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：meimei】摘要：從鋼種、結(jié)晶器狀況、過熱度、拉速、振動、保護渣性能、工藝操作等方面分析了安鋼二煉鋼2號方坯連鑄機產(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；改進措施 安陽鋼鐵股份有限公司第二煉鋼廠(以下簡稱安鋼二煉鋼)2號方坯連鑄機采用浸入式水口加保護渣保護澆注工藝。2004年鑄機平均溢漏鋼率為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)。為促進連鑄生產(chǎn)順行，同時也為鑄機高效化生產(chǎn)打下基礎(chǔ)，于2005年元月開始對2號方坯連鑄機溢漏鋼進行攻關(guān)，并取得

2、了顯著效果。 1工藝現(xiàn)狀 安鋼二煉鋼2號連鑄機始建于1989年，鑄機類型為國產(chǎn)SFR-6型四機四流小方坯連鑄機，鑄坯斷面為120 mm×120mm，采用定徑水口、浸人式水口、保護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，連鑄機主要技術(shù)參數(shù)為： 流間距1 100 mm；正常拉速2835 mmin；銅管長度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；振動結(jié)構(gòu)形式為半板簧振動。2漏鋼事故概況 2004年2號機溢漏

3、鋼569次，統(tǒng)計結(jié)果見圖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、過熱度、拉速、振動、保護渣性能、工藝操作等方面分析了安鋼二煉鋼2號方坯連鑄機產(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；改進措施 安陽鋼鐵股份有限公司第二煉鋼廠(以下簡稱安鋼二煉鋼)2號方坯連鑄機采用浸入式水口加保護渣保護澆注工藝。2004年鑄機平均溢漏鋼率為

4、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)。為促進連鑄生產(chǎn)順行，同時也為鑄機高效化生產(chǎn)打下基礎(chǔ)，于2005年元月開始對2號方坯連鑄機溢漏鋼進行攻關(guān)，并取得了顯著效果。 1工藝現(xiàn)狀 安鋼二煉鋼2號連鑄機始建于1989年，鑄機類型為國產(chǎn)SFR-6型四機四流小方坯連鑄機，鑄坯斷面為120 mm×120mm，采用定徑水口、浸人式水口、保護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，連鑄機主要技術(shù)參數(shù)為： 流間距1 100 mm；正常拉速2835 mmin；銅管長度850 mm；銅管壁厚125 mm；銅管

5、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；振動結(jié)構(gòu)形式為半板簧振動。 2漏鋼事故概況 2004年2號機溢漏鋼569次，統(tǒng)計結(jié)果見圖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時發(fā)生包晶反應(yīng)(+L)，并伴隨較

6、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)力超過其抗拉強度時，在坯殼薄弱處產(chǎn)生應(yīng)力集中出現(xiàn)細小縱裂紋，出結(jié)晶器坯殼由于失去支撐以及受二冷強冷影響，裂紋進一步擴大，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，坯殼厚度差別更大，裂紋敏感性更強，在熱應(yīng)力和形變應(yīng)力共同作用下，易在坯殼薄弱處開裂，從而極易發(fā)生角裂漏鋼。2005年元月2號機生產(chǎn)0235B鋼1 103爐，生產(chǎn)HRB335鋼808爐，當(dāng)月溢漏鋼統(tǒng)計結(jié)果見表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

7、維傳熱，坯殼收縮早，強度高，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，裂紋進一步擴大，撕裂坯殼，發(fā)生角裂漏鋼。2號連鑄機結(jié)晶器水縫由于長期不調(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

8、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號銅管壽命2 491 t，使用前后內(nèi)腔曲線對比如圖3所示。由圖3可以清晰地看出，使用后弧面在距上口50100

9、mm間距內(nèi)已形成正錐度，測弧總錐度小于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：銅管在使用過程中，由于處理漏鋼事故放置冷鋼過量且歪斜，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，此時如過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)晶器過鋼量的增加，銅管內(nèi)表面磨損，沙眼漏出，出現(xiàn)

10、掛鋼現(xiàn)象，嚴(yán)重時造成裂紋漏鋼。33過熱度和拉速的影響 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熱度，能保證鋼水順利澆完。理論研究表明，過熱度每增加10，結(jié)晶器出口坯殼厚度減少3，溫度過高，就會造成出結(jié)晶器坯殼薄和高溫強度低，受到的應(yīng)力一旦撕破坯殼，就容易產(chǎn)生裂紋漏鋼。對2號機2005年1月澆鑄HRB335鋼的中間包溫度統(tǒng)計見表2，分析結(jié)果如圖4所示，中間包溫度愈高，漏鋼率愈高，中包溫度達到1 550以上，漏鋼率急劇升高。較快的拉速尤其是高過熱度時提高拉速會加劇坯殼生長的不均勻性，我廠2號機澆注鋼水過熱度在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

