降低CSP薄板坯連鑄機(jī)漏鋼率的生產(chǎn)實踐

單愛卿

（河鋼集團(tuán)邯鋼公司連鑄連軋廠，河北 邯鄲 056015）

當(dāng)前大多數(shù)CSP薄板坯連鑄機(jī)均使用漏斗型結(jié)晶器，而在此情況下，待凝固坯殼出結(jié)晶器后，鋼水所產(chǎn)生的拉力、靜壓力會對坯殼造成損壞，導(dǎo)致漏鋼問題，因此，為了改善作業(yè)水平，應(yīng)圍繞鑄機(jī)的生產(chǎn)作業(yè)實踐展開深入分析，并從實踐中歸納可行的漏鋼問題預(yù)防措施，以降低漏鋼現(xiàn)象出現(xiàn)的幾率，推動CSP薄板坯連鑄機(jī)生產(chǎn)水平的發(fā)展。

1 在生產(chǎn)實踐中降低CSP薄板坯連鑄機(jī)漏鋼率的重要性

CSP薄板坯作為一種常用的制造業(yè)材料，其市場需求量一直處于較高的狀態(tài)，使得配套的機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備也需要長期保持較高的生產(chǎn)水平，以確保該材料的市場供應(yīng)。為此，人們研發(fā)出了連鑄機(jī)，而這種生產(chǎn)設(shè)備的作業(yè)效率、質(zhì)量均比較高，所以被廣泛應(yīng)用于該材料的生產(chǎn)中。但在目前的生產(chǎn)實踐中，人們發(fā)現(xiàn)，生產(chǎn)設(shè)備中的坯殼結(jié)構(gòu)往往不能有效承受鋼水凝固過程中向其施加的應(yīng)力，使得結(jié)構(gòu)出現(xiàn)破損，導(dǎo)致鋼水從破損處流出，出現(xiàn)漏鋼問題，這不僅會影響生產(chǎn)效率與質(zhì)量，還會形成額外的生產(chǎn)成本，降低了薄板坯的生產(chǎn)水平。在此過程中，人們通過總結(jié)生產(chǎn)實踐經(jīng)驗，針對漏鋼問題形成的原因，從設(shè)備、操作等方面入手，采取相應(yīng)的漏鋼預(yù)防措施，來降低漏鋼問題發(fā)生的幾率，可以保證薄板坯的順利成型，減少生產(chǎn)材料的浪費(fèi)，以及由坯殼的損壞而形成的額外成本，提高薄板坯的生產(chǎn)效果，由此可見，在生產(chǎn)實踐中，采取有效措施，降低CSP薄板坯連鑄機(jī)漏鋼率是一項重要的生產(chǎn)工作內(nèi)容。

2 降低CSP薄板坯連鑄機(jī)漏鋼率的生產(chǎn)實踐

2.1 做好開澆階段的漏鋼預(yù)防工作

2.1.1 裹渣漏鋼預(yù)防

在CSP薄板坯的生產(chǎn)中，漏鋼問題主要出現(xiàn)在開澆階段以及澆注階段。其中，在開澆階段，常見的漏鋼問題主要有兩種，即裹渣漏鋼、懸掛漏鋼。裹渣漏鋼是指由于鋼水中團(tuán)狀夾雜物，以及中間包耐采剝落形成的雜質(zhì)，導(dǎo)致的鋼水凝結(jié)靜壓力變大，而造成的漏鋼問題。經(jīng)過對生產(chǎn)實踐的總結(jié)發(fā)現(xiàn)，可以通過改善鋼水質(zhì)量、在烘烤前對中間包結(jié)構(gòu)進(jìn)行清理，來清除鋼水中的渣滓，來降低漏鋼問題出現(xiàn)幾率，同時，還要注意，在開澆之前做好準(zhǔn)備工作，并采用專門的撈渣工具，對鋼水進(jìn)行打撈，以撈出其中的渣滓，如果遇渣滓無法撈出的情況，就需要將其打碎，然后推向結(jié)晶器中央，以免其黏結(jié)附著在結(jié)晶壁上，增加鋼水的靜壓力，提高裹渣漏鋼預(yù)防工作效果，改善薄板坯生產(chǎn)水平。

