小方坯連鑄漏鋼原因分析及預(yù)防措施

1、小方坯連鑄漏鋼原因分析及預(yù)防措施發(fā)表日期：2007年10月31日 【編輯錄入：】摘要：從鋼種、結(jié)晶器狀況、過(guò)熱度、拉速、振動(dòng)、保護(hù)渣性能、工藝操作等方面分析了安鋼二煉鋼2號(hào)方坯連鑄機(jī)產(chǎn)生漏鋼的原因，并采取相應(yīng)措施，取得了較好的效果。關(guān)鍵詞：小方坯；漏鋼分析；改進(jìn)措施安陽(yáng)鋼鐵股份有限公司第二煉鋼廠(以下簡(jiǎn)稱安鋼二煉鋼)2號(hào)方坯連鑄機(jī)采用浸入式水口加保護(hù)渣保護(hù)澆注工藝。2004年鑄機(jī)平均溢漏鋼率為068，上半年平均為09，最高月份為12，溢漏事故多，已嚴(yán)重影響了連鑄生產(chǎn)。為促進(jìn)連鑄生產(chǎn)順行，同時(shí)也為鑄機(jī)高效化生產(chǎn)打下基礎(chǔ)，于2005年元月開(kāi)始對(duì)2號(hào)方坯連鑄機(jī)溢漏鋼進(jìn)行攻關(guān)，并取得了顯著效果。1工藝

2、現(xiàn)狀安鋼二煉鋼2號(hào)連鑄機(jī)始建于1989年，鑄機(jī)類型為國(guó)產(chǎn)SFR-6型四機(jī)四流小方坯連鑄機(jī)，鑄坯斷面為120 mm×120mm，采用定徑水口、浸人式水口、保護(hù)渣和事故擺槽等澆注方式。目前，主要澆注鋼種為Q235B、HRB335、HRB400、Q345B等鋼種，連鑄機(jī)主要技術(shù)參數(shù)為：流間距1 100 mm；正常拉速2835 mmin；銅管長(zhǎng)度850 mm；銅管壁厚125 mm；銅管材質(zhì)為脫氧磷銅；水縫寬度35 mm；結(jié)晶器倒錐度(056076)m；結(jié)晶器水量95100m3h；結(jié)晶器水壓0607 MPa；振動(dòng)結(jié)構(gòu)形式為半板簧振動(dòng)。2漏鋼事故概況2004年2號(hào)機(jī)溢漏鋼569次，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)圖1

3、，角裂漏鋼占69，為主要漏鋼類型，下渣漏鋼和拉斷漏鋼分別占149和67。因此，控制角裂漏鋼可以大幅度降低溢漏鋼率。角裂漏鋼鑄坯的形貌如圖2所示，角裂漏鋼主要發(fā)生在出結(jié)晶器坯殼距角部1025 mm處，漏鋼長(zhǎng)度100200 mm，沿漏鋼部位的上下有縱裂缺陷。摘要：從鋼種、結(jié)晶器狀況、過(guò)熱度、拉速、振動(dòng)、保護(hù)渣性能、工藝操作等方面分析了安鋼二煉鋼2號(hào)方坯連鑄機(jī)產(chǎn)生漏鋼的原因，并采取相應(yīng)措施，取得了較好的效果。關(guān)鍵詞：小方坯；漏鋼分析；改進(jìn)措施安陽(yáng)鋼鐵股份有限公司第二煉鋼廠(以下簡(jiǎn)稱安鋼二煉鋼)2號(hào)方坯連鑄機(jī)采用浸入式水口加保護(hù)渣保護(hù)澆注工藝。2004年鑄機(jī)平均溢漏鋼率為068，上半年平均為09，最高

4、月份為12，溢漏事故多，已嚴(yán)重影響了連鑄生產(chǎn)。為促進(jìn)連鑄生產(chǎn)順行，同時(shí)也為鑄機(jī)高效化生產(chǎn)打下基礎(chǔ)，于2005年元月開(kāi)始對(duì)2號(hào)方坯連鑄機(jī)溢漏鋼進(jìn)行攻關(guān)，并取得了顯著效果。1工藝現(xiàn)狀安鋼二煉鋼2號(hào)連鑄機(jī)始建于1989年，鑄機(jī)類型為國(guó)產(chǎn)SFR-6型四機(jī)四流小方坯連鑄機(jī)，鑄坯斷面為120 mm×120mm，采用定徑水口、浸人式水口、保護(hù)渣和事故擺槽等澆注方式。目前，主要澆注鋼種為Q235B、HRB335、HRB400、Q345B等鋼種，連鑄機(jī)主要技術(shù)參數(shù)為：流間距1 100 mm；正常拉速2835 mmin；銅管長(zhǎng)度850 mm；銅管壁厚125 mm；銅管材質(zhì)為脫氧磷銅；水縫寬度35 mm；

5、結(jié)晶器倒錐度(056076)m；結(jié)晶器水量95100m3h；結(jié)晶器水壓0607 MPa；振動(dòng)結(jié)構(gòu)形式為半板簧振動(dòng)。2漏鋼事故概況2004年2號(hào)機(jī)溢漏鋼569次，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)圖1，角裂漏鋼占69，為主要漏鋼類型，下渣漏鋼和拉斷漏鋼分別占149和67。因此，控制角裂漏鋼可以大幅度降低溢漏鋼率。角裂漏鋼鑄坯的形貌如圖2所示，角裂漏鋼主要發(fā)生在出結(jié)晶器坯殼距角部1025 mm處，漏鋼長(zhǎng)度100200 mm，沿漏鋼部位的上下有縱裂缺陷。3原因分析31 鋼種的影響我廠主要生產(chǎn)低碳鋼，其在結(jié)晶器內(nèi)形成的初生坯殼，在固相線溫度以下2550時(shí)發(fā)生包晶反應(yīng)(+L)，并伴隨較大線收縮，坯殼與結(jié)晶器壁脫離產(chǎn)生大的氣隙，