11、：從鋼種、結(jié)晶器狀況、過熱度、拉速、振動、保護渣性能、工藝操作等方面分析了安鋼二煉鋼2號方坯連鑄機產(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；改進措施 安陽鋼鐵股份有限公司第二煉鋼廠(以下簡稱安鋼二煉鋼)2號方坯連鑄機采用浸入式水口加保護渣保護澆注工藝。2004年鑄機平均溢漏鋼率為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)。為促進連鑄生產(chǎn)順行，同時也為鑄機高效化生產(chǎn)打下基礎(chǔ)，于2005年元月開始對2號方坯連鑄機溢漏鋼進行攻關(guān)，并取得了顯著效果。 1工藝現(xiàn)狀 安鋼二煉鋼2號連鑄機始建于1989年，鑄機類型為國產(chǎn)SFR-6型四機四流

12、小方坯連鑄機，鑄坯斷面為120 mm×120mm，采用定徑水口、浸人式水口、保護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，連鑄機主要技術(shù)參數(shù)為： 流間距1 100 mm；正常拉速2835 mmin；銅管長度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；振動結(jié)構(gòu)形式為半板簧振動。 2漏鋼事故概況 2004年2號機溢漏鋼569次，統(tǒng)計結(jié)果見圖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

13、。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)力超過其抗拉強度時，在坯殼薄弱處產(chǎn)生應(yīng)力集中出現(xiàn)細小縱裂紋，出結(jié)晶器坯殼由于失去支撐以及受二冷強冷影響，裂紋進一步擴大，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

14、卻不均勻時，坯殼厚度差別更大，裂紋敏感性更強，在熱應(yīng)力和形變應(yīng)力共同作用下，易在坯殼薄弱處開裂，從而極易發(fā)生角裂漏鋼。2005年元月2號機生產(chǎn)0235B鋼1 103爐，生產(chǎn)HRB335鋼808爐，當(dāng)月溢漏鋼統(tǒng)計結(jié)果見表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

15、加，裂紋進一步擴大，撕裂坯殼，發(fā)生角裂漏鋼。2號連鑄機結(jié)晶器水縫由于長期不調(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

16、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號銅管壽命2 491 t，使用前后內(nèi)腔曲線對比如圖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：銅管在使用過程中，由于處理漏鋼事故放置冷鋼過量且歪斜，造成面部和角部劃傷，深度大于1 mm

17、以上，在拉鋼過程中，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，此時如過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)重時造成裂紋漏鋼。33過熱度和拉速的影響 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熱度，能保證鋼水順利澆完。理論研究表明，過熱度每增加10，結(jié)晶器出口坯殼厚度減少3，溫度過高，就會造成出結(jié)晶器坯殼薄和高溫強度低，受到的應(yīng)力一旦撕破坯殼，就容易產(chǎn)生裂紋漏鋼。對

18、2號機2005年1月澆鑄HRB335鋼的中間包溫度統(tǒng)計見表2，分析結(jié)果如圖4所示，中間包溫度愈高，漏鋼率愈高，中包溫度達到1 550以上，漏鋼率急劇升高。較快的拉速尤其是高過熱度時提高拉速會加劇坯殼生長的不均勻性，我廠2號機澆注鋼水過熱度在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振動的影響 振動仿弧差，偏擺量大，會對坯殼產(chǎn)生剪力，影響保護渣的潤滑，增大拉坯阻力。從傳熱角度分析，振動仿弧差，偏擺量大，會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，停機檢查發(fā)現(xiàn)，振動框架內(nèi)東側(cè)卡鋼渣，造成振動不平穩(wěn)，結(jié)晶器偏擺嚴(yán)

19、重，坯殼對銅管內(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保護渣的影響 保護渣的特性指標(biāo)如粘度、熔化速度、熔點對保護渣使用效果影響較大。熔點高，熔速低，液渣層??；粘度高，液渣流動性差，渣耗小，不能均勻填充氣隙，結(jié)晶器傳熱不均勻，我廠2號連鑄機使用預(yù)熔型保護渣，設(shè)計拉速2731 mmin，其性能指標(biāo)見表3，當(dāng)鑄機提速到33 mmin以上，由于保護渣熔點高，粘度大，熔速慢，液渣層厚度減小，特別當(dāng)拉速波動大時，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、過熱度、拉速、振動、保護渣性能、工藝操作等方面分析了安鋼二煉鋼2號方坯連鑄機產(chǎn)生漏鋼的原因，并采取相應(yīng)措施，取得了

