连铸关键设备故障诊断与漏钢预报关键技术研究

赵莹娜

【摘  要】针对连铸关键设备故障诊断和漏钢预报关键技术进行研究，从粘结漏钢预报技术和纵裂漏钢预报技术进行阐释，以期减少漏钢恶性事故，为冶金企业长足发展提供保障。

【关键词】连铸;漏钢预报;故障诊断

连铸连轧是冶金企业降本增效的核心技术，在连铸生产中，关键设备的可靠运行影响着连铸效率。漏钢作为连铸生产多发的恶性事故，对铸坯质量及安全生产造成极为不良的影响。为了避免此类恶性事故的发生，需深入探讨漏钢预报措施。

1、连铸关键设备故障诊断

连铸设备由钢包台、中间包、中间包车、结晶器、结晶振动装置、二级冷却装置、拉矫装置、切割装置、铸坯运出等装置组成。连铸设备是十分复杂的系统，各构件之间互相耦合，单一构件的损坏将造成设备整体性能下降。由于连铸设备长期处在高温高尘的环境下作业，正常的设备会随着时间的推移发生不同程度的疲劳、磨损、老化以及其他形式的损坏。所以，连铸设备的故障诊断需依照装置进行失效模式与失效机理分析，并从根源上弄清故障来源，才能对故障原因进行排除并制定维修对策。本文主要对中间包、结晶器、二级冷却装置的故障进行诊断及分析。

1.1中间包故障诊断

中间包主要作用是对钢液进行净化，常见故障包括：①中包车行走异常。此类故障成因是齿轮电机、减速马达出现故障。②下降不顺畅。发生此类故障主要原因是控制系统问题或执行机构卡阻。③称重装置显示异常。多由传感器故障或异常导致。④塞棒控制机构暂停工作。此类故障主要原因是控制系统或执行机构出现异常。⑤紧急闸刀控制系统出现异常。当出现此类故障时，应检查油液密封情况。

1.2结晶器故障诊断

结晶器主要负责对钢液进行冷却，借助钢液冷却实现其表面凝固，随后经过拉矫机将其拉出，为再次冷却做准备。结晶器常见故障包括：①结晶器漏水。当结晶器发生漏水问题时，多由于其外壁出现破裂，促使冷却水沿缝隙流出或渗出，②水温过高。当结晶器内部水温过高时，需检查结晶器散热系统是否正常，如果无法排除此问题将造成钢液冷却不足，影响钢坯质量。③钢液溢出。此类故障可能由于测量钢液位置的传感器发生故障。④震动压力不足。此类问题成因多为密封异常。

1.3二级冷却设备故障诊断

二级冷却设备主要对钢坯进行二次冷却，以此提高钢坯质量。该设备常见故障包括：①冷却水管漏水。此类故障多由于冷却水管外壁破裂，造成冷却水漏出。②冷却水压过高。此类问题多由于过滤器堵塞造成憋压。③管道水流不畅。当冷却管道长时间未受清洗时，导致内部水垢增多，促使管壁内径减小，影响冷却水正常流通。④润滑系统出现故障，此类故障成因多受管道渗漏导致。

2、漏鋼预报关键技术研究

2.1 粘结漏钢预报技术

2.1.1 控制结晶器液面波动

从出现漏钢的板坯观察，粘结大多伴有液面波动，呈上升趋势。有的粘结点周围存有弯曲线痕迹，可直观看到密集的包块状痕迹，这是粘结漏钢主要征兆之一。液面波动分为两种情况，一是液面波浪波动，当液面波动过大时，液面熔渣层厚度低于液面振动幅度，将导致液渣流入坯壳和结晶器的缝隙。当液面波动较小时，对板坯质量无明显影响。为了有效控制结晶器液面波动，需做到：任何情况引起的液面波动值大于10mm时必须采取降速处理，当页面波动值回归正常范围值后调整拉速。

2.1.2 把握保护渣性状

首先，换渣或提速时，应保持一定时间，让保护渣得到充分熔融，此后才可进行其余操作。其次，保护渣本身具有吸收夹杂的作用，在吸收的同时其成分会发生改变，从而影响保护渣原本的粘度，尤其是吸收大量三氧化二铝后，粘度将大大增加，导致液态保护渣流动性降低。为了有效把握保护渣性状，可采用塞棒吹氩的方式，以此让夹杂物上浮，起到提高钢液纯净度的效果。

2.1.3 规范投入保护渣的操作

应坚持“勤、匀、少”的原则，保证固态渣的厚度，发挥良好的保温隔热作用。相对液态保护渣，温度可适当提高。勤、匀、少的原则具体指保护渣在液面上应该辅展均匀，避免内弧断渣。此外，在升速前需观察保护渣的形状，借助测量单耗及保护渣厚度的方式判断是否应该升速。升速应循序渐进，不可单次增速过大。

2.1.4 监视结晶器拨热量

粘结额重的重要参数是拨热量，即结晶器的总传热系数。拨热量和多种因素相关，主要受粘结影响。常规条件下，坯壳和钢板间伴有渣膜，可起到润滑的效果，让铸坯导出热量。当发生粘结情况时，坯壳和钢板间的渣膜消失，二者直接接触，从而发生粘结，粘结位置温度升高无法完成热量交换，导致拨热量增加，造成对应两侧不平衡的问题。为解决这一问题，可采用如下几点措施：①规定一侧和对侧拨热量差别较大的情况，两侧差值大于于200×4.2J/（m2hc）或两侧面逆转差值大于100×4.2J/（m2hc）出现5min，执行降速操作，降到<0.5m/min。②通过观看结晶器进回水流量及温差的方式，监视结晶器运作状态。③在结晶器钢管内安装温度传感器，以此检测温度变化，实现动态监测。

2.2 纵裂漏钢的预报技术

2.2.1 宽面足辊弯曲造成的边裂漏钢的预防

从本质上讲，宽面足辊弯曲造成的边裂漏钢是无规律的，为了保证生产的顺利进行，需确保设备在良好的状态下运行，应以未雨绸缪为基本原则，制定隐患和避免事故的有效措施，制定停机后例行检查的制度，对潜在问题立即整改。

2.2.2 铜带较厚造成的角裂和边裂漏钢次数较多的预防

为了最大限度降低漏钢事故发生率，需规定结晶器所配铜带的厚度，让其小于规范值，一旦超过既定标准拒绝验收。同时，结晶器浇钢达到标准后需及时更换，铸造期间定期检查结晶器铜板和铜带磨损情况，无法满足要求的立即更换。

结束语：

本文探讨了连铸关键设备故障诊断和漏钢预报关键技术，以获得对连铸关键设备故障诊断更为客观的认识，实现对漏钢事故的有效预报，以此确保连铸设备正常运行，为冶金企业稳定发展提供保障。

参考文献：

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