文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 四看四确定

四看四确定

板坯连铸黏结漏钢控制技术的工艺改进

邱刚祥杨建华巨银军丁金虎唐卫红

(湖南华菱湘潭钢铁有限公司,湘潭 411101)

摘要本文通过对湘钢板坯连铸生产中黏结漏钢事故的主要原因及特点进行分析,从工艺、操作和设备三个方面的影响出发,结合生产实践,进而提出了有特色的“四看四确定安全浇钢法”的科学操作模式,有效地预防了铸机黏结漏钢的产生,并取得了很好的实际的效果。

关键词板坯连铸黏结漏钢四看四确定安全浇钢法

The Improvement of Control Technology About Sticking

Breakout in Slab Continuous Casting

Qiu Gangxiang Yang Jianhua Ju Yinjun Ding Jinhu Tang Weihong

(Hunan Hualing Xiangtan Iron & Steel Co., Ltd.,Xiangtan,411101)

Abstract This article introduces the main causes and characteristic of the sticking breakout accident in slab continuous casting in heavy plate mill of XISC. From the effects of process, operation and equipment, it had been advanced of the scientific and characteristic operation mode of “4-look & 4-confirm safe casting operation” in accordance with production practice. It has been effectively preventing the breakout in slab casting. It has obtained the practical improved result.

Key words continuous casting, sticking breakout, 4-look & 4-confirm safe casting operation

1 引言

板坯浇铸漏钢是板坯连铸生产中的恶性事故。近年来,随着工艺设备与技术的进步,比如结晶器漏钢预报技术的应用、结晶器保护渣的技术进步等,使连铸机漏钢事故得到了大幅度减少,但由于涉及的因素、状态和参数较多,对漏钢的控制技术仍属于板坯连铸的技术难题之一。

2 简介

华菱湘潭钢铁公司宽厚板厂(简称湘钢宽厚板厂)是我国新建的中厚板生产基地,现有两台SV AI连铸机。1号机为板坯连铸机,于2005年4月3日投产,2号机为方板坯连铸机,于2007年5月19日投产,由于两台铸机均没有上结晶器漏钢预报的监控系统,投产初期共发生过7次漏钢事故,其中有6次是黏结漏钢,对生产、设备及成本均造成了巨大的损失。

总结这7次漏钢事故的原因,黏结漏钢是主要的事故原因,而影响黏结漏钢的因素有很多,其中主要的有保护渣及保护渣相关操作,也与钢液条件、设备的精度和振动等有关。

邱刚祥,从事方板坯连铸工艺技术研究与管理。

第八届(2011)中国钢铁年会论文集

3 黏结漏钢产生的机理

所谓的黏连漏钢是指结晶器内,弯月面部位铜板与坯壳之间没有液渣渗入,导致气隙无法被填充,严重时坯壳与铜板发生黏结,当铸坯下拉时摩擦阻力增大,黏连处被拉断,并向下和两边发展形成V形破裂线,到达结晶器口时就发生漏钢(见图1)。

图1 黏结漏钢产生过程示意图2 恶化润滑状况示意

1—被黏结的坯壳;2—被拉走的坯壳;3—新形成的坯壳

板坯连铸结晶器中铸坯坯壳与结晶器之间的润滑状况对黏结有重要影响,结晶器保护渣在其中充当了重要角色。当保护渣不能在结晶器壁上形成渣膜,润滑状况恶化,结晶器壁上凝固的坯壳受摩擦力被撕开(见图2),又被裂口中补充的钢液凝固、愈合。这个热点随时间的推移不断向下移动,最终薄弱坯壳出结晶器后,由于承受不了钢水的静压力发生黏结漏钢。

此外,众所周知包晶钢的碳在0.09%~0.17%,由于钢液在凝固过程中会发生包晶转变δ→γ,导致热流减弱,坯壳厚度生长不均。钢中碳在0.1%时[1],热流值最低,相应的坯壳厚度会减薄25%左右,漏钢几率增加。我厂的产品结构中钢种的成分范围在包晶钢的比例达到90%以上。

4 黏结漏钢的主要特点

由于黏结漏钢的坯壳上部黏结在结晶器铜壁上,因此其呈现上部坯壳厚,下部坯壳薄的明显特点。黏结漏钢另一明显特点是黏结的坯壳表面振痕紊乱,振痕深度较浅,甚至没有振痕,振痕在黏结点向外以扇形面展开呈V字形特征。正常坯壳和黏结坯壳表面特征对比情况(见图3和图4)。