6、導(dǎo)出熱流減少，坯殼變薄，而且厚度不均勻。當(dāng)坯殼所受應(yīng)力超過(guò)其抗拉強(qiáng)度時(shí)，在坯殼薄弱處產(chǎn)生應(yīng)力集中出現(xiàn)細(xì)小縱裂紋，出結(jié)晶器坯殼由于失去支撐以及受二冷強(qiáng)冷影響，裂紋進(jìn)一步擴(kuò)大，發(fā)生漏鋼。相同冷卻條件下，低合金鋼比普碳鋼溫降速度大，凝固快，在一次冷卻不均勻時(shí)，坯殼厚度差別更大，裂紋敏感性更強(qiáng)，在熱應(yīng)力和形變應(yīng)力共同作用下，易在坯殼薄弱處開(kāi)裂，從而極易發(fā)生角裂漏鋼。2005年元月2號(hào)機(jī)生產(chǎn)0235B鋼1 103爐，生產(chǎn)HRB335鋼808爐，當(dāng)月溢漏鋼統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表1，在11次角裂漏鋼中，低合金鋼占10次。32 結(jié)晶器的影響(1)結(jié)晶器水縫的影響：方坯角部屬二維傳熱，坯殼收縮早，強(qiáng)度高，而坯殼四面受鋼水

7、靜壓力作用壓向銅管壁，在偏離角部1025 mm處出現(xiàn)較大氣隙，傳熱減弱，此處坯殼薄，而且受拉應(yīng)力作用。結(jié)晶器水縫不均勻，將直接造成坯殼厚度不均勻，產(chǎn)生的拉應(yīng)力也不等，較大拉應(yīng)力作用在偏離角處，產(chǎn)生微裂紋，出結(jié)晶器下口坯殼發(fā)生鼓肚，形變應(yīng)力增加，裂紋進(jìn)一步擴(kuò)大，撕裂坯殼，發(fā)生角裂漏鋼。2號(hào)連鑄機(jī)結(jié)晶器水縫由于長(zhǎng)期不調(diào)整，造成上下口水縫調(diào)整螺釘與銅管壁間隙大，檢查發(fā)現(xiàn)，銅管在內(nèi)水套中可以明顯搖擺，上下口同側(cè)面水縫差別大于05 mm，裝配后甚至出現(xiàn)歪斜。此類銅管上機(jī)后壽命很短，一般在1 500t以內(nèi)，主要原因是角裂漏鋼事故頻發(fā)，漏鋼部位集中在水縫大的一側(cè)偏離角處。(2)銅管內(nèi)腔倒錐度的影響：結(jié)晶器傳

8、熱的熱阻主要是氣隙，氣隙小，則熱阻小，氣隙大，則熱阻大。結(jié)晶器使用前期，銅管內(nèi)腔曲線比較接近坯殼收縮曲線，氣隙均勻，傳熱均勻，坯殼厚度也較均勻。在使用過(guò)程中，銅管不斷磨損和受熱變形。到使用中、后期，總錐度變小，而且，彎液面下傳熱量大，銅管局部發(fā)生變形，也增加了坯殼的不均勻性。坯殼在結(jié)晶器下部易發(fā)生鼓肚，取樣顯示，120 mm×120 mm鑄坯鼓肚量大于2 mm易發(fā)生偏離角內(nèi)裂，出結(jié)晶器后坯殼失去支撐，易發(fā)生漏鋼。2005年元月216號(hào)銅管壽命2 491 t，使用前后內(nèi)腔曲線對(duì)比如圖3所示。由圖3可以清晰地看出，使用后弧面在距上口50100mm間距內(nèi)已形成正錐度，測(cè)弧總錐度小于0.4

9、mm，而且距上口200400mm和500700mm間距內(nèi)側(cè)弧無(wú)錐度，側(cè)內(nèi)錐度比側(cè)外錐度小，這與內(nèi)弧東側(cè)角裂漏鋼多相吻合。(3)銅管內(nèi)表面的影響：銅管在使用過(guò)程中，由于處理漏鋼事故放置冷鋼過(guò)量且歪斜，造成面部和角部劃傷，深度大于1 mm以上，在拉鋼過(guò)程中，劃傷處坯殼與銅管壁之間熱阻大，坯殼薄，容易出現(xiàn)凹陷，且凹陷底部有明顯裂紋，此時(shí)如過(guò)熱度增加或突然提高拉速，容易在裂紋處漏鋼。 銅管制作質(zhì)量差，特別是銅管面部和角部局部鍍層的脫落，增加了熱阻，造成傳熱不穩(wěn)定，容易引起漏鋼。另外，銅管坯料中有沙眼，隨著結(jié)晶器過(guò)鋼量的增加，銅管內(nèi)表面磨損，沙眼漏出，出現(xiàn)掛鋼現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)造成裂紋漏鋼。33過(guò)熱度和拉速的

10、影響裂紋漏鋼與中包溫度和拉速關(guān)系密切，保證鋼水有一定的過(guò)熱度，能保證鋼水順利澆完。理論研究表明，過(guò)熱度每增加10，結(jié)晶器出口坯殼厚度減少3，溫度過(guò)高，就會(huì)造成出結(jié)晶器坯殼薄和高溫強(qiáng)度低，受到的應(yīng)力一旦撕破坯殼，就容易產(chǎn)生裂紋漏鋼。對(duì)2號(hào)機(jī)2005年1月澆鑄HRB335鋼的中間包溫度統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表2，分析結(jié)果如圖4所示，中間包溫度愈高，漏鋼率愈高，中包溫度達(dá)到1 550以上，漏鋼率急劇升高。較快的拉速尤其是高過(guò)熱度時(shí)提高拉速會(huì)加劇坯殼生長(zhǎng)的不均勻性，我廠2號(hào)機(jī)澆注鋼水過(guò)熱度在40以上，拉速大于33 mmin，即使在結(jié)晶器使用前期也容易出現(xiàn)角裂漏鋼。摘要：從鋼種、結(jié)晶器狀況、過(guò)熱度、拉速、振動(dòng)、保護(hù)渣性

