小方坯连铸机减少漏钢事故的举措.doc

小方坯连铸机减少漏钢事故的举措时间:2011-10-29 9:00:52 钢管天下 【字号：大 中 小】连铸机的可靠性是改进产量和提高生产率的关键。连铸时任何操作故障都可能导致铸机停机，影响其有效性。因此必须重视连铸操作故障的排除。在连铸生产中，漏钢是危害很大的事故，轻则影响铸坯质量，造成废品，重则影响连铸机作业率，损坏设备，威胁操作人员人身安全。近年来，随着国内连铸工艺技术的进步，小方坯连铸漏钢事故得到了有效抑制，但仍不能完全避免其发生。在连铸生产日趋高效化的今天，要保障生产的顺利进行，提高连铸机作业率，就必须减少和控制漏钢次数。一直以来，唐钢第二钢轧厂小方坯漏钢事故较多，年漏钢率在0.2%以上，严重影响了生产的顺行。为此，该厂成立了攻关组，对漏钢的成因进行分析，并从工艺等方面采取相应措施，从而控制了漏钢事故的发生。三类漏钢影响生产顺行夹渣漏钢：经过现场调查分析，发现该厂小方坯连铸机发生夹渣漏钢的主要原因有以下几点：一是结晶器振动不够平稳，偏摆过大，就会将结晶器内钢液表面的渣子卷入钢水中，部分没能上浮的渣子会随铸坯一起被拉出结晶器，当渣子靠近坯壳时就会造成传热过低，坯壳偏薄，无法承受钢水静压力，产生漏钢。二是操作不当，造成结晶器液面波动过大，也会产生与结晶器振动不平稳相似的卷渣漏钢。三是钢水纯净度不够，钢水二次氧化，杂质聚集到一定程度，随钢流被卷到结晶器钢水深处，部分没能上浮的渣子就会随铸坯一起被拉出结晶器，当渣子靠近坯壳时就会造成传热过低，坯壳偏薄，无法承受钢水静压力，产生漏钢。四是转炉、大包、中间包等脱落的耐材，不能及时上浮，也会造成夹渣漏钢。黏结漏钢：在钢水浇铸过程中，结晶器弯月面的钢水处于异常活跃的状态，如果浇铸过程中流入结晶器与坯壳之间的液态渣被阻断，并且结晶器铜板与初生坯壳摩擦力大于初生坯壳的强度时，初生坯壳被拉断，与铜板产生黏结。这时被粘着的铸坯和向下拉的铸坯的界面凝固壳破裂，在破裂处流入钢液，重新形成新的薄坯壳。在振动和滑动时该坯壳又被拉断，钢液补充后又形成另外一个新的薄坯壳。这一过程反复进行，直到新坯壳达到结晶器出口后就会漏钢。经过现场调查分析，发现该厂方坯连铸机发生黏结漏钢的主要原因包括：一是保护渣润滑性能不好，导致坯壳与铜板之间的摩擦增大，就有可能发生黏结。同时，液渣层的厚度也有重要影响，液渣层厚度在10mm15mm较理想。二是结晶器振动不平稳(振动频率、振幅不合适)，初生坯壳所受的摩擦阻力增大，容易造成坯壳与结晶器铜管黏结，导致漏钢。三是如果结晶器倒锥度过大(大于1.2%/m)，将会增加结晶器铜管与坯壳之间的摩擦力，当阻力超过铸坯拉力和钢水静压力时，就会造成漏钢;如果倒锥度过小(小于0.7%/m)，则会增大气隙热阻，不利于结晶器传热，坯壳过薄，当铸坯出结晶器下口时，坯壳无法承受钢水的静压力和拉矫机的拉力而产生漏钢。四是钢水过热度。当钢水温度过低时，会造成保护渣融化速度过慢，结晶器内液渣层过薄(不足10mm)。当拉速偏高时，保护渣的融化跟不上铸坯拉速，造成渣膜过薄甚至没有渣膜，增加坯壳与结晶器铜管之间气隙，降低传热效率，造成坯壳偏薄甚至与铜管壁直接黏结，而造成漏钢。