且各流鑄坯已經(jīng)出結(jié)晶器后（此時(shí)坯殼相對(duì)較厚）才能進(jìn)行。不能過早降下中包車，否則會(huì)因液面波動(dòng)影響操作，從而導(dǎo)致漏鋼事故。另外，注意避免堵引錠操作的理

9、解誤區(qū)：誤區(qū)一：冷卻鋼筋鋪放不能太多（以70 75 根為宜），并應(yīng)該盡量松散一些，便于鋼水順利流到燕尾槽以及各間隙。這種堵引錠方式容易在水口關(guān)不死的情況下，增加開、關(guān)塞棒次數(shù)，坯殼產(chǎn)生較多接痕，同時(shí)也不能保證出苗時(shí)間，一旦過熱度高，就會(huì)因?yàn)榕黝^在燕尾槽內(nèi)的強(qiáng)度不夠而導(dǎo)致漏鋼。實(shí)際上鋼水具有很好流動(dòng)性的液體，不會(huì)因?yàn)殇摻顢[放過密而影響其流動(dòng)性（當(dāng)然過熱度必須合適）。誤區(qū)二：冷卻鋼筋應(yīng)該擺放較多（90 根），擺放較密，加強(qiáng)冷卻強(qiáng)度，避免燕尾槽內(nèi)鋼水沒有填充完整，局部拉力薄弱導(dǎo)致漏鋼。這種方式雖然對(duì)溫度合適或者溫度較高的鋼水能夠起到較好的冷卻作用，但是對(duì)于溫度較低的鋼水，或者當(dāng)開澆鋼水流量較少時(shí)會(huì)帶

10、來比較大的危害。這主要是由于鋼筋數(shù)量多帶來的冷卻強(qiáng)度大，低溫鋼水的流動(dòng)性較弱，一旦開澆時(shí)的浸入式水口鋼水流量較小，就會(huì)出現(xiàn)局部鋼水填充不飽滿的情況。盡管鋼水凝固的速度快，但是存在連接不緊密和不飽滿區(qū)域的可能性增加，影響整個(gè)坯頭的強(qiáng)度，也會(huì)導(dǎo)致漏鋼或者坯頭拉脫現(xiàn)象。誤區(qū)三：直孔水口開澆與側(cè)孔水口開澆采用同樣鋼筋擺放模式。實(shí)踐表明，直孔水口和側(cè)孔水口開澆料籃底部四個(gè)孔的鋼筋應(yīng)該有數(shù)量上的變化，直孔開澆時(shí)每個(gè)孔插入的鋼筋應(yīng)該比側(cè)孔水口多12 根。在鋼筋的擺放形狀上，直孔水口最好為“A”型，鋼筋的搭擺交叉處應(yīng)該凸起，這樣可以避免直孔水口開澆時(shí)鋼水對(duì)燕尾槽的冷料沖刷過大；而側(cè)孔水口鋼水從兩側(cè)面流出，對(duì)燕

11、尾槽心部沖擊相對(duì)較弱，鋼筋的搭擺最好采用“ V”型，交叉處應(yīng)該凹下去，這樣擺放可使鋼水平穩(wěn)流動(dòng)，有效的填充所有的空隙，不容易產(chǎn)生的鋼水局部凝固封堵鋼水通道現(xiàn)象。通過對(duì)開澆漏鋼的原因分析和制定相應(yīng)的預(yù)防措施，以及消除對(duì)開澆操作理解的誤區(qū)，#方坯堵引錠1開澆漏鋼得到了明顯的控制，2#方坯投產(chǎn)7 個(gè)月無一次漏鋼事故，下表為1#方坯歷年來堵引錠開澆漏鋼的情況：表 2 1 #方坯鑄機(jī)各年開澆漏鋼率項(xiàng)目2003 年2004 年2005 年2006 年漏鋼次數(shù) / 次8712開澆次數(shù)212808985598漏鋼率 /%3.770.8660.0100.0332.2 注中漏鋼嚴(yán)格意義上說，攀鋼大方坯鑄機(jī)發(fā)生的3

12、 次漏鋼事故與鋼水成分以及操作不當(dāng)有很大的關(guān)系，3 次均是因?yàn)闈茶T含 Als 鋼水，浸入式水口內(nèi)腔的Al O 富集和水口孔周圍 Al2O“結(jié)瘤”，造成澆注困難，同時(shí)操233作工在注中高拉速、大氬氣量下采用手動(dòng)壓鋼，出現(xiàn)液面波動(dòng)大的現(xiàn)象。在上述情況下，保護(hù)渣的融化惡化，流入結(jié)晶器銅板與坯殼間的液渣少且不均勻，造成該處的潤滑惡化，同時(shí)水口結(jié)瘤導(dǎo)致的偏流對(duì)坯殼的某一面過度沖刷，這些共同作用引起注中漏鋼。因此，避免注中漏鋼應(yīng)該從以下幾方面著手：（ 1）水口內(nèi)出現(xiàn)堵塞物現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)及早作好人工壓鋼的準(zhǔn)備，需要人工壓鋼操作時(shí)，拉速應(yīng)適當(dāng)降低，在人工控棒期間，氬氣不易開的過大，液面保持相對(duì)穩(wěn)定。（ 2）人工壓

