降低薄板坯连铸漏钢率的探讨

季德静

摘 要：本文通过对某厂薄板坯连铸机漏钢事故进行归纳总结，内容包括薄板坯漏钢类型、漏钢原因及特征，并提出相应的预防措施。

关键词：薄板坯；漏钢；预防措施

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

0 前 言

连铸漏钢是个常见现象。钢水在结晶器内形成坯壳，连铸坯出结晶器后，薄弱的坯壳抵抗不住钢水静压力，出现断裂而漏钢。对于薄板坯连铸来说更易发生漏钢事故。漏钢对连铸生产危害很大。即影响了连铸车间的产量，又影响了连铸坯的质量，更危及操作者的安全。因此，降低薄板坯连铸漏钢率是提高生产效率，提高产量，提高产品质量，降低成本的重要途径。现对某厂自2008～2013年薄板坯漏钢率进行统计。2008年漏钢率达0.56%；2009年漏钢率达0.19%；2010年漏钢率达0.19%；2011年漏钢率达0.19%；2012年漏钢率达0.15%；2013年漏钢率达0.07。

1 工艺流程

某厂第一钢轧厂工艺流程为：鱼雷罐供应铁水/混铁炉供应铁水→铁水预处理→转炉炼钢→氩站→精炼→薄板坯连铸

2 薄板坯漏钢类型

某厂薄板坯连铸漏钢主要有：粘结漏钢、裂纹漏钢、卷渣漏钢、开浇漏钢、鼓肚漏钢五个类型。

3 薄板坯漏钢特征、原因及预防措施

3.1 粘结漏钢

粘结漏钢是指钢水直接与结晶器铜板接触形成粘结点，粘结点处坯壳与结晶器壁之间发生粘结，此处在结晶器振动和拉坯的双重作用下被撕裂，并向下和两侧扩展，形成倒“V”形破裂线，钢水补充后又形成新的粘结点，这一过程反复进行，粘结点随坯壳运动不断下移，此处坯壳较薄，出结晶器后，坯壳不能承受上部钢水的静压力，便会发生漏钢事故。据统计，粘结漏钢发生率最高，高达50%以上。

（1）铸坯粘结漏钢后特征。粘结漏钢后铸坯特征见图1。坯壳呈“V”字型或“倒三角”状，粘结点明显。

（2）粘结漏钢的原因：

1）保护渣性能不好。保护渣在结晶器铜板与凝固坯壳之间起润滑的效果。保护渣的性能好坏直接影响凝固坯壳的质量，保护渣的粘度是一个重要指标，它决定渣膜的薄厚， 保护渣粘度高，不易流入坯壳与铜板之间形成润滑渣膜，使得钢水和结晶器铜板之间易发生粘结。2） 钢水纯净度低。钢水中[O]含量高，使得钢水中A12O3含量升高，进而结晶器保护渣中A12O3含量高，保护渣性能发生变化，渣粘度增大、不易流入坯壳与铜板之间形成润滑渣膜，使得钢水和结晶器铜板之间易发生粘结。3）结晶器振动参数不合适。合适的振动形式和振动参数可以降低结晶器铜板与凝固坯壳之间的摩擦力和减小振痕深度，改善铸坯表面的质量。若结晶器振动参数不合适，负滑脱时间过长造成凝固坯壳上的振痕过深，使坯壳容易在应力的作用下断裂产生粘结。4）浸入式水口烘烤不符合标准。如果浸入式水口烘烤温度不够，连铸开浇时水口与结晶器内外弧间的保护渣产生搭桥现象，保护渣不易熔化，进而流入到坯壳和结晶器之间的保护渣减少，渣膜变薄，润滑效果变差，容易粘结漏钢。5）钢水温度过低。 钢水温度过低，保护渣粘度大，润滑效果不好，易粘结漏钢。

3.2 卷渣漏钢

定義：由于结晶器液面波动会将渣卷入初生坯壳，这些渣子附着在坯壳表面，由于其导热性差，卷渣处的坯壳较薄，铸坯出结晶器后，渣子在钢水静压力作用下脱落产生漏钢。

在结晶器内的固态或半熔融的夹渣物随着浇注钢流的运动，被推向结晶器壁；或在更换中间包长水口时，中间包内钢液面下降后，中间包内钢渣易随钢流进入结晶器，最后被初生坯壳捕捉；

（1）卷渣漏钢后特征。卷渣漏钢主要特征表现为：漏钢部位有“孔洞或结渣”，漏钢部位一般发生在结晶器出口位置，如图2所示。

（2）卷渣漏钢原因：

1）残留在钢中的大型夹杂物较多造成卷渣现象；2）较大的结晶器液面波动造成卷渣现象；3）捞渣不及时或捞不净造成的卷渣现象。

3.3 裂纹漏钢

由于一些因素使得结晶器内初生坯壳厚度不均匀，应力集中在某一薄弱部位，使坯壳发生着不同程度、不同类型的变形。出结晶器后又在二冷区继续扩展，形成铸坯裂纹，如果裂纹处的坯壳厚度较薄，就容易产生漏钢。