2.1.2 懸掛漏鋼預(yù)防

根據(jù)CSP薄板的生產(chǎn)實踐，人們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)結(jié)晶器的角縫較大時，一部分鋼水會在受其本身流動性的影響，進(jìn)入到角縫中，而角縫部分的溫度較低，鋼水一旦進(jìn)入縫中就會變成冷鋼，并在拉坯操作過程中向坯殼施加更大的拉力，導(dǎo)致配殼撕裂，由此引發(fā)漏鋼問題。在此過程中，這些冷鋼會在角縫處成為掛剛，與初生坯殼相連，一旦操作者進(jìn)行拉坯操作時，就會將結(jié)晶器一同拉出，造成漏鋼，因此，人們將這種由角縫過大而引起的漏鋼問題命名為懸掛漏鋼。為了避免該漏鋼問題的發(fā)生，工作者需要在結(jié)晶器投入使用之前，重點檢查角縫尺寸，并將所用結(jié)晶器的角縫控制在0.35mm以內(nèi)，同時，還要用毛氈將角縫位置堵塞嚴(yán)實，以免鋼水以飛濺的形式，落入角縫處形成掛剛。此外，還應(yīng)在開澆之前，對角縫進(jìn)行檢查，以及時使用專業(yè)工具，將已經(jīng)形成的掛剛清除，保證CSP薄板坯生產(chǎn)的正常開展。

2.2 加強(qiáng)澆注期間的漏鋼預(yù)防工作

2.2.1 黏結(jié)漏鋼預(yù)防

從生產(chǎn)實踐來看，在澆筑期間常見的漏鋼問題主要包括，黏結(jié)漏鋼、裹渣漏鋼、凹陷漏鋼、縱裂漏鋼、角裂漏鋼這幾種類型。其中，黏結(jié)漏鋼問題是指，因鋼水直接接觸結(jié)晶器銅板而造成的漏鋼問題。在此過程中，若鋼水與結(jié)晶器銅板直接接觸，那么其在成型期間，就會黏結(jié)到銅板上，而此時，在結(jié)晶器振動作業(yè)的影響下，黏結(jié)位置的坯殼就會因振動、拉坯造成的雙重作用被撕裂，形成漏鋼現(xiàn)象。基于此，在漏鋼問題的預(yù)防中，工作者必須保持穩(wěn)定的拉速，如果需要調(diào)節(jié)速度，就應(yīng)采用換面的方式進(jìn)行，以免鋼水液面波動過大，使其接觸到銅板，同時，還要注意，在澇渣操作中，也要放慢操作速度，防止液面上涌接觸到銅板。

2.2.2 裹渣漏鋼預(yù)防

根據(jù)生產(chǎn)實踐經(jīng)驗，在澆注期間形成的裹渣漏鋼問題主要源于三個因素，即鋼水中夾雜物過多、大型條渣未被清除干凈、鋼水液面波動太大形成了卷渣?；诖耍瑸榱擞行ьA(yù)防該漏鋼問題，需做好鋼水的凈吹工作，并保持足夠的凈吹時長，以有效消除其中的夾雜物。而就目前來看，人們一般會采用定時操作的方式進(jìn)行撈渣，而這種撈渣方式通常難以清除存在與鋼水內(nèi)部深處的渣條，因此，可以將撈渣方式，改為液面下降時操作，以更充分地清除渣條，預(yù)防裹渣漏鋼問題。此外，還要合理控制拉速，以保持液面的平穩(wěn)，防止卷渣引起漏鋼問題，提升CSP薄板坯的生產(chǎn)水平。

2.2.3 凹陷漏鋼預(yù)防

凹陷漏鋼是指因鑄坯凹陷而造成的漏鋼問題，通過總結(jié)生產(chǎn)實踐經(jīng)驗，人們發(fā)現(xiàn)，結(jié)晶器倒錐度直接影響著凹陷情況，倒錐度越大，窄面的銅板向?qū)捗媾鳉な┘拥膲毫驮酱?，?dāng)該壓力達(dá)到一定水平時，就會使鑄坯形成縱向凹陷，而倒錐度越小，寬坯面對窄面的壓力就越大，待壓力值達(dá)到一定量后，鑄坯就會出現(xiàn)角部凹陷的問題，引發(fā)漏鋼問題?；诖耍陬A(yù)防工作者，應(yīng)當(dāng)合理控制結(jié)晶器的倒錐度，而且需避免過大、過頻繁的改變倒錐度，以免由于倒錐度問題造成凹陷。此外，考慮到坯殼的不均勻冷卻，會在一定程度上加劇倒錐度對鑄坯的影響，導(dǎo)致凹陷問題，因此，在作業(yè)生產(chǎn)中，必須選用質(zhì)量好、性能優(yōu)越的保護(hù)渣，使坯殼保持均勻的冷卻狀態(tài)，消除冷卻問題為漏鋼預(yù)防效果所來帶的影響。