20、較好的效果。 關(guān)鍵詞：小方坯；漏鋼分析；改進措施 安陽鋼鐵股份有限公司第二煉鋼廠(以下簡稱安鋼二煉鋼)2號方坯連鑄機采用浸入式水口加保護渣保護澆注工藝。2004年鑄機平均溢漏鋼率為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)。為促進連鑄生產(chǎn)順行，同時也為鑄機高效化生產(chǎn)打下基礎(chǔ)，于2005年元月開始對2號方坯連鑄機溢漏鋼進行攻關(guān)，并取得了顯著效果。 1工藝現(xiàn)狀 安鋼二煉鋼2號連鑄機始建于1989年，鑄機類型為國產(chǎn)SFR-6型四機四流小方坯連鑄機，鑄坯斷面為120 mm×120mm，采用定徑水口、浸人式水口、保護渣和事故擺槽等澆注方式。目前，主要澆注鋼種為Q

21、235B、HRB335、HRB400、Q345B等鋼種，連鑄機主要技術(shù)參數(shù)為： 流間距1 100 mm；正常拉速2835 mmin；銅管長度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；振動結(jié)構(gòu)形式為半板簧振動。 2漏鋼事故概況 2004年2號機溢漏鋼569次，統(tǒng)計結(jié)果見圖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，漏鋼長度

22、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)力超過其抗拉強度時，在坯殼薄弱處產(chǎn)生應(yīng)力集中出現(xiàn)細小縱裂紋，出結(jié)晶器坯殼由于失去支撐以及受二冷強冷影響，裂紋進一步擴大，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，坯殼厚度差別更大，裂紋敏感性更強，在熱應(yīng)力和形變應(yīng)力共同作用下，易在坯殼薄弱處開裂，從而極易發(fā)生角裂漏鋼。2005年元月2號

23、機生產(chǎn)0235B鋼1 103爐，生產(chǎn)HRB335鋼808爐，當(dāng)月溢漏鋼統(tǒng)計結(jié)果見表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，裂紋進一步擴大，撕裂坯殼，發(fā)生角裂漏鋼。2號連鑄機結(jié)晶器水縫由于長期不調(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)

24、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

25、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號銅管壽命2 491 t，使用前后內(nèi)腔曲線對比如圖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：銅管在使用過程中，由于處理漏鋼事故放置冷鋼過量且歪斜，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，此時如過熱度增加或突然提高拉速，容易在裂紋

26、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)重時造成裂紋漏鋼。33過熱度和拉速的影響 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熱度，能保證鋼水順利澆完。理論研究表明，過熱度每增加10，結(jié)晶器出口坯殼厚度減少3，溫度過高，就會造成出結(jié)晶器坯殼薄和高溫強度低，受到的應(yīng)力一旦撕破坯殼，就容易產(chǎn)生裂紋漏鋼。對2號機2005年1月澆鑄HRB335鋼的中間包溫度統(tǒng)計見表2，分析結(jié)果如圖4所示，中間包溫度愈高，漏鋼率愈高，中包溫度達到1 550以上

27、，漏鋼率急劇升高。較快的拉速尤其是高過熱度時提高拉速會加劇坯殼生長的不均勻性，我廠2號機澆注鋼水過熱度在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振動的影響 振動仿弧差，偏擺量大，會對坯殼產(chǎn)生剪力，影響保護渣的潤滑，增大拉坯阻力。從傳熱角度分析，振動仿弧差，偏擺量大，會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，停機檢查發(fā)現(xiàn)，振動框架內(nèi)東側(cè)卡鋼渣，造成振動不平穩(wěn)，結(jié)晶器偏擺嚴(yán)重，坯殼對銅管內(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保護渣的影響 保護渣的特性指標(biāo)如粘度、熔化速度、熔點對保護渣使

28、用效果影響較大。熔點高，熔速低，液渣層?。徽扯雀?，液渣流動性差，渣耗小，不能均勻填充氣隙，結(jié)晶器傳熱不均勻，我廠2號連鑄機使用預(yù)熔型保護渣，設(shè)計拉速2731 mmin，其性能指標(biāo)見表3，當(dāng)鑄機提速到33 mmin以上，由于保護渣熔點高，粘度大，熔速慢，液渣層厚度減小，特別當(dāng)拉速波動大時，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，需要均勻強冷促使坯殼快速生長。如果二冷上部局部冷卻過弱出現(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

29、口不對中，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)生角裂漏鋼； (2)結(jié)晶器液面不穩(wěn)定，導(dǎo)致拉速波動大，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，更換時需將中間包整體升高，出現(xiàn)其它流次水口插入深度過淺，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