图3 正常坯壳表面振痕图4 黏结坯壳表面振痕

5 黏结漏钢的三大影响因素

5.1工艺因素的影响

5.1.1 保护渣性能的影响

分析保护渣对黏结漏钢的影响主要有保护渣的熔点、熔化速度、黏度、碱度等物理性能,不同的钢种和

板坯连铸黏结漏钢控制技术的工艺改进

机型以及拉速设定等要求有与之相适应的不同性能的保护渣。保护渣在结晶器中熔化不好,在结晶器壁上则形成渣条,阻碍了熔融流入的保护渣,或结晶器中钢液面出现较大波动时弯月面处的熔渣层断层,造成结晶器与坯壳之间渣膜断裂,润滑不好;在钢液纯净度不高时,保护渣吸收了大量的Al2O3等脱氧产物或耐材后,会使其黏度上升,造成流入不足等,也不能发挥其作用。研究资料显示,结晶器中保护渣的液渣深度控制在10~18mm,吨钢消耗量在0.4~0.7kg较为合适,消耗量小于0.3kg/t极易发生坯壳黏结。

5.1.2 钢液条件的影响

其中包括:钢液成分的影响,即主要指钢液中夹杂铝。其主要原因是,钢液中存在大量的Al2O3夹杂未能充分上浮,且随钢液进入结晶器保护渣中,渣中Al2O3的不断增多,使液渣黏度增大和流动性变差,而最终导致黏结漏钢。资料显示黏结漏钢时结晶器保护渣中Al2O3分别可以达到8.08%和8.36%(选用的结晶器保护渣中w(Al2O3)=5.01%)。另有文献介绍,在黏结漏钢的坯壳上黏附的w(Al2O3)高达20%。钢液中气体的影响,即脱氧情况对连铸坯黏结有非常重要的影响。一般由于钢液二次氧化在连铸结晶器有极少量的CO反应,则不会对结晶器中的铸坯润滑造成影响,但当钢液后吹严重且脱氧不良时,结晶器中仍会进行大量的CO反应,生成的一氧化碳气体沿结晶器壁大量溢出会严重恶化润滑条件,渣膜的破坏使得凝固壳与结晶器铜壁直接接触的面积大幅度上升,随之摩擦力显著增大,最终导致黏结漏钢(见图5和图6)。

钢液温度对连铸漏钢和铸坯质量均有重要影响。尤其是当钢液过热度较低时,由于结晶器中钢液温度也随之下降,则导致保护渣的熔化不良。液渣层变薄和粉渣层增厚,当拉速提高到一定程度后,保护渣会在弯月面处形成团块而逐渐失去润滑作用,也极易发生黏结漏钢事故。

图5 黏结坯壳外表面图6 黏结坯壳内表面,成蜂窝状气孔

5.2 操作因素的影响

5.2.1 拉速波动的影响

当钢液的过热度发生或高或低的变化时,操作者为控制生产节奏时,常会降低或提高拉速,而拉速变化所带来的热流变化,会对保护渣的熔化结构有直接影响,拉速变化超过一定限度会破坏保护渣的熔化结构,渣量不足又使摩擦力增大,最终导致黏结漏钢。

5.2.2 结晶器中钢液面波动的影响

结晶器中钢液面的频繁波动,一方面会破坏结晶器内稳定的液渣层,使原本源源不断提供润滑的液渣会出现断层现象;另一方面极易造成保护渣的卷渣,卷渣导致了未熔化的保护渣进入结晶器与坯壳的间隙。文献指出,黏结漏钢的发生是含碳黏附物阻碍渣子流入结晶器与铸坯之间的缝隙,形成低熔点的高碳区而其又不能在负滑脱期间愈合,这些含碳的黏附物很可能源于保护渣。另外,卷渣还会将保护渣中水口或塞棒的脱落物带入弯月面附近,堵塞液渣通道形成黏结漏钢。

5.2.3 结晶器中钢液热区变化

为提高浸入式水口的使用寿命,在生产实践中往往微调浸入式水口的渣线部位,微调时浸入式水口插入

第八届(2011)中国钢铁年会论文集

过深,钢液热区下移,易引起保护渣熔化不良或渣层结构变化而导致黏结漏钢;插入过浅则易卷渣。因此,要选择合适的浸入式水口插入深度、渣线调整范围以及调整的频次,否则可能会造成黏结事故。