11、能、工藝操作等方面分析了安鋼二煉鋼2號(hào)方坯連鑄機(jī)產(chǎn)生漏鋼的原因，并采取相應(yīng)措施，取得了較好的效果。關(guān)鍵詞：小方坯；漏鋼分析；改進(jìn)措施安陽(yáng)鋼鐵股份有限公司第二煉鋼廠(以下簡(jiǎn)稱安鋼二煉鋼)2號(hào)方坯連鑄機(jī)采用浸入式水口加保護(hù)渣保護(hù)澆注工藝。2004年鑄機(jī)平均溢漏鋼率為068，上半年平均為09，最高月份為12，溢漏事故多，已嚴(yán)重影響了連鑄生產(chǎn)。為促進(jìn)連鑄生產(chǎn)順行，同時(shí)也為鑄機(jī)高效化生產(chǎn)打下基礎(chǔ)，于2005年元月開(kāi)始對(duì)2號(hào)方坯連鑄機(jī)溢漏鋼進(jìn)行攻關(guān)，并取得了顯著效果。1工藝現(xiàn)狀安鋼二煉鋼2號(hào)連鑄機(jī)始建于1989年，鑄機(jī)類型為國(guó)產(chǎn)SFR-6型四機(jī)四流小方坯連鑄機(jī)，鑄坯斷面為120 mm×120mm

12、，采用定徑水口、浸人式水口、保護(hù)渣和事故擺槽等澆注方式。目前，主要澆注鋼種為Q235B、HRB335、HRB400、Q345B等鋼種，連鑄機(jī)主要技術(shù)參數(shù)為：流間距1 100 mm；正常拉速2835 mmin；銅管長(zhǎng)度850 mm；銅管壁厚125 mm；銅管材質(zhì)為脫氧磷銅；水縫寬度35 mm；結(jié)晶器倒錐度(056076)m；結(jié)晶器水量95100m3h；結(jié)晶器水壓0607 MPa；振動(dòng)結(jié)構(gòu)形式為半板簧振動(dòng)。2漏鋼事故概況2004年2號(hào)機(jī)溢漏鋼569次，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)圖1，角裂漏鋼占69，為主要漏鋼類型，下渣漏鋼和拉斷漏鋼分別占149和67。因此，控制角裂漏鋼可以大幅度降低溢漏鋼率。角裂漏鋼鑄坯的形貌如

13、圖2所示，角裂漏鋼主要發(fā)生在出結(jié)晶器坯殼距角部1025 mm處，漏鋼長(zhǎng)度100200 mm，沿漏鋼部位的上下有縱裂缺陷。3原因分析31 鋼種的影響我廠主要生產(chǎn)低碳鋼，其在結(jié)晶器內(nèi)形成的初生坯殼，在固相線溫度以下2550時(shí)發(fā)生包晶反應(yīng)(+L)，并伴隨較大線收縮，坯殼與結(jié)晶器壁脫離產(chǎn)生大的氣隙，導(dǎo)出熱流減少，坯殼變薄，而且厚度不均勻。當(dāng)坯殼所受應(yīng)力超過(guò)其抗拉強(qiáng)度時(shí)，在坯殼薄弱處產(chǎn)生應(yīng)力集中出現(xiàn)細(xì)小縱裂紋，出結(jié)晶器坯殼由于失去支撐以及受二冷強(qiáng)冷影響，裂紋進(jìn)一步擴(kuò)大，發(fā)生漏鋼。相同冷卻條件下，低合金鋼比普碳鋼溫降速度大，凝固快，在一次冷卻不均勻時(shí)，坯殼厚度差別更大，裂紋敏感性更強(qiáng)，在熱應(yīng)力和形變應(yīng)力共

14、同作用下，易在坯殼薄弱處開(kāi)裂，從而極易發(fā)生角裂漏鋼。2005年元月2號(hào)機(jī)生產(chǎn)0235B鋼1 103爐，生產(chǎn)HRB335鋼808爐，當(dāng)月溢漏鋼統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表1，在11次角裂漏鋼中，低合金鋼占10次。32 結(jié)晶器的影響(1)結(jié)晶器水縫的影響：方坯角部屬二維傳熱，坯殼收縮早，強(qiáng)度高，而坯殼四面受鋼水靜壓力作用壓向銅管壁，在偏離角部1025 mm處出現(xiàn)較大氣隙，傳熱減弱，此處坯殼薄，而且受拉應(yīng)力作用。結(jié)晶器水縫不均勻，將直接造成坯殼厚度不均勻，產(chǎn)生的拉應(yīng)力也不等，較大拉應(yīng)力作用在偏離角處，產(chǎn)生微裂紋，出結(jié)晶器下口坯殼發(fā)生鼓肚，形變應(yīng)力增加，裂紋進(jìn)一步擴(kuò)大，撕裂坯殼，發(fā)生角裂漏鋼。2號(hào)連鑄機(jī)結(jié)晶器水縫由于

