板坯连铸粘结漏钢的原因分析及预防措施

2019-09-27于华杨建行

商品与质量 2019年20期

于华杨建行

1.河钢集团邯钢公司三炼钢厂河北邯郸 056002

2.河钢集团邯钢公司邯宝炼钢厂河北邯郸 056002

1 粘结漏钢机理

在钢水的表面，保护渣出现的方式主要有三种，粉渣层、烧结层、液渣层。通常条件下熔化的液渣会在铜板内壁和坯料之间及时填充，最终出现渣膜，以便保证连铸拉坯的有效进行。然而如果液态保护渣不能及时向坯壳与结晶器铜壁之间的通道流入时，会导致通道出现气隙，钢水静压力会导致钢液与结晶器铜壁之间粘结，在结晶器壁当中，坯壳下行运动的过程中会产生较大的摩擦力，拉裂粘结处，不断向两侧和上下之间进行拓展，最后会产生v字形的破裂线，造成结晶器口产生漏钢。漏钢的情况具体如下所示。

图1 粘结漏钢产生机理

2 板坯连铸粘结漏钢原因及预防措施

2.1 工程概况

1号连铸机主要使用的是全程无氧化保护的方式进行浇铸，而且采取了很多先进的技术，比如说漏钢预报、液压振动等，属于国内技术条件相对较好的高效连铸机，这台连铸机主要是一机一流的直弧形板坯连铸机，设计年产量可以达到100万吨[1]。

2.2 粘结漏钢原因

具体分析1号板坯连铸机漏钢报警次数可以发现，由于保护渣性能出现影响，导致漏钢报警的次数较多，所占的比例相对较大，具体如下表所示。

表1 粘结漏钢类型统计表

（1）保护渣性能的影响。保护渣的一些自身物理性能，比如熔化速度、熔点、粘度等与浇铸条件不吻合时会导致结晶器内出现熔化不良等情况，无法将润滑特性充分的发挥出来，其次，钢水纯净度低，保护渣吸附大量氧化物或中间包渣以及耐火材料，导致保护渣的粘度进一步上升，无法保持润滑的效果。第三，在钢水浇铸的过程中，因为保护渣不良的缘故，浇铸温度也会相对比较低，从而造成断渣黏度上升。（2）结晶器液面波动的影响。液面如果出现大幅度的波动，可能会导致液渣层无法有效补充，产生缺渣等情况，结晶器液面出现波动的过程中渣条会逐步增大，将保护渣液渣通道阻塞，导致铜板和钢水之间出现接触而造成粘黏的情况，导致结晶器液面波动的原因多种多样，主要有偏流、吹氩量相对较大、喷淋状态差、水口插入深度无法达到要求，浸入式水口堵塞等[2]。（3）拉速频繁变化的影响。拉速调整过快或频繁变化，导致拉矫辊提速较快，很容易导致结品器之间出现液面波动，造成保护渣无法有效的供应，导致粘结的情况产生。拉速变化较快的时候，结晶器热流会产生一定的变化，最终导致保护渣的凝固和熔化相对较为滞后，最终造成结晶器熔池当中出现“缺渣”等情况，导致钢水直接在铜板壁上粘结，最终出现漏钢事故。（4）捞渣的影响。液面的波动以及结晶器的振动等原因都会导致液渣层产生向上运动的情况，在出现急速冷却的过程中，会导致渣圈处于弯月面的上部，如果保护渣的性能无法与钢种相适应或者钢水当中，夹渣吸附量较多的过程中都会导致大量渣圈的出现，渣圈较薄小时对浇铸是非常有利的，如果渣圈相对较为粗大，可能会在结晶器铜板上粘结，会在铜板当中出现上下振动，对弯月面液渣的流入产生阻碍。精细捞渣条操作的过程中只捞厚渣条，防止捞取渣条的过程中相对较为频繁，对结晶器内保护渣的三层结构产生破坏，一定要保证结晶器内的润滑[3]。

2.3 预防措施

（1）保护渣。在每炉浇钢的时候对液渣层的厚度进行测量，并且对渣耗量进行计算，如果无法达到要求及时进行保护渣的更换，保证保护渣的渣层厚度达到10-15mm。（2）稳定结晶器液面。在生产的时候一定要通过结晶器液位塞棒自动控制系统来进行控制，保证波动处于±3mm以内，然而钢水没有较强的流动性，结晶器液位波动较大的过程中，需要通过降低拉速等方式手动控棒操作，对结晶器液面进行稳定。（3）确定合适的水口浸入深度。通常条件下插入深度和拉速以及断面之间具有一定的关联，由于需要保证操作的可行性，通过总结之后制定出了相对较为稳定、适宜的插入深度制度，当前1号板的插入深度控制在110mm到160mm，既可以确保结晶器当中钢水能够均匀的流动，化渣良好，液面较为活跃，又可以通过对变渣线进行操作，确保水口使用寿命合理。（4）保证漏钢报警系统运行。如果产生了粘结的情况，漏钢报警系统会立即自动进行相应的报警，系统将自动回零，确保热电偶正常的工作，1号班连铸使用的主要是性能较为稳定的进口热电偶，需要及时更换出现问题的热电偶，并且保证漏钢报警系统能够有效的使用。合理的对保护渣进行选择，并且保证保护渣液渣层深度在10-15mm左右；在生产的过程中，通过结晶器液位塞棒自动控制系统进行控制，控制插入深度在110-160mm之间，保证液面活跃；合理的对拉速进行控制；确保报警系统能够有效运行，防止漏钢的事故产生。