2.2.4 縱裂漏鋼預(yù)防

在CSP連鑄機(jī)結(jié)構(gòu)內(nèi)，結(jié)晶器的形狀為漏斗形而非傳統(tǒng)的平行板結(jié)構(gòu)，因此，當(dāng)薄板成型時，其的幾何形狀會在結(jié)晶器中不斷受力變化，在這種受力變化的條件下，坯殼本來就更容易出現(xiàn)縱向裂縫，導(dǎo)致漏鋼問題。此外，在生產(chǎn)實踐中，人們發(fā)現(xiàn)，這種縱裂縫的形成也與鋼水溫度、鋼水純度、銅板質(zhì)量、結(jié)晶器熱流等多種因素相關(guān)，由此可見，該鋼漏問題的成因為，坯殼持續(xù)形變條件下，所受到的多種因素的影響?；诖耍诼╀擃A(yù)防工作中，工作者需要將鋼水的過熱度控制在15～35℃的范圍內(nèi)，并降低其中的硫、磷元素含量，以改善其純凈度，同時，需提前做好銅板的質(zhì)量檢查，一旦發(fā)現(xiàn)其表面存在劃傷、裂紋，則應(yīng)立即予以更換，而且要適當(dāng)提高結(jié)晶器進(jìn)水溫度，以消除結(jié)晶器熱流造成的影響，塑造一個良好的坯殼凝固環(huán)境，保證其在不斷形變的條件下正常地成型。

2.2.5 角裂漏鋼預(yù)防

在生產(chǎn)實踐中，角裂漏鋼問題常見于連鑄機(jī)投產(chǎn)初期，該漏鋼問題形成的主要原因是初生坯過薄，無法承受靜壓力的問題。在此過程中，人們發(fā)現(xiàn)，鑄坯窄邊位置的冷卻強(qiáng)度往往低于其他位置，所以形成于該位置的初生坯，其坯殼普遍較薄，導(dǎo)致其難以有效抵御鋼水向其施加的靜壓力，由此造成了漏鋼問題?；诖?，在漏鋼預(yù)防中，工作者可以從改善冷卻強(qiáng)度入手，通過增強(qiáng)初生坯厚度，以保證其能夠順利抵御鋼水所施加的靜壓力，達(dá)到消除漏鋼的效果。一般來說，冷卻強(qiáng)度狀態(tài)主要取決于倒錐度、結(jié)晶器的熱流比等因素，因此，經(jīng)過一段時間的生產(chǎn)實踐，工作者總結(jié)出了相應(yīng)的預(yù)防措施，即將結(jié)晶器窄面、寬面的熱流比控制在85%以上，并使窄邊的倒錐度＞3，同時，一旦發(fā)現(xiàn)窄面熱流＜1.4MW/m2，則立即停止?jié)沧?，以保證澆注操作的正常開展。

2.3 改善作業(yè)條件

2.3.1 改善生產(chǎn)材料

在CSP薄板生產(chǎn)中，所需的生產(chǎn)材料主要包括鋼水、保護(hù)渣等，根據(jù)上述基于生產(chǎn)實踐的論述可知，鋼水、保護(hù)渣的質(zhì)量問題是引發(fā)漏鋼現(xiàn)象的主要因素，因此，為了有效降低漏鋼出現(xiàn)幾率，需要將這兩種材料作為改善入手點，并提高鋼水的純度以及保護(hù)渣的性能，增強(qiáng)連鑄機(jī)的運(yùn)行效果。在鋼水方面，經(jīng)過生產(chǎn)實踐，人們發(fā)現(xiàn)，如果能夠?qū)舸禃r間保持在8min以上，那么其中的夾雜物就會充分上浮，有效消除裹渣等現(xiàn)象，避免漏鋼，同時，選用含碳量為16%～0.22%的常規(guī)鋼水，或含碳量為＜0.08%的低碳鋼水，并盡量降低錳、硅等元素的含量，可以大幅度降低漏鋼幾率。而在保護(hù)渣改善方面，需選用理化性能與鋼水的實際情況相匹配的專業(yè)保護(hù)渣，并嚴(yán)格地選擇保護(hù)渣供應(yīng)商，確保所選擇供應(yīng)商具有良好的口碑、足夠的供應(yīng)能力以及齊全的資質(zhì)，以改善保護(hù)渣的質(zhì)量、性能，減少漏鋼問題出現(xiàn)的頻率[1]。