15、長(zhǎng)期不調(diào)整，造成上下口水縫調(diào)整螺釘與銅管壁間隙大，檢查發(fā)現(xiàn)，銅管在內(nèi)水套中可以明顯搖擺，上下口同側(cè)面水縫差別大于05 mm，裝配后甚至出現(xiàn)歪斜。此類銅管上機(jī)后壽命很短，一般在1 500t以內(nèi)，主要原因是角裂漏鋼事故頻發(fā)，漏鋼部位集中在水縫大的一側(cè)偏離角處。(2)銅管內(nèi)腔倒錐度的影響：結(jié)晶器傳熱的熱阻主要是氣隙，氣隙小，則熱阻小，氣隙大，則熱阻大。結(jié)晶器使用前期，銅管內(nèi)腔曲線比較接近坯殼收縮曲線，氣隙均勻，傳熱均勻，坯殼厚度也較均勻。在使用過(guò)程中，銅管不斷磨損和受熱變形。到使用中、后期，總錐度變小，而且，彎液面下傳熱量大，銅管局部發(fā)生變形，也增加了坯殼的不均勻性。坯殼在結(jié)晶器下部易發(fā)生鼓肚，取樣

16、顯示，120 mm×120 mm鑄坯鼓肚量大于2 mm易發(fā)生偏離角內(nèi)裂，出結(jié)晶器后坯殼失去支撐，易發(fā)生漏鋼。2005年元月216號(hào)銅管壽命2 491 t，使用前后內(nèi)腔曲線對(duì)比如圖3所示。由圖3可以清晰地看出，使用后弧面在距上口50100mm間距內(nèi)已形成正錐度，測(cè)弧總錐度小于0.4 mm，而且距上口200400mm和500700mm間距內(nèi)側(cè)弧無(wú)錐度，側(cè)內(nèi)錐度比側(cè)外錐度小，這與內(nèi)弧東側(cè)角裂漏鋼多相吻合。(3)銅管內(nèi)表面的影響：銅管在使用過(guò)程中，由于處理漏鋼事故放置冷鋼過(guò)量且歪斜，造成面部和角部劃傷，深度大于1 mm以上，在拉鋼過(guò)程中，劃傷處坯殼與銅管壁之間熱阻大，坯殼薄，容易出現(xiàn)凹陷，且

17、凹陷底部有明顯裂紋，此時(shí)如過(guò)熱度增加或突然提高拉速，容易在裂紋處漏鋼。 銅管制作質(zhì)量差，特別是銅管面部和角部局部鍍層的脫落，增加了熱阻，造成傳熱不穩(wěn)定，容易引起漏鋼。另外，銅管坯料中有沙眼，隨著結(jié)晶器過(guò)鋼量的增加，銅管內(nèi)表面磨損，沙眼漏出，出現(xiàn)掛鋼現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)造成裂紋漏鋼。33過(guò)熱度和拉速的影響裂紋漏鋼與中包溫度和拉速關(guān)系密切，保證鋼水有一定的過(guò)熱度，能保證鋼水順利澆完。理論研究表明，過(guò)熱度每增加10，結(jié)晶器出口坯殼厚度減少3，溫度過(guò)高，就會(huì)造成出結(jié)晶器坯殼薄和高溫強(qiáng)度低，受到的應(yīng)力一旦撕破坯殼，就容易產(chǎn)生裂紋漏鋼。對(duì)2號(hào)機(jī)2005年1月澆鑄HRB335鋼的中間包溫度統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表2，分析結(jié)果如圖4

18、所示，中間包溫度愈高，漏鋼率愈高，中包溫度達(dá)到1 550以上，漏鋼率急劇升高。較快的拉速尤其是高過(guò)熱度時(shí)提高拉速會(huì)加劇坯殼生長(zhǎng)的不均勻性，我廠2號(hào)機(jī)澆注鋼水過(guò)熱度在40以上，拉速大于33 mmin，即使在結(jié)晶器使用前期也容易出現(xiàn)角裂漏鋼。34振動(dòng)的影響振動(dòng)仿弧差，偏擺量大，會(huì)對(duì)坯殼產(chǎn)生剪力，影響保護(hù)渣的潤(rùn)滑，增大拉坯阻力。從傳熱角度分析，振動(dòng)仿弧差，偏擺量大，會(huì)增大坯殼與銅管間氣隙的不均勻性，導(dǎo)致坯殼厚度的差異增大。元月25日第3流連續(xù)發(fā)生多次角裂漏鋼，停機(jī)檢查發(fā)現(xiàn)，振動(dòng)框架內(nèi)東側(cè)卡鋼渣，造成振動(dòng)不平穩(wěn)，結(jié)晶器偏擺嚴(yán)重，坯殼對(duì)銅管內(nèi)腔兩側(cè)和內(nèi)東角磨損嚴(yán)重，偏角部傳熱不均勻?qū)е陆橇崖╀摗?5保護(hù)

19、渣的影響保護(hù)渣的特性指標(biāo)如粘度、熔化速度、熔點(diǎn)對(duì)保護(hù)渣使用效果影響較大。熔點(diǎn)高，熔速低，液渣層薄；粘度高，液渣流動(dòng)性差，渣耗小，不能均勻填充氣隙，結(jié)晶器傳熱不均勻，我廠2號(hào)連鑄機(jī)使用預(yù)熔型保護(hù)渣，設(shè)計(jì)拉速2731 mmin，其性能指標(biāo)見(jiàn)表3，當(dāng)鑄機(jī)提速到33 mmin以上，由于保護(hù)渣熔點(diǎn)高，粘度大，熔速慢，液渣層厚度減小，特別當(dāng)拉速波動(dòng)大時(shí)，液渣膜及不均勻，易出現(xiàn)粘接拉斷現(xiàn)象。摘要：從鋼種、結(jié)晶器狀況、過(guò)熱度、拉速、振動(dòng)、保護(hù)渣性能、工藝操作等方面分析了安鋼二煉鋼2號(hào)方坯連鑄機(jī)產(chǎn)生漏鋼的原因，并采取相應(yīng)措施，取得了較好的效果。關(guān)鍵詞：小方坯；漏鋼分析；改進(jìn)措施安陽(yáng)鋼鐵股份有限公司第二煉鋼廠(以