5.3设备因素的影响

5.3.1 结晶器振动的影响

结晶器振动对黏结的影响,主要表现在对结晶器中摩擦力状况的影响。生产实践表明,振动参数选择基本合适,铸坯的表面质量和脱模情况基本能满足生产需要,振动机构正常时未发生铸坯黏结事故。要定期监控结晶器偏振幅度情况,如垂直方向振动不平稳,使得铸坯在结晶器中所受摩擦力增大,脱模困难则造成铸坯黏结。

5.3.2 结晶器铜板的影响

结晶器铜板与液渣和坯壳频繁摩擦接触,铜板的表面质量下降而造成润滑不良,并导致摩擦阻力增大,易产生坯壳黏结。因此,在使用中要经常检查铜板表面情况,如发现严重磨损、划伤、镀层脱落、表面粗糙、平整度超标等,应及时更换结晶器。

5.3.3 铸机精度的影响

铸机精度对浇钢安全的影响不是黏结,主要是因为出结晶器后坯壳较薄,二次冷却不及时或不均匀,或者是由于对弧不好而造成坯壳受到挤压,坯壳挤破造成钢水漏出。能够造成这些的主要是弯曲段与结晶器出口的对弧精度不好、结晶器足辊喷嘴状况、弯曲段尤其是其上部喷嘴状况、弯曲段开口度不符合要求这四个方面。因此,在开浇之前,尤其是更换结晶器、弯曲段后,需要加强这四个方面的检查确认,缺一不可。

6 四看四确定安全浇钢法

板坯连铸是一个高度依赖经验、相互配合以及工作标准度的一项高难度工作,尤其在类似我厂这种没有上结晶器漏钢预报专家系统的铸机条件下。我厂通过学习其他钢厂的先进经验,并在内部对其进行改进和完善的基础上加以总结和提炼,形成了一套科学化的安全浇钢操作标准——四看四确定安全浇钢法见表1。

表1 四看四确定安全浇钢法

四看四确定

1. 看钢水温度成分

2. 看结晶器内流场

3. 看振动台摩擦力做功

4. 看结晶器铜板冷却水温差1. 确定铸机精度

2. 确定保护渣状况

3. 确定结晶器内钢液面高度

4. 确定浸入式水口插入深度

6.1 四看

6.1.1 看钢水温度成分

(1)温度对漏钢的影响。主要体现在开浇时的温低会造成冷钢垫棒,导致控流失败,容易导致开浇出苗时间不足,导致开浇漏钢。另外就是过程当中的温低,个别钢包温降大或钢包温度较低,浇至后期钢水过热度低时,保护渣的熔化性能较差,结晶器液渣层很薄。当拉速过快时,保护渣的消耗跟不上拉速的变化,形成的液渣不足以起到润滑凝固坯壳和结晶器壁的作用,此时结晶器内坯壳摩擦力增大,使坯壳和铜板黏结在一起,造成漏钢。黏结漏钢在这种情况下发生的几率较高,主要是结晶器液面结冷钢,影响化渣,将导致液渣不足,影响结晶器润滑,导致坯壳黏连。温高的影响主要是会影响坯壳形成速度,出结晶器内坯壳厚度偏薄,将危及到其承受钢水静压力的能力。严格执行连铸的温度制度,对开浇炉采取的措施是,上连铸回转台前进行温度测量,过程温度严格按照要求进行测量。确定我厂合理的过热度为,钢种液相线加10~20℃,开浇时温度按照过热度上限控制。

(2)成分对漏钢的影响。锰硅比的影响。各钢种漏钢所占比例统计结果可知,随锰硅比的提高则漏钢率随之降低,锰硅比低于2.5时漏钢率明显提高,据研究资料显示,为降低漏钢率,锰要按中上限控制,硅要

板坯连铸黏结漏钢控制技术的工艺改进

按中下限控制,保证锰硅比大于2.5,最好控制在3.0以上。

锰硫比的影响。根据凝固理论可知,锰硫比低,沉淀析出物中低熔点的硫化铁占多数,且分布在晶粒边界处引起晶界脆性,成为形成裂纹的基础;锰硫比高,有足够的锰与硫结合,形成熔点较高的硫化锰,它以棒状形式分散在奥氏体基体中,不易形成裂纹。因此,锰硫比高的钢不易出现漏钢事故。锰硫比越低则漏钢率越大,锰硫比大于10较合适,最好控制在20以上。