13、鋼時(shí)，應(yīng)該盡量更換性能更加穩(wěn)定和技術(shù)成熟的保護(hù)渣，避免因保護(hù)渣融化不良帶來的影響。水口若“結(jié)瘤”特別嚴(yán)重，應(yīng)立即關(guān)閉此流，避免帶來更大的危害。人工壓鋼時(shí)產(chǎn)生的大量大塊渣皮應(yīng)及時(shí)挑出。2.3 換包漏鋼對(duì)于換包漏鋼，操作失誤是主要影響因素，歸結(jié)起來主要有以下四方面：（ 1）在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)連接件（結(jié)構(gòu)如圖4）未放到合適地位置（掛耳應(yīng)卡在坯殼上），坯殼的定位不準(zhǔn)。（ 2）坯殼四周的渣皮未清理干凈。（ 3）啟步后拉速提升過快。（ 4）出苗時(shí)間短，坯殼之間焊合還不緊密。圖 4 換包操作使用的連接件針對(duì)上述原因，換包開澆時(shí)尾坯坯殼拉至距結(jié)晶器上口適當(dāng)位置停機(jī)，然后立即清理坯殼上周圍的渣皮，一般來說坯殼內(nèi)的液

14、渣較多時(shí)應(yīng)用渣勺撈出，如果不多則可不進(jìn)行處理。放連接件時(shí)，用鐵鉤將連接件下部浸入鋼水，使之與鋼水、坯殼一起焊合。連接件露出鋼液部分控制在長度的 1/4 較為適宜?！肮潭⊕於睉?yīng)卡在坯殼上，以確保露出坯殼的連接件長度，換包對(duì)于升拉速應(yīng)該更加緩慢，一分鐘之內(nèi)拉速提升幅度 0.15m/min 。換包接痕達(dá)到適當(dāng)長度，才能夠正常升降拉速。2.4其它因素對(duì)漏鋼的影響保證合適的開澆溫度。溫度低會(huì)導(dǎo)致水口堵死，開澆失敗；溫度過高，會(huì)因?yàn)槌雒鐣r(shí)間控制不當(dāng)導(dǎo)致漏鋼。因此保證中間包烘烤效果良好及合適的鋼水精煉出站溫度至關(guān)重要。攀鋼目前大方坯中間包的烘烤時(shí)間一般控制在120 360min，換包第一爐精煉出站溫度一般

15、比正常正常爐次提高15，中包開澆的溫降能夠保持在30 45。表 3 為歷次漏鋼事故鋼水過熱度統(tǒng)計(jì)分析，因此開澆的溫度過熱度一般保持在2030，能夠有效穩(wěn)定開澆的溫度，預(yù)防漏鋼。表 3 1 # 方坯歷次漏鋼事故的鋼水過熱度情況項(xiàng)目10 2020 2525 30303535 40 40漏鋼次數(shù)132657開澆爐數(shù)213868587329341214比例 / 0.4690.3460.3411.8241.4663.271保證良好的鑄機(jī)流道質(zhì)量。攀鋼目前對(duì)弧采用整體式對(duì)弧樣板，淘汰了分段式對(duì)弧樣板，能夠精確保證對(duì)弧質(zhì)量，對(duì)于堵塞的噴嘴應(yīng)及時(shí)疏通，拆卸更換堵塞嚴(yán)重的噴水架3 。中包烘烤前認(rèn)真檢查塞棒與水口碗部之間的落位情況，防止開澆時(shí)因落位偏差導(dǎo)致大包開澆以后鋼水自動(dòng)流下來，出現(xiàn)“自開”現(xiàn)象，并且水口關(guān)不嚴(yán)，導(dǎo)致出苗時(shí)間提前，引發(fā)漏鋼事故的發(fā)生。3 結(jié)語澆注鋼水溫度應(yīng)穩(wěn)定及過熱度適宜，澆鑄滿足要求等方面是防止漏鋼事故發(fā)生的前提。確保設(shè)備安裝精度以及液位自動(dòng)控制靈敏，面”操作，是防止漏鋼的關(guān)鍵。Als