20、下簡(jiǎn)稱安鋼二煉鋼)2號(hào)方坯連鑄機(jī)采用浸入式水口加保護(hù)渣保護(hù)澆注工藝。2004年鑄機(jī)平均溢漏鋼率為068，上半年平均為09，最高月份為12，溢漏事故多，已嚴(yán)重影響了連鑄生產(chǎn)。為促進(jìn)連鑄生產(chǎn)順行，同時(shí)也為鑄機(jī)高效化生產(chǎn)打下基礎(chǔ)，于2005年元月開(kāi)始對(duì)2號(hào)方坯連鑄機(jī)溢漏鋼進(jìn)行攻關(guān)，并取得了顯著效果。1工藝現(xiàn)狀安鋼二煉鋼2號(hào)連鑄機(jī)始建于1989年，鑄機(jī)類型為國(guó)產(chǎn)SFR-6型四機(jī)四流小方坯連鑄機(jī)，鑄坯斷面為120 mm×120mm，采用定徑水口、浸人式水口、保護(hù)渣和事故擺槽等澆注方式。目前，主要澆注鋼種為Q235B、HRB335、HRB400、Q345B等鋼種，連鑄機(jī)主要技術(shù)參數(shù)為：流間距1

21、100 mm；正常拉速2835 mmin；銅管長(zhǎng)度850 mm；銅管壁厚125 mm；銅管材質(zhì)為脫氧磷銅；水縫寬度35 mm；結(jié)晶器倒錐度(056076)m；結(jié)晶器水量95100m3h；結(jié)晶器水壓0607 MPa；振動(dòng)結(jié)構(gòu)形式為半板簧振動(dòng)。2漏鋼事故概況2004年2號(hào)機(jī)溢漏鋼569次，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)圖1，角裂漏鋼占69，為主要漏鋼類型，下渣漏鋼和拉斷漏鋼分別占149和67。因此，控制角裂漏鋼可以大幅度降低溢漏鋼率。角裂漏鋼鑄坯的形貌如圖2所示，角裂漏鋼主要發(fā)生在出結(jié)晶器坯殼距角部1025 mm處，漏鋼長(zhǎng)度100200 mm，沿漏鋼部位的上下有縱裂缺陷。3原因分析31 鋼種的影響我廠主要生產(chǎn)低碳鋼，

22、其在結(jié)晶器內(nèi)形成的初生坯殼，在固相線溫度以下2550時(shí)發(fā)生包晶反應(yīng)(+L)，并伴隨較大線收縮，坯殼與結(jié)晶器壁脫離產(chǎn)生大的氣隙，導(dǎo)出熱流減少，坯殼變薄，而且厚度不均勻。當(dāng)坯殼所受應(yīng)力超過(guò)其抗拉強(qiáng)度時(shí)，在坯殼薄弱處產(chǎn)生應(yīng)力集中出現(xiàn)細(xì)小縱裂紋，出結(jié)晶器坯殼由于失去支撐以及受二冷強(qiáng)冷影響，裂紋進(jìn)一步擴(kuò)大，發(fā)生漏鋼。相同冷卻條件下，低合金鋼比普碳鋼溫降速度大，凝固快，在一次冷卻不均勻時(shí)，坯殼厚度差別更大，裂紋敏感性更強(qiáng)，在熱應(yīng)力和形變應(yīng)力共同作用下，易在坯殼薄弱處開(kāi)裂，從而極易發(fā)生角裂漏鋼。2005年元月2號(hào)機(jī)生產(chǎn)0235B鋼1 103爐，生產(chǎn)HRB335鋼808爐，當(dāng)月溢漏鋼統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表1，在11次角

23、裂漏鋼中，低合金鋼占10次。32 結(jié)晶器的影響(1)結(jié)晶器水縫的影響：方坯角部屬二維傳熱，坯殼收縮早，強(qiáng)度高，而坯殼四面受鋼水靜壓力作用壓向銅管壁，在偏離角部1025 mm處出現(xiàn)較大氣隙，傳熱減弱，此處坯殼薄，而且受拉應(yīng)力作用。結(jié)晶器水縫不均勻，將直接造成坯殼厚度不均勻，產(chǎn)生的拉應(yīng)力也不等，較大拉應(yīng)力作用在偏離角處，產(chǎn)生微裂紋，出結(jié)晶器下口坯殼發(fā)生鼓肚，形變應(yīng)力增加，裂紋進(jìn)一步擴(kuò)大，撕裂坯殼，發(fā)生角裂漏鋼。2號(hào)連鑄機(jī)結(jié)晶器水縫由于長(zhǎng)期不調(diào)整，造成上下口水縫調(diào)整螺釘與銅管壁間隙大，檢查發(fā)現(xiàn)，銅管在內(nèi)水套中可以明顯搖擺，上下口同側(cè)面水縫差別大于05 mm，裝配后甚至出現(xiàn)歪斜。此類銅管上機(jī)后壽命很短

24、，一般在1 500t以內(nèi)，主要原因是角裂漏鋼事故頻發(fā)，漏鋼部位集中在水縫大的一側(cè)偏離角處。(2)銅管內(nèi)腔倒錐度的影響：結(jié)晶器傳熱的熱阻主要是氣隙，氣隙小，則熱阻小，氣隙大，則熱阻大。結(jié)晶器使用前期，銅管內(nèi)腔曲線比較接近坯殼收縮曲線，氣隙均勻，傳熱均勻，坯殼厚度也較均勻。在使用過(guò)程中，銅管不斷磨損和受熱變形。到使用中、后期，總錐度變小，而且，彎液面下傳熱量大，銅管局部發(fā)生變形，也增加了坯殼的不均勻性。坯殼在結(jié)晶器下部易發(fā)生鼓肚，取樣顯示，120 mm×120 mm鑄坯鼓肚量大于2 mm易發(fā)生偏離角內(nèi)裂，出結(jié)晶器后坯殼失去支撐，易發(fā)生漏鋼。2005年元月216號(hào)銅管壽命2 491 t，使

