降低薄板坯連鑄漏鋼率的探討

季德靜

摘 要：本文通過對某廠薄板坯連鑄機漏鋼事故進行歸納總結(jié)，內(nèi)容包括薄板坯漏鋼類型、漏鋼原因及特征，并提出相應(yīng)的預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：薄板坯；漏鋼；預(yù)防措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.06.009

0 前 言

連鑄漏鋼是個常見現(xiàn)象。鋼水在結(jié)晶器內(nèi)形成坯殼，連鑄坯出結(jié)晶器后，薄弱的坯殼抵抗不住鋼水靜壓力，出現(xiàn)斷裂而漏鋼。對于薄板坯連鑄來說更易發(fā)生漏鋼事故。漏鋼對連鑄生產(chǎn)危害很大。即影響了連鑄車間的產(chǎn)量，又影響了連鑄坯的質(zhì)量，更危及操作者的安全。因此，降低薄板坯連鑄漏鋼率是提高生產(chǎn)效率，提高產(chǎn)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本的重要途徑?，F(xiàn)對某廠自2008～2013年薄板坯漏鋼率進行統(tǒng)計。2008年漏鋼率達0.56%；2009年漏鋼率達0.19%；2010年漏鋼率達0.19%；2011年漏鋼率達0.19%；2012年漏鋼率達0.15%；2013年漏鋼率達0.07。

1 工藝流程

某廠第一鋼軋廠工藝流程為：魚雷罐供應(yīng)鐵水/混鐵爐供應(yīng)鐵水→鐵水預(yù)處理→轉(zhuǎn)爐煉鋼→氬站→精煉→薄板坯連鑄

2 薄板坯漏鋼類型

某廠薄板坯連鑄漏鋼主要有：粘結(jié)漏鋼、裂紋漏鋼、卷渣漏鋼、開澆漏鋼、鼓肚漏鋼五個類型。

3 薄板坯漏鋼特征、原因及預(yù)防措施

3.1 粘結(jié)漏鋼

粘結(jié)漏鋼是指鋼水直接與結(jié)晶器銅板接觸形成粘結(jié)點，粘結(jié)點處坯殼與結(jié)晶器壁之間發(fā)生粘結(jié)，此處在結(jié)晶器振動和拉坯的雙重作用下被撕裂，并向下和兩側(cè)擴展，形成倒“V”形破裂線，鋼水補充后又形成新的粘結(jié)點，這一過程反復(fù)進行，粘結(jié)點隨坯殼運動不斷下移，此處坯殼較薄，出結(jié)晶器后，坯殼不能承受上部鋼水的靜壓力，便會發(fā)生漏鋼事故。據(jù)統(tǒng)計，粘結(jié)漏鋼發(fā)生率最高，高達50%以上。

（1）鑄坯粘結(jié)漏鋼后特征。粘結(jié)漏鋼后鑄坯特征見圖1。坯殼呈“V”字型或“倒三角”狀，粘結(jié)點明顯。

（2）粘結(jié)漏鋼的原因：

1）保護渣性能不好。保護渣在結(jié)晶器銅板與凝固坯殼之間起潤滑的效果。保護渣的性能好壞直接影響凝固坯殼的質(zhì)量，保護渣的粘度是一個重要指標，它決定渣膜的薄厚， 保護渣粘度高，不易流入坯殼與銅板之間形成潤滑渣膜，使得鋼水和結(jié)晶器銅板之間易發(fā)生粘結(jié)。2） 鋼水純凈度低。鋼水中[O]含量高，使得鋼水中A12O3含量升高，進而結(jié)晶器保護渣中A12O3含量高，保護渣性能發(fā)生變化，渣粘度增大、不易流入坯殼與銅板之間形成潤滑渣膜，使得鋼水和結(jié)晶器銅板之間易發(fā)生粘結(jié)。3）結(jié)晶器振動參數(shù)不合適。合適的振動形式和振動參數(shù)可以降低結(jié)晶器銅板與凝固坯殼之間的摩擦力和減小振痕深度，改善鑄坯表面的質(zhì)量。若結(jié)晶器振動參數(shù)不合適，負滑脫時間過長造成凝固坯殼上的振痕過深，使坯殼容易在應(yīng)力的作用下斷裂產(chǎn)生粘結(jié)。4）浸入式水口烘烤不符合標準。如果浸入式水口烘烤溫度不夠，連鑄開澆時水口與結(jié)晶器內(nèi)外弧間的保護渣產(chǎn)生搭橋現(xiàn)象，保護渣不易熔化，進而流入到坯殼和結(jié)晶器之間的保護渣減少，渣膜變薄，潤滑效果變差，容易粘結(jié)漏鋼。5）鋼水溫度過低。 鋼水溫度過低，保護渣粘度大，潤滑效果不好，易粘結(jié)漏鋼。