30、吹燒形成的氧化渣進入結(jié)晶器，易造成下渣漏鋼。 摘要：從鋼種、結(jié)晶器狀況、過熱度、拉速、振動、保護渣性能、工藝操作等方面分析了安鋼二煉鋼2號方坯連鑄機產(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；改進措施 安陽鋼鐵股份有限公司第二煉鋼廠(以下簡稱安鋼二煉鋼)2號方坯連鑄機采用浸入式水口加保護渣保護澆注工藝。2004年鑄機平均溢漏鋼率為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)。為促進連鑄生產(chǎn)順行，同時也為鑄機高效化生產(chǎn)打下基礎(chǔ)，于2005年元月開始對2號方坯連鑄機溢漏鋼進行攻關(guān)，并取得了顯著效果。 1工藝現(xiàn)狀 安鋼二煉鋼2號連鑄機始

31、建于1989年，鑄機類型為國產(chǎn)SFR-6型四機四流小方坯連鑄機，鑄坯斷面為120 mm×120mm，采用定徑水口、浸人式水口、保護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，連鑄機主要技術(shù)參數(shù)為： 流間距1 100 mm；正常拉速2835 mmin；銅管長度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；振動結(jié)構(gòu)形式為半板簧振動。 2漏鋼事故概況 2004年2號機溢漏鋼569次，統(tǒng)計結(jié)果見圖1，角裂漏鋼占69，為

32、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)力超過其抗拉強度時，在坯殼薄弱處產(chǎn)生應(yīng)力集中出現(xiàn)細小縱裂紋，出結(jié)晶器坯殼由于失去支撐以及受二冷強冷影響，裂紋進一步擴大，發(fā)生漏鋼。相同冷卻條

33、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，坯殼厚度差別更大，裂紋敏感性更強，在熱應(yīng)力和形變應(yīng)力共同作用下，易在坯殼薄弱處開裂，從而極易發(fā)生角裂漏鋼。2005年元月2號機生產(chǎn)0235B鋼1 103爐，生產(chǎn)HRB335鋼808爐，當(dāng)月溢漏鋼統(tǒng)計結(jié)果見表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

34、，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，裂紋進一步擴大，撕裂坯殼，發(fā)生角裂漏鋼。2號連鑄機結(jié)晶器水縫由于長期不調(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。在使用過程中，銅管不斷磨損和受熱變形。到使用

35、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號銅管壽命2 491 t，使用前后內(nèi)腔曲線對比如圖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：銅管在使用過程中，由于處理漏鋼事故放置冷

36、鋼過量且歪斜，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，此時如過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)重時造成裂紋漏鋼。33過熱度和拉速的影響 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熱度，能保證鋼水順利澆完。理論研究表明，過熱度每增加10，結(jié)晶器出口坯殼厚度減少3，溫度過高，就會造成出結(jié)晶器坯殼薄和高溫強度

37、低，受到的應(yīng)力一旦撕破坯殼，就容易產(chǎn)生裂紋漏鋼。對2號機2005年1月澆鑄HRB335鋼的中間包溫度統(tǒng)計見表2，分析結(jié)果如圖4所示，中間包溫度愈高，漏鋼率愈高，中包溫度達到1 550以上，漏鋼率急劇升高。較快的拉速尤其是高過熱度時提高拉速會加劇坯殼生長的不均勻性，我廠2號機澆注鋼水過熱度在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振動的影響 振動仿弧差，偏擺量大，會對坯殼產(chǎn)生剪力，影響保護渣的潤滑，增大拉坯阻力。從傳熱角度分析，振動仿弧差，偏擺量大，會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，停機檢查發(fā)現(xiàn)，

38、振動框架內(nèi)東側(cè)卡鋼渣，造成振動不平穩(wěn)，結(jié)晶器偏擺嚴(yán)重，坯殼對銅管內(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保護渣的影響 保護渣的特性指標(biāo)如粘度、熔化速度、熔點對保護渣使用效果影響較大。熔點高，熔速低，液渣層??；粘度高，液渣流動性差，渣耗小，不能均勻填充氣隙，結(jié)晶器傳熱不均勻，我廠2號連鑄機使用預(yù)熔型保護渣，設(shè)計拉速2731 mmin，其性能指標(biāo)見表3，當(dāng)鑄機提速到33 mmin以上，由于保護渣熔點高，粘度大，熔速慢，液渣層厚度減小，特別當(dāng)拉速波動大時，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，需要均勻強冷促使坯殼快速生長。如果二冷上部局部冷卻過弱出