25、用前后內(nèi)腔曲線對(duì)比如圖3所示。由圖3可以清晰地看出，使用后弧面在距上口50100mm間距內(nèi)已形成正錐度，測(cè)弧總錐度小于0.4 mm，而且距上口200400mm和500700mm間距內(nèi)側(cè)弧無(wú)錐度，側(cè)內(nèi)錐度比側(cè)外錐度小，這與內(nèi)弧東側(cè)角裂漏鋼多相吻合。(3)銅管內(nèi)表面的影響：銅管在使用過(guò)程中，由于處理漏鋼事故放置冷鋼過(guò)量且歪斜，造成面部和角部劃傷，深度大于1 mm以上，在拉鋼過(guò)程中，劃傷處坯殼與銅管壁之間熱阻大，坯殼薄，容易出現(xiàn)凹陷，且凹陷底部有明顯裂紋，此時(shí)如過(guò)熱度增加或突然提高拉速，容易在裂紋處漏鋼。 銅管制作質(zhì)量差，特別是銅管面部和角部局部鍍層的脫落，增加了熱阻，造成傳熱不穩(wěn)定，容易引起漏鋼。

26、另外，銅管坯料中有沙眼，隨著結(jié)晶器過(guò)鋼量的增加，銅管內(nèi)表面磨損，沙眼漏出，出現(xiàn)掛鋼現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)造成裂紋漏鋼。33過(guò)熱度和拉速的影響裂紋漏鋼與中包溫度和拉速關(guān)系密切，保證鋼水有一定的過(guò)熱度，能保證鋼水順利澆完。理論研究表明，過(guò)熱度每增加10，結(jié)晶器出口坯殼厚度減少3，溫度過(guò)高，就會(huì)造成出結(jié)晶器坯殼薄和高溫強(qiáng)度低，受到的應(yīng)力一旦撕破坯殼，就容易產(chǎn)生裂紋漏鋼。對(duì)2號(hào)機(jī)2005年1月澆鑄HRB335鋼的中間包溫度統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表2，分析結(jié)果如圖4所示，中間包溫度愈高，漏鋼率愈高，中包溫度達(dá)到1 550以上，漏鋼率急劇升高。較快的拉速尤其是高過(guò)熱度時(shí)提高拉速會(huì)加劇坯殼生長(zhǎng)的不均勻性，我廠2號(hào)機(jī)澆注鋼水過(guò)熱度在4

27、0以上，拉速大于33 mmin，即使在結(jié)晶器使用前期也容易出現(xiàn)角裂漏鋼。34振動(dòng)的影響振動(dòng)仿弧差，偏擺量大，會(huì)對(duì)坯殼產(chǎn)生剪力，影響保護(hù)渣的潤(rùn)滑，增大拉坯阻力。從傳熱角度分析，振動(dòng)仿弧差，偏擺量大，會(huì)增大坯殼與銅管間氣隙的不均勻性，導(dǎo)致坯殼厚度的差異增大。元月25日第3流連續(xù)發(fā)生多次角裂漏鋼，停機(jī)檢查發(fā)現(xiàn)，振動(dòng)框架內(nèi)東側(cè)卡鋼渣，造成振動(dòng)不平穩(wěn)，結(jié)晶器偏擺嚴(yán)重，坯殼對(duì)銅管內(nèi)腔兩側(cè)和內(nèi)東角磨損嚴(yán)重，偏角部傳熱不均勻?qū)е陆橇崖╀摗?5保護(hù)渣的影響保護(hù)渣的特性指標(biāo)如粘度、熔化速度、熔點(diǎn)對(duì)保護(hù)渣使用效果影響較大。熔點(diǎn)高，熔速低，液渣層?。徽扯雀?，液渣流動(dòng)性差，渣耗小，不能均勻填充氣隙，結(jié)晶器傳熱不均勻，我

28、廠2號(hào)連鑄機(jī)使用預(yù)熔型保護(hù)渣，設(shè)計(jì)拉速2731 mmin，其性能指標(biāo)見(jiàn)表3，當(dāng)鑄機(jī)提速到33 mmin以上，由于保護(hù)渣熔點(diǎn)高，粘度大，熔速慢，液渣層厚度減小，特別當(dāng)拉速波動(dòng)大時(shí)，液渣膜及不均勻，易出現(xiàn)粘接拉斷現(xiàn)象。36 二冷的影響剛出結(jié)晶器的坯殼溫度高又失去支撐，此時(shí)，需要均勻強(qiáng)冷促使坯殼快速生長(zhǎng)。如果二冷上部局部冷卻過(guò)弱出現(xiàn)返熔現(xiàn)象，在高拉速條件下容易產(chǎn)生漏鋼事故。2005年9月，我廠曾發(fā)生拉鋼過(guò)程中，因二冷電磁閥故障突然停水造成角裂漏鋼的事故。37 操作因素的影響(1)浸入式水口不對(duì)中，鋼流中心偏移，坯殼局部沖刷嚴(yán)重，減小了坯殼厚度，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)結(jié)晶器翻鋼現(xiàn)象，在結(jié)晶器使用中、后期易發(fā)生角裂