3.2 卷渣漏鋼

定義：由于結(jié)晶器液面波動會將渣卷入初生坯殼，這些渣子附著在坯殼表面，由于其導(dǎo)熱性差，卷渣處的坯殼較薄，鑄坯出結(jié)晶器后，渣子在鋼水靜壓力作用下脫落產(chǎn)生漏鋼。

在結(jié)晶器內(nèi)的固態(tài)或半熔融的夾渣物隨著澆注鋼流的運動，被推向結(jié)晶器壁；或在更換中間包長水口時，中間包內(nèi)鋼液面下降后，中間包內(nèi)鋼渣易隨鋼流進入結(jié)晶器，最后被初生坯殼捕捉；

（1）卷渣漏鋼后特征。卷渣漏鋼主要特征表現(xiàn)為：漏鋼部位有“孔洞或結(jié)渣”，漏鋼部位一般發(fā)生在結(jié)晶器出口位置，如圖2所示。

（2）卷渣漏鋼原因：

1）殘留在鋼中的大型夾雜物較多造成卷渣現(xiàn)象；2）較大的結(jié)晶器液面波動造成卷渣現(xiàn)象；3）撈渣不及時或撈不凈造成的卷渣現(xiàn)象。

3.3 裂紋漏鋼

由于一些因素使得結(jié)晶器內(nèi)初生坯殼厚度不均勻，應(yīng)力集中在某一薄弱部位，使坯殼發(fā)生著不同程度、不同類型的變形。出結(jié)晶器后又在二冷區(qū)繼續(xù)擴展，形成鑄坯裂紋，如果裂紋處的坯殼厚度較薄，就容易產(chǎn)生漏鋼。

（1）鑄坯裂紋漏鋼后特征。裂紋漏鋼主要特征為：漏鋼后在鑄坯漏鋼部位可看到明顯裂紋，如圖3所示，漏鋼部位通在足輥以下的二冷段， 嚴重時也發(fā)生在二冷二段或拉矯機前、后位置。

（2）裂紋漏鋼原因。裂紋漏鋼主要原因：高拉速；高鋼水溫度；較小的結(jié)晶器銅管錐度；不均勻的結(jié)晶器水縫；中間包水口不對中；不均勻的二次冷卻等因素，都會導(dǎo)致鑄坯上產(chǎn)生裂紋。

3.4 開澆漏鋼

開澆漏鋼是指鑄機開澆或者換中間包時， 由于連接不好而造成的漏鋼。

（1）開澆漏鋼后鑄坯特征。開澆漏鋼鑄坯特征為：漏鋼一般發(fā)生在開澆起步期間，引錠頭剛拉出結(jié)晶器就發(fā)生漏鋼。（2）開澆漏鋼原因：引錠頭未扎好， 包括石棉繩沒扎緊；開澆起步過快， 凝固時間不夠開拉， 坯頭強度不夠， 將引錠頭處拉裂漏鋼。

3.5 鼓肚漏鋼

鼓肚變形是帶液芯的鑄坯在運行過程中，高溫坯殼在鋼液靜壓力作用下，于兩撐輥之間發(fā)生的鼓脹成凸面的現(xiàn)象，稱為鼓肚變形。鑄坯出結(jié)晶器后在鋼水靜壓力的作用下，坯殼較薄的位置就會產(chǎn)生漏鋼。