（1）铸坯裂纹漏钢后特征。裂纹漏钢主要特征为：漏钢后在铸坯漏钢部位可看到明显裂纹，如图3所示，漏钢部位通在足辊以下的二冷段， 严重时也发生在二冷二段或拉矫机前、后位置。

（2）裂纹漏钢原因。裂纹漏钢主要原因：高拉速；高钢水温度；较小的结晶器铜管锥度；不均匀的结晶器水缝；中间包水口不对中；不均匀的二次冷却等因素，都会导致铸坯上产生裂纹。

3.4 开浇漏钢

开浇漏钢是指铸机开浇或者换中间包时， 由于连接不好而造成的漏钢。

（1）开浇漏钢后铸坯特征。开浇漏钢铸坯特征为：漏钢一般发生在开浇起步期间，引锭头刚拉出结晶器就发生漏钢。（2）开浇漏钢原因：引锭头未扎好， 包括石棉绳没扎紧；开浇起步过快， 凝固时间不够开拉， 坯头强度不够， 将引锭头处拉裂漏钢。

3.5 鼓肚漏钢

鼓肚变形是带液芯的铸坯在运行过程中，高温坯壳在钢液静压力作用下，于两撑辊之间发生的鼓胀成凸面的现象，称为鼓肚变形。铸坯出结晶器后在钢水静压力的作用下，坯壳较薄的位置就会产生漏钢。

（1）铸坯鼓肚变形特征。鼓肚变形特征为：铸坯表面可见明显规则凸起。（2）鼓肚漏钢原因。主要是因为二次冷却强度低、钢水过热度高、拉速过快等原因产生的。

4 薄板坯漏钢的预防措施

4.1 优化结晶器保护渣性能

通过优化保护渣碱度、熔点、熔速、粘度等指标，有效地减少了粘结、卷渣、裂纹漏钢等生产事故。

4.2 恒温恒拉速浇注

恒温恒拉速浇注是降低薄板坯漏钢率的主要因素。

4.3 优化连铸工艺参数

对不同钢种、不同断面的连铸相关参数（结晶器水流量、结晶器初始锥度、二冷水各段分配比例及比水量、扇形段压下终点位置等）进行优化调整，并固化使用。

4.4 钢水化学成分

控制钢水C含量，避开包晶区范围，避免产生纵裂纹漏钢；控制钢水硫含量，一般要求成品[S]≤0.008%；控制钢中夹杂物含量，保证钢水LF离站前软吹时间≥8min；软吹氩气流量要合适，以渣面微动、不露钢水为控制标准；要窄成分控制，通过钢水窄成分控制，可以更好地保证连铸浇注稳定性；保证钢包良好透气性良好。

4.5 连铸耐材优化与管理

（1）加强水口的烘烤操作。（2）优化中间包结构。中间包控流装置由“单挡渣坝”式改为“一挡墙+两挡坝”组合结构，将钢包下渣完全挡在冲击区内，产生的流场有利于钢液中夹杂物的充分上浮，有利于钢液成分、温度的均匀，提高了钢水质量，降低了漏钢事故。（3）加强中间包耐火材料的修砌、清理及烘烤工作，杜绝塞棒、水口掉块及其它耐火材料脱落造成结晶器液面波动，防止发生漏钢事故；中间包烘烤过程中禁忌急冷急热。

4.6 加强结晶器管理

停机仔细检查结晶器铜板表面质量，发现划痕、龟裂超过标准，要及时更换下线，避免产生铸坯粘结、纵裂纹等缺陷，降低漏钢发生的几率。

4.7 加强标准化操作

通过严格执行标准化作业程序，加强钢水冶炼过程控制，连铸开浇前生产准备规范化，保护渣加渣及捞渣操作规范化，拉速调整规范化，控制铸坯粘结及卷渣发生几率。

5 结语

针对某厂第一钢轧厂出现的薄板坯漏钢事故进行总结分析，得出了漏钢的预防措施，这能有效的降低某厂炼轧厂薄板坯生产线漏钢率，这对降低钢铁料消耗、提高连铸机作业率、降低生产成本会起到重要的作用。

参考文献：

[1]王志政.降低板坯连铸漏钢率的措施[J].连铸，2013（01）.

[2]谢红星，张玉浩，杨冠洲等.降低CSP薄板坯连铸机漏钢率的生产实践[J].连铸，2008（05）.