29、漏鋼；(2)結(jié)晶器液面不穩(wěn)定，導(dǎo)致拉速波動(dòng)大，凝固曲線偏離銅管內(nèi)腔曲線，易發(fā)生坯殼厚度不均勻，在結(jié)晶器使用后期易發(fā)生出結(jié)晶器口角裂漏鋼，角裂漏鋼往往發(fā)生在拉速調(diào)整后的一小段時(shí)間內(nèi)，因此，要盡可能保證拉速穩(wěn)定，不能以調(diào)整拉速來(lái)適應(yīng)鋼水溫度、冶煉周期和供鋼節(jié)奏，而是應(yīng)積極保證鋼水供應(yīng)和鋼水質(zhì)量，滿足連鑄需求；(3)浸入式水口壽命短，更換頻繁，更換時(shí)需將中間包整體升高，出現(xiàn)其它流次水口插入深度過(guò)淺，液面不穩(wěn)定現(xiàn)象，易造成卷渣漏鋼；(4)原水口耐材不配套，上下水口之間接冷鋼，用小氧管吹燒形成的氧化渣進(jìn)入結(jié)晶器，易造成下渣漏鋼。摘要：從鋼種、結(jié)晶器狀況、過(guò)熱度、拉速、振動(dòng)、保護(hù)渣性能、工藝操作等方面分析

30、了安鋼二煉鋼2號(hào)方坯連鑄機(jī)產(chǎn)生漏鋼的原因，并采取相應(yīng)措施，取得了較好的效果。關(guān)鍵詞：小方坯；漏鋼分析；改進(jìn)措施安陽(yáng)鋼鐵股份有限公司第二煉鋼廠(以下簡(jiǎn)稱安鋼二煉鋼)2號(hào)方坯連鑄機(jī)采用浸入式水口加保護(hù)渣保護(hù)澆注工藝。2004年鑄機(jī)平均溢漏鋼率為068，上半年平均為09，最高月份為12，溢漏事故多，已嚴(yán)重影響了連鑄生產(chǎn)。為促進(jìn)連鑄生產(chǎn)順行，同時(shí)也為鑄機(jī)高效化生產(chǎn)打下基礎(chǔ)，于2005年元月開(kāi)始對(duì)2號(hào)方坯連鑄機(jī)溢漏鋼進(jìn)行攻關(guān)，并取得了顯著效果。1工藝現(xiàn)狀安鋼二煉鋼2號(hào)連鑄機(jī)始建于1989年，鑄機(jī)類型為國(guó)產(chǎn)SFR-6型四機(jī)四流小方坯連鑄機(jī)，鑄坯斷面為120 mm×120mm，采用定徑水口、浸人式

31、水口、保護(hù)渣和事故擺槽等澆注方式。目前，主要澆注鋼種為Q235B、HRB335、HRB400、Q345B等鋼種，連鑄機(jī)主要技術(shù)參數(shù)為：流間距1 100 mm；正常拉速2835 mmin；銅管長(zhǎng)度850 mm；銅管壁厚125 mm；銅管材質(zhì)為脫氧磷銅；水縫寬度35 mm；結(jié)晶器倒錐度(056076)m；結(jié)晶器水量95100m3h；結(jié)晶器水壓0607 MPa；振動(dòng)結(jié)構(gòu)形式為半板簧振動(dòng)。2漏鋼事故概況2004年2號(hào)機(jī)溢漏鋼569次，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)圖1，角裂漏鋼占69，為主要漏鋼類型，下渣漏鋼和拉斷漏鋼分別占149和67。因此，控制角裂漏鋼可以大幅度降低溢漏鋼率。角裂漏鋼鑄坯的形貌如圖2所示，角裂漏鋼主要

32、發(fā)生在出結(jié)晶器坯殼距角部1025 mm處，漏鋼長(zhǎng)度100200 mm，沿漏鋼部位的上下有縱裂缺陷。3原因分析31 鋼種的影響我廠主要生產(chǎn)低碳鋼，其在結(jié)晶器內(nèi)形成的初生坯殼，在固相線溫度以下2550時(shí)發(fā)生包晶反應(yīng)(+L)，并伴隨較大線收縮，坯殼與結(jié)晶器壁脫離產(chǎn)生大的氣隙，導(dǎo)出熱流減少，坯殼變薄，而且厚度不均勻。當(dāng)坯殼所受應(yīng)力超過(guò)其抗拉強(qiáng)度時(shí)，在坯殼薄弱處產(chǎn)生應(yīng)力集中出現(xiàn)細(xì)小縱裂紋，出結(jié)晶器坯殼由于失去支撐以及受二冷強(qiáng)冷影響，裂紋進(jìn)一步擴(kuò)大，發(fā)生漏鋼。相同冷卻條件下，低合金鋼比普碳鋼溫降速度大，凝固快，在一次冷卻不均勻時(shí)，坯殼厚度差別更大，裂紋敏感性更強(qiáng)，在熱應(yīng)力和形變應(yīng)力共同作用下，易在坯殼薄弱

33、處開(kāi)裂，從而極易發(fā)生角裂漏鋼。2005年元月2號(hào)機(jī)生產(chǎn)0235B鋼1 103爐，生產(chǎn)HRB335鋼808爐，當(dāng)月溢漏鋼統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表1，在11次角裂漏鋼中，低合金鋼占10次。32 結(jié)晶器的影響(1)結(jié)晶器水縫的影響：方坯角部屬二維傳熱，坯殼收縮早，強(qiáng)度高，而坯殼四面受鋼水靜壓力作用壓向銅管壁，在偏離角部1025 mm處出現(xiàn)較大氣隙，傳熱減弱，此處坯殼薄，而且受拉應(yīng)力作用。結(jié)晶器水縫不均勻，將直接造成坯殼厚度不均勻，產(chǎn)生的拉應(yīng)力也不等，較大拉應(yīng)力作用在偏離角處，產(chǎn)生微裂紋，出結(jié)晶器下口坯殼發(fā)生鼓肚，形變應(yīng)力增加，裂紋進(jìn)一步擴(kuò)大，撕裂坯殼，發(fā)生角裂漏鋼。2號(hào)連鑄機(jī)結(jié)晶器水縫由于長(zhǎng)期不調(diào)整，造成上下口

