板坯连铸机漏钢原因及预防措施

2012-12-28 12:26肖强
中国新技术新产品 2012年18期
关键词:坯壳生坯结晶器

肖强

(莱钢型钢炼钢厂,山东 莱芜 271126)

一、连铸机漏钢常见类型

主要有两种情况:

1开浇漏钢:是在出苗过程中在引锭头处发生的漏钢。

2浇注过程中漏钢:一般发生在结晶器内,在拉坯的过程中,有些漏钢在没出结晶器口前又被焊合,有些较为严重的漏钢不能在结晶器内焊合,造成真正意义上的漏钢;但有时当结晶器、足辊和零号段严重错位时,在较高拉速情况下,在结晶器下口会产生漏钢;而由于局部卷渣,漏钢甚至可以发生在零号段下部。

二、造成漏钢的原因

1保护渣性能不良,(熔点、溶速、黏度)液渣不能均匀流入气隙,造成不均匀导热,形成不均匀的凝固壳,产生纵向裂纹;由于不能形成良好的液渣层,结晶器与坯壳间的润滑状态变差,摩擦力增大,坯壳产生横向裂纹,均可导致漏钢。

2钢水洁净度差,大量夹杂上浮至保护渣中,引起保护渣性能改变,特别是钢水中铝含量过高的话,极易引起保护渣变性。

3拉速或温度的波动较大,造成保护渣无法适应浇注条件的急剧变化。

4推渣工不按要求加入保护渣,液面覆盖不均匀,时多时少,人为造成保护渣性能不良。

5浸入式水口的插入深度不合适,引起结晶器内流场状态不良,造成保护渣融化不好,甚至卷渣,产生了可能漏钢的条件。

6浸入式水口尺寸设计不合适造成局部钢水流动状态不良,甚至产生偏流。

7液面不稳,波动较大,破坏了保护渣的正常流入和弯月面处初生坯壳的形成条件。

8浇钢操作不规范:保护渣加入不均匀;挑渣条过深,破坏了初生坯壳;给Ar气量不够或过大,造成液面死板或大翻等。

9钢水成分:包晶钢及裂纹敏感钢,钢中S、P含量高等。

10开浇漏钢主要是引锭头没堵好或开浇过猛,冲散了封堵料,造成钢水从引锭头与铜板接缝处漏出,引起拉漏或拉不动。

11结晶器铜板表面损坏,结晶器宽、窄面铜板交接处缝隙过大,造成结晶器挂钢。

12结晶器锥度不当,凝固收缩受力状态不良。

13振动系统产生偏振,坯壳受外力造成破坏,振动系统参数设定不合理,负滑脱时间和负滑脱率合理值的拉速范围太窄。

三、板坯主要漏钢类型介绍

1开浇漏钢

1.1 引锭未封好,纸绳松动,钢水从其缝隙中渗漏;纸绳受潮,遇钢水后爆炸产生缝隙,钢水从缝隙中渗漏。

1.2 铁屑层过薄,造成钢水将纸绳燃烧后从缝隙渗出;铁屑层过厚,将导致坯头强度不足,坯壳被拉断;铁屑受潮、有油污或有杂物,遇钢水后爆炸或燃烧,钢水将纸绳燃烧后从缝隙渗出或坯头强度不足,坯壳被拉断。

1.3 操作中存在以下问题:开浇钢流过大,将铁屑冲散或将钢水溅到结晶壁上、角缝上形成夹钢;起步提速过快,每次超过0.1m/min,初生坯壳承受不了其拉力;有异物进入结晶器,并咬人初生坯壳中。

2裂纹漏钢

坯壳在结晶器内产生严重的纵裂、角裂,当铸坯冷却强度不够,承受不住钢水静压力及各种外力作用时,就会造成漏钢事故。这种漏钢事故如果发生在扇形段处,对设备的危害性很大。结晶器水缝堵塞、角缝过大、液面波动过大、支撑辊对弧不良、成分原因等等因素造成铸坯的冷却不均匀极易产生纵裂或角部裂纹,如果裂纹强度承受不了铸坯内液态钢水的静压力,就会发生裂纹漏钢事故。

3粘结漏钢

粘结漏钢是连铸生产过程中的主要漏钢形式,据统计诸多漏钢中粘结漏钢占50%以上,所谓粘结的引起是由于结晶器液位波动,弯月面的凝固壳与铜板之间没有液渣,严重时发生粘结。

当拉坯阻力增大时,粘结处被拉断,并向下和两边扩展,形成典型的“V”字型撕裂线,在出结晶器口后发生漏钢。明显的特点是漏钢部位坯壳厚度不均匀,形成粘结的位置由于坯壳的不断撕裂、焊合、再撕裂使得粘结漏钢处坯壳异常增厚,且伴随分层叠加状。

四、漏钢的预防

1由保护渣熔化不良造成的漏钢

1.1 要求保护渣粉渣的铺展性好,渣面平整而均匀;

1.2 渣面活跃,有小火苗均匀跳动;

1.3 渣层具有均匀的三层结构:30毫米左右的粉渣层、5毫米左右的烧结层、15毫米左右的液渣层。如果发现渣面上有烧结状块状物,渣面死黑,无亮点,无小火苗跳出,测液渣层小于5毫米,渣条大而不均匀,不易自动与结晶器壁脱离等现象,则需要马上调渣,否则,很快就可能漏钢。

1.4 性能好的保护渣的铸坯表面振痕清晰工整,浅而宽度均匀,表面光洁,平整,没有渣粒黏结,没有小漏点。如果在漏钢前的铸坯表面上发现振痕紊乱,宽、窄不等,深、浅不等,振痕倾斜,表面渣粒黏结,有小漏焊合的凸凹面,再根据上述渣面状态,基本可以判断该漏钢是保护渣问题引起的漏钢。

1.5 选择熔点、熔速、黏度适合本铸机工况的保护渣,提高钢水的纯净度,搞好全程保护浇注,减轻夹杂上浮对保护渣性能的影响,稳定拉速,严格控制中间包钢水过热。

2防止粘结漏钢的措施:

2.1 设备的精度:结晶器锥度、铜板的表面平整度、振动台偏摆量等振动参数要符合理论设计要求。

2.2 生产工的操作水平:严格执行工艺操作规程,操作过程也是经验积累的过程,任何粘结漏钢都有其外观的表现,观察很重要,火焰的变化反映了结晶器内流场的变化,出现异常情况首先要降速,必要时摁急停!

2.3 监视保护渣使用情况,确保保护渣良好的润滑性能。液渣层厚度保持在8-15mm,保护渣消耗量不低于0.4kg/t钢,及时捞出渣中的结块。

2.4 针对不同的钢种选择合适的拉速,拉速变化幅度要小。

2.5 采用非正弦振动。与正弦振动相比,结晶器采用非正弦振动时会延长负滑脱时间,增加负滑脱量,减少正滑脱时间,从而保证了铸坯的“焊合”程度,增加了保护渣的耗量,减少了摩擦阻力。

[1]《炼钢-连铸新技术800问》[J].冶金工业出版社,2003.

[2]《连续铸钢》科学出版社,[J].1991.

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