角部裂纹漏钢：结晶器中的坯壳中间部位是一维传热，气隙形成较晚，同时坯壳中心部位在整个结晶器长度内冷却强度始终较高，出结晶器时坯壳较厚(15mm20mm)，该处较少出现裂纹漏钢。而弯月面以下结晶器角部是二维传热，冷却强度较强;角部和中心直接的过度部位，既不是二维传热，也不会因为钢水的静压力作用而靠近结晶器壁，故冷却强度最弱，坯壳最薄，出结晶器后，在钢水的静压力和热应力作用下最容易形成裂纹，当裂纹较深时即会造成漏钢。通过分析和现场观察可知，角部纵裂漏钢的发生主要受钢种、钢水温度和拉速、保护渣质量、结晶器形状、结晶器形状和操作等因素影响。普碳钢Mn/S15时，发生角部纵裂漏钢的可能性明显增加。而当浇铸时钢水过热度过高、温度和拉速不一致、拉速增大、保护渣设计不合理和加入不匀、结晶器锥度不合要求、中间包水口偏向一侧时，均有可能导致角度裂纹漏钢的发生。四大举措严控连铸漏钢考虑到漏钢对铸机利用率和有效性的影响，必须采取有效措施来减少漏钢的发生。该厂主要采取了以下四个方面的举措：一是提高钢水质量。主要是保证钢水成分、合理控制钢水过热度、稳定供钢节奏、提高钢水纯净度等。二是保证原材料质量。对保护渣和其他原材料制定严格的管理办法，定期抽查，制定原材料抽查台账，防止问题原材料上生产线。三是标准化操作。该厂在转炉-精炼-连铸整个过程中制定了严格的标准化操作规程，杜绝了各个生产部门的违规操作。四是保障设备精度。该厂制定了各个设备的检修管理办法，制定严格的设备验收标准，不符合标准的设备(器具)不允许生产。在提高钢水质量方面，该厂成立了高拉碳专项攻关小组，全厂终点碳合格比例大幅提高。由于转炉挡渣效果不理想，下渣量不稳定，个别炉次回磷严重，影响钢水的纯净度。为此，该厂引进定位挡渣设备，缩小出钢口直径，抑制或消除出钢过程下渣量。他们还延长了各个钢种底吹时间，保证了钢水成分均匀性和夹杂物的上浮，并通过具体攻关，使钢水成分和温度合格率大幅提高。在标准化操作方面，该厂制定了各个工序的操作规程，要求各个岗位职工严格按标准化进行操作，并分铸机、分钢种制定了结晶器振动和二冷冷却参数，使其数值更符合实际生产;通过长时间的摸索，制定了适合该厂硬线钢浇铸的二冷冷却参数;通过稳定钢水节奏，提高钢水质量，连铸硬线钢生产基本实现了拉速微波动;通过中间包称量系统，基本实现了中间包液位恒定操作，就在换大包期间，中间包液位波动也控制在200mm以内，保证了中间包液位保持在400mm以上。该厂还在保证结晶器精度和铸机精度上下功夫。合格的结晶器是预防铸机发生漏钢的重要手段。经过模拟测试，当水套与结晶器铜管之间的间隙相差仅lmm就会导致冷却水速变化20%，因此采用窄水缝技术的结晶器，就要配有精度要求非常高的水套。为了保证生产中使用合格的结晶器，该厂完善了结晶器使用管理规定，对结晶器定期维护、检验，上线的结晶器必须保证其锥度(控制在0.6%/m1.2%/m)，水缝控制分型号在3.5mm5mm(最大偏差不超过0.5mm)，铜管表面质量符合规定的标准。他们还要求连铸机每次检修必须进行验收，结晶器振动偏摆必须符合规定，二冷水条偏差不能大于20mm。在控制原料质量方面，该厂对连铸保护渣开展定期抽查，对其熔点、水含量、成分等严格要求，采取有效期制度，过期保护渣绝不再使用，并根据不同钢种按照规