34、水縫調(diào)整螺釘與銅管壁間隙大，檢查發(fā)現(xiàn)，銅管在內(nèi)水套中可以明顯搖擺，上下口同側(cè)面水縫差別大于05 mm，裝配后甚至出現(xiàn)歪斜。此類銅管上機(jī)后壽命很短，一般在1 500t以內(nèi)，主要原因是角裂漏鋼事故頻發(fā)，漏鋼部位集中在水縫大的一側(cè)偏離角處。(2)銅管內(nèi)腔倒錐度的影響：結(jié)晶器傳熱的熱阻主要是氣隙，氣隙小，則熱阻小，氣隙大，則熱阻大。結(jié)晶器使用前期，銅管內(nèi)腔曲線比較接近坯殼收縮曲線，氣隙均勻，傳熱均勻，坯殼厚度也較均勻。在使用過(guò)程中，銅管不斷磨損和受熱變形。到使用中、后期，總錐度變小，而且，彎液面下傳熱量大，銅管局部發(fā)生變形，也增加了坯殼的不均勻性。坯殼在結(jié)晶器下部易發(fā)生鼓肚，取樣顯示，120 mm&#

35、215;120 mm鑄坯鼓肚量大于2 mm易發(fā)生偏離角內(nèi)裂，出結(jié)晶器后坯殼失去支撐，易發(fā)生漏鋼。2005年元月216號(hào)銅管壽命2 491 t，使用前后內(nèi)腔曲線對(duì)比如圖3所示。由圖3可以清晰地看出，使用后弧面在距上口50100mm間距內(nèi)已形成正錐度，測(cè)弧總錐度小于0.4 mm，而且距上口200400mm和500700mm間距內(nèi)側(cè)弧無(wú)錐度，側(cè)內(nèi)錐度比側(cè)外錐度小，這與內(nèi)弧東側(cè)角裂漏鋼多相吻合。(3)銅管內(nèi)表面的影響：銅管在使用過(guò)程中，由于處理漏鋼事故放置冷鋼過(guò)量且歪斜，造成面部和角部劃傷，深度大于1 mm以上，在拉鋼過(guò)程中，劃傷處坯殼與銅管壁之間熱阻大，坯殼薄，容易出現(xiàn)凹陷，且凹陷底部有明顯裂紋，此

36、時(shí)如過(guò)熱度增加或突然提高拉速，容易在裂紋處漏鋼。 銅管制作質(zhì)量差，特別是銅管面部和角部局部鍍層的脫落，增加了熱阻，造成傳熱不穩(wěn)定，容易引起漏鋼。另外，銅管坯料中有沙眼，隨著結(jié)晶器過(guò)鋼量的增加，銅管內(nèi)表面磨損，沙眼漏出，出現(xiàn)掛鋼現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)造成裂紋漏鋼。33過(guò)熱度和拉速的影響裂紋漏鋼與中包溫度和拉速關(guān)系密切，保證鋼水有一定的過(guò)熱度，能保證鋼水順利澆完。理論研究表明，過(guò)熱度每增加10，結(jié)晶器出口坯殼厚度減少3，溫度過(guò)高，就會(huì)造成出結(jié)晶器坯殼薄和高溫強(qiáng)度低，受到的應(yīng)力一旦撕破坯殼，就容易產(chǎn)生裂紋漏鋼。對(duì)2號(hào)機(jī)2005年1月澆鑄HRB335鋼的中間包溫度統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表2，分析結(jié)果如圖4所示，中間包溫度愈高，

37、漏鋼率愈高，中包溫度達(dá)到1 550以上，漏鋼率急劇升高。較快的拉速尤其是高過(guò)熱度時(shí)提高拉速會(huì)加劇坯殼生長(zhǎng)的不均勻性，我廠2號(hào)機(jī)澆注鋼水過(guò)熱度在40以上，拉速大于33 mmin，即使在結(jié)晶器使用前期也容易出現(xiàn)角裂漏鋼。34振動(dòng)的影響振動(dòng)仿弧差，偏擺量大，會(huì)對(duì)坯殼產(chǎn)生剪力，影響保護(hù)渣的潤(rùn)滑，增大拉坯阻力。從傳熱角度分析，振動(dòng)仿弧差，偏擺量大，會(huì)增大坯殼與銅管間氣隙的不均勻性，導(dǎo)致坯殼厚度的差異增大。元月25日第3流連續(xù)發(fā)生多次角裂漏鋼，停機(jī)檢查發(fā)現(xiàn)，振動(dòng)框架內(nèi)東側(cè)卡鋼渣，造成振動(dòng)不平穩(wěn)，結(jié)晶器偏擺嚴(yán)重，坯殼對(duì)銅管內(nèi)腔兩側(cè)和內(nèi)東角磨損嚴(yán)重，偏角部傳熱不均勻?qū)е陆橇崖╀摗?5保護(hù)渣的影響保護(hù)渣的特性指標(biāo)如粘度、熔化速度、熔點(diǎn)對(duì)保護(hù)渣使用效果影響較大。熔點(diǎn)高，熔速低，液渣層?。徽扯雀?，液渣流動(dòng)性差，渣耗小，不能均勻填充氣隙，結(jié)晶器傳熱不均勻，我廠2號(hào)連鑄機(jī)使用預(yù)熔型保護(hù)渣，設(shè)計(jì)拉速2731 mmin，其性能指標(biāo)見(jiàn)表3，當(dāng)鑄機(jī)提速到33 mmin以上，由于保護(hù)渣熔點(diǎn)高，粘度大，熔速慢，液渣層厚度減小，特別當(dāng)拉速波動(dòng)大時(shí)，液渣膜及不均勻，易出現(xiàn)粘接拉斷現(xiàn)象。36 二冷的影響剛出結(jié)晶器的坯殼溫度高又失去支撐，此時(shí)，需要均勻強(qiáng)冷促使坯殼快速生長(zhǎng)。如果二冷上部局部