西城Q235B板坯粘结漏钢影响因素及措施

2017-03-16 19:39李永成
山东工业技术 2017年5期

李永成

摘 要:文章就无锡西城特种船用板有限公司炼钢厂Q235B板坯粘结漏钢的因素进行分析,并采取有效措施,使粘结漏钢得到控制。

关键词:板坯;粘结;漏钢;Q235B

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.05.051

板坯漏钢为恶性生产事故,将造成生产中断,对连铸设备造成不同程度的损坏,有时甚至造成连续停产。无锡西城特种船用板有限公司炼钢厂(以下简称西城炼钢厂),板坯连铸2016年共发生漏钢19次,其中粘结漏钢为17次,占比89.5%,为主要漏钢形式。为此,炼钢厂从保护渣、振动、液面波动、水口质量等方面入手,采取一系列措施,在没有漏钢预警系统的条件下,使粘結漏钢得到了有效控制。

1 西城板坯连铸机主要参数

连铸机机型:R8.4m直结晶器连续弯曲连续矫直弧形板坯连铸机;冶金长度为27.4m,浇注断面为:2001250~1600mm;工作拉速:0.2~1.0m/min;振动方式:四偏心正弦振动;振幅有两种:±2.85mm、±4mm;生产钢种:Q235B。

2 粘结漏钢机理

相关文献[1]认为,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,当拉坯时摩擦阻力增大,粘结处被拉断,并向下和两边扩大,形成V型破裂线,到达出结晶器口就发生漏钢。

3 粘结漏钢的影响因素

3.1 保护渣的影响

西城炼钢厂Q235B板坯生产,先后使用的保护渣及其理化指标如表1所示。

A保护渣使用过程中漏钢较少发生,但产生了大量的纵裂缺陷;B保护渣使用过程中纵裂缺陷减少,为了进一步消除纵裂,进而选用了C保护渣。C保护渣使用近5个月,漏钢11次,其中粘结漏钢8次,漏钢浇次在结晶器内宽面1/4处测量的液渣层厚度均在8mm以下。板坯连铸在拉坯过程中不断振动,液渣层厚度如果不足,将造成渣圈堵塞通道,使钢水与结晶器钢板接触,造成粘结。相关文献[2]认为,通常液渣层厚度为振幅的1.5-2倍,约8~15mm,特殊情况达到20mm。西城炼钢厂两种振动机构按1.5倍振幅计算,最低液渣层厚度为2×3mm×1.5=9mm,显然无法满足要求。D保护渣为最终选用的保护渣,使用过程中液渣层厚度均在10mm以上,高的达到18mm。

从上表容易发现,几种保护渣的碱度变化明显,过高碱度的保护渣更易产生粘结漏钢。

3.2 振动的影响

西城炼钢厂在解决产品质量问题中,先后采用了多种振动模型,在拉速V为1m/min时,振动频率f及负滑动时间tN如表2所示。

振动机构的稳定运行对粘结漏钢的产生有重要影响。方案2、3较方案1负滑动时间增加,虽增加了角部横裂的发生率,但提高了脱模效果;方案3与方案1、2相比,振动频率随拉速波动小,在生产过程中即便遇到特殊情况,急回、急升拉速,振动次数变化小,振动运行稳定性好。

2016年19次漏钢中,由于振动严重恶化,漏钢2次。跟踪发现,操作人员为避免振动机构与盖板间蒸气溢出,在结晶器铜板四周用厚厚的石棉布堵起来,振动过程中,盖板随振动机构一起振动,从而增加了振动电机的负荷,期间经常产生振动不稳,需要经常检查、更换振动电机连结器垫圈。后来,将振动台盖板整体上移90mm,完全避免了结晶器铜板对盖板的接触,振动运行稳定性明显提高。

3.3 液面波动的影响

液面波动过大,将造成渣圈增大,严重时堵塞保护渣液渣的通道,造成钢水与铜板接触而粘结。在西城炼钢厂19次漏钢中,由于液面波动大漏钢5次,均为粘结漏钢。提高离线维护时开口度装配精度、在线对弧精度、对磨损严重的辊及时更换备用段,可以减少因设备运行不畅造成液面的过大波动。另外,拉速波动过大,会造成液面的异常波动,所以,连铸提倡恒温恒拉速操作。

3.4 浸入式水口质量的影响

在西城炼钢厂2016年漏钢中,浸入式水口渣线穿钢水,造成粘结漏钢2次;经观察,钢水穿出位置正对着宽面,造成高温钢水直接冲击宽面坯壳,钢水与铜板直接接触,而发生粘结漏钢;钢水穿出后,均发现结晶器内液面剧烈波动,进一步增大了粘结的机率。

4 控制措施

(1)选用碱度合适的保护渣。(2)为提高振动的稳定性,选用±4.0mm振幅、f=20V+70振动模型,提高脱模效果;同时,结晶器盖板抬起90mm,避免与振动台接触,减少振动故障率。(3)为减少液面波动,生产上尽量恒温恒拉速操作;设备上加强点检及安装精度,避免铸坯运行阻力过大,引起液面波动。(4)提高浸入式水口质量,有异常及时更换。(5)部分粘结漏钢时,结晶器内会有坯壳露出或捞渣时碰到凸起的坯壳,此时通过暂时停浇或直接停浇,可避免漏钢的发生;西城炼钢厂通过这种方式,避免了1起漏钢事故。

采用以上措施,西城炼钢厂Q235B板坯在没有漏钢预警的情况下,2016年9月中旬开始至2017年2月底,没再发生粘结漏钢事故,期间共生产3963炉钢。

5 结论

碱度过高的保护渣生产Q235B板坯,易产生粘结漏钢。振动不稳定会增大粘结漏钢的机率,通过采用f=AV+B的振动模型,A取值小,有利于增加振动的平稳性。

参考文献:

[1]蔡开科,潘毓淳,赵家贵.连续铸钢500问[M].北京:冶金工业出版社,2004:143.

[2] 屠宝洪.连续铸钢用保护渣[M].北京:北京科技大学,1997.