2.3.2 優(yōu)化工作者專業(yè)水平

在生產(chǎn)作業(yè)中，工作者作為連鑄機(jī)的主要操作者，其專業(yè)水平直接影響著CSP薄板坯連鑄作業(yè)效果，因此，為了消除漏鋼情況，需加強(qiáng)工作者專業(yè)水平的建設(shè)，以改善CSP薄板坯生產(chǎn)作業(yè)的工藝操作條件，消除人的因素所帶來的漏鋼問題?；诖耍谏a(chǎn)作業(yè)條件改善中，需積極運(yùn)用培訓(xùn)、人才引進(jìn)等方式，推動工作者專業(yè)水平的提升。在此過程中，應(yīng)當(dāng)圍繞漏鋼問題，總結(jié)出相應(yīng)的預(yù)防措施，以及預(yù)防措施操作細(xì)則，然后將這些內(nèi)容編制成培訓(xùn)課程，組織工作者開展培訓(xùn)，使其掌握漏鋼問題預(yù)防知識，提高連鑄機(jī)的操作效果，同時，還要通過人才引進(jìn)，引入一批學(xué)習(xí)能力強(qiáng)、經(jīng)驗豐富的人才，以推進(jìn)工作團(tuán)隊專業(yè)水平的優(yōu)化，減少人的因素對薄板坯生產(chǎn)質(zhì)量的影響[2]。

2.3.3 強(qiáng)化設(shè)備配置

除了生產(chǎn)材料、工作者專業(yè)水平這兩個因素以外，設(shè)備性能也是影響漏鋼問題發(fā)生幾率的重要因素，因此，應(yīng)做好設(shè)備檢測工作，以及時采取維護(hù)、調(diào)試、更換等措施，改善設(shè)備配置條件，以免設(shè)備性能問題造成漏鋼。在此過程中，工作者需為鑄坯機(jī)安裝下渣檢測系統(tǒng)，以檢測保護(hù)渣的下渣運(yùn)行狀態(tài)，防止保護(hù)渣下渣不到位，造成漏鋼問題，結(jié)合生產(chǎn)實踐來看，目前，該檢測系統(tǒng)的準(zhǔn)確率基本可以達(dá)到100%，因此，該系統(tǒng)得出的檢測結(jié)果可以較為可靠地反映出設(shè)備下渣運(yùn)行狀態(tài)，以便于工作者及時發(fā)現(xiàn)、處理設(shè)備潛在的性能問題。此外，還要積極應(yīng)用結(jié)晶器非正弦振動技術(shù)，并按照配套的參數(shù)，對設(shè)備進(jìn)行調(diào)整，以環(huán)節(jié)鑄坯表面的振痕問題，規(guī)避黏結(jié)漏鋼風(fēng)險[3]。

2.3.4 加大生產(chǎn)管理力度

為了深入優(yōu)化漏鋼風(fēng)險規(guī)避效果，生產(chǎn)單位還要加強(qiáng)生產(chǎn)管理力度，并制定針對性的操作管理制度，以提高工作者對漏鋼預(yù)防操作的重視，預(yù)防由錯誤、失誤操作而引發(fā)的漏鋼問題。在此過程中，應(yīng)當(dāng)將各項漏鋼預(yù)防措施，細(xì)化為具體的操作步驟，然后根據(jù)措施落實需求，為各項操作步驟設(shè)置相應(yīng)的操作標(biāo)準(zhǔn)、要求，再將這些要求、標(biāo)準(zhǔn)，整合成為一套完整的操作制度，以指導(dǎo)、規(guī)范工作者的漏鋼預(yù)防操作，提高薄板坯的生產(chǎn)水平[4]。

3 結(jié)論

綜上所述，增強(qiáng)漏鋼問題預(yù)防措施的落實效果，能夠改善鑄機(jī)作業(yè)狀態(tài)。在CSP薄板坯生產(chǎn)中，借助合理的漏鋼問題預(yù)防方法，可以避免開澆操作時漏鋼、保證澆注操作的正常進(jìn)行、為連鑄機(jī)的運(yùn)行提供良好條件，從而保證CSP薄板坯連鑄生產(chǎn)活動的穩(wěn)定開展。