（1）鑄坯鼓肚變形特征。鼓肚變形特征為：鑄坯表面可見明顯規(guī)則凸起。（2）鼓肚漏鋼原因。主要是因為二次冷卻強度低、鋼水過熱度高、拉速過快等原因產(chǎn)生的。

4 薄板坯漏鋼的預(yù)防措施

4.1 優(yōu)化結(jié)晶器保護渣性能

通過優(yōu)化保護渣堿度、熔點、熔速、粘度等指標，有效地減少了粘結(jié)、卷渣、裂紋漏鋼等生產(chǎn)事故。

4.2 恒溫恒拉速澆注

恒溫恒拉速澆注是降低薄板坯漏鋼率的主要因素。

4.3 優(yōu)化連鑄工藝參數(shù)

對不同鋼種、不同斷面的連鑄相關(guān)參數(shù)（結(jié)晶器水流量、結(jié)晶器初始錐度、二冷水各段分配比例及比水量、扇形段壓下終點位置等）進行優(yōu)化調(diào)整，并固化使用。

4.4 鋼水化學成分

控制鋼水C含量，避開包晶區(qū)范圍，避免產(chǎn)生縱裂紋漏鋼；控制鋼水硫含量，一般要求成品[S]≤0.008%；控制鋼中夾雜物含量，保證鋼水LF離站前軟吹時間≥8min；軟吹氬氣流量要合適，以渣面微動、不露鋼水為控制標準；要窄成分控制，通過鋼水窄成分控制，可以更好地保證連鑄澆注穩(wěn)定性；保證鋼包良好透氣性良好。

4.5 連鑄耐材優(yōu)化與管理

（1）加強水口的烘烤操作。（2）優(yōu)化中間包結(jié)構(gòu)。中間包控流裝置由“單擋渣壩”式改為“一擋墻+兩擋壩”組合結(jié)構(gòu)，將鋼包下渣完全擋在沖擊區(qū)內(nèi)，產(chǎn)生的流場有利于鋼液中夾雜物的充分上浮，有利于鋼液成分、溫度的均勻，提高了鋼水質(zhì)量，降低了漏鋼事故。（3）加強中間包耐火材料的修砌、清理及烘烤工作，杜絕塞棒、水口掉塊及其它耐火材料脫落造成結(jié)晶器液面波動，防止發(fā)生漏鋼事故；中間包烘烤過程中禁忌急冷急熱。

4.6 加強結(jié)晶器管理

停機仔細檢查結(jié)晶器銅板表面質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)劃痕、龜裂超過標準，要及時更換下線，避免產(chǎn)生鑄坯粘結(jié)、縱裂紋等缺陷，降低漏鋼發(fā)生的幾率。

4.7 加強標準化操作

通過嚴格執(zhí)行標準化作業(yè)程序，加強鋼水冶煉過程控制，連鑄開澆前生產(chǎn)準備規(guī)范化，保護渣加渣及撈渣操作規(guī)范化，拉速調(diào)整規(guī)范化，控制鑄坯粘結(jié)及卷渣發(fā)生幾率。

5 結(jié)語

針對某廠第一鋼軋廠出現(xiàn)的薄板坯漏鋼事故進行總結(jié)分析，得出了漏鋼的預(yù)防措施，這能有效的降低某廠煉軋廠薄板坯生產(chǎn)線漏鋼率，這對降低鋼鐵料消耗、提高連鑄機作業(yè)率、降低生產(chǎn)成本會起到重要的作用。

參考文獻：

[1]王志政.降低板坯連鑄漏鋼率的措施[J].連鑄，2013（01）.

[2]謝紅星，張玉浩，楊冠洲等.降低CSP薄板坯連鑄機漏鋼率的生產(chǎn)實踐[J].連鑄，2008（05）.