另外,钢中w(C)<0.12%易漏钢,我厂发生漏钢事故最多的钢种就是Q235B,此钢种w(C)最好控制在0.16%~0.18%。

连铸作业区要求每一炉钢水上台均要主控工报成分,浇钢工根据数据初步核算,对边缘钢种在结晶器浇钢过程中,进行严密监控、监测保护渣的状况,发现异常及时采取换液渣、降速等操作。

6.1.2 看结晶器内流场

(1)影响结晶器内流场,主要由浸入式水口的状况决定。浸入式水口要确保居中。原有操作水口的对中,是采取目测方法,现在全部采用测量数据化。水口宽度方向、厚度方向的对中,均用标尺进行测量比较,将原有目测大概居中,到现在严格要求用数据衡量对中,能确保浸入式水口的居中符合要求,减少人为因素影响。

(2)浸入式水口Ar气状况。Ar气流量调节,密切关系到结晶器内钢液流场的变化,也关系到保护渣的化渣效果。通过不断改进,将氩气控制系统进行改进,使连接管路更加紧密,避免过程泄露。在氩气流量计上,做上标识,供浇钢工进行流量参考等。协调温度、保护渣、流场、氩气之间的关系,使钢液达到最好的化渣效果。如温低时,适当加大氩气流量,适当提高水口插入深度,使热钢能上移,帮助化渣,温高则相反的操作。

(3)关注塞棒行程。利用塞棒自动控制系统监控的塞棒开口度数据,时时进行监控,将数据记录到浇钢记录当中。经过实践总结,塞棒行程与流场变化有密切的关系,分析原因是塞棒行程变化。如果是涨行程,说明钢水内夹杂物较多,塞棒头和上水口碗口内吸附有夹杂物,将偏离耐材设计形状,影响钢液流场,情况严重时会导致钢水下不来甚至断浇。连铸针对塞棒行程连续涨的情况,可以采取有预见性的沖棒操作,采取提前性的换水口操作,并且与精炼建立密切联系,将监控数据及时反馈。

通过对水口堵塞物的检验分析发现,堵塞物的主要成分组成是以Al2O3为主体的带有玻璃相和金属相的混合物,此物质有三层:从内到外分别是堆积的Al2O3疏松层,网状Al2O3致密层和脱碳层。网状Al2O3致密层和脱碳层是水口耐材和钢水反应的产物,不是堵塞水口的主要原因。堆积的Al2O3主是吸附钢水中Al2O3夹杂形成。Al2O3熔点高达2050℃,在钢水中以固体质点存在,不纯净的钢水中有大量悬浮的Al2O3夹杂物,水口内壁有一层熔融的玻璃体,当钢水流经水口时,固体的Al2O3就沉积在水口内壁上,是水口堵塞和塞棒涨行程的主要原因。对塞棒涨行程情况,精炼对钢水进行钙处理调整,对于降行程情况,精炼适当增加钢中酸熔铝等。

(4)结晶器内钢液面流场。为解决结晶器液面波动,导致破坏液渣层问题,通过大量试验,对结晶器的一次冷却配水进行弱化,减少因强冷导致的气隙过早过大,从而影响坯壳生长均匀性问题,通过优化,结晶器液面波动大为减轻,为生产安全创造条件。当结晶器液面波动超过±10mm时,进行相应的降速拉钢,防止液面波动导致的坯壳漏钢黏结。

6.1.3 看振动台摩擦力做功

振动台摩擦力做功这个数据是对振动台的驱动油缸内传感器数值读取而来的,被用来监控振动台的工作情况。在正常的生产条件下由于断面、拉速、结晶器锥度、保护渣的不同,该数值有一个大概的范围,而且变化范围很小。摩擦力做功的情况直接反映着坯壳与结晶器铜板之间的润滑状况。在没有结晶器铜板热电偶的情况下,可以作为时时反馈黏连状况的监控。对于摩擦力数据异常变化及时判断,查找原因,并采取换渣、降速等措施进行处理。

如果摩擦力大范围频繁波动,而生产条件无明显变化时,说明结晶器内铜板与坯壳之间润滑不良。如果摩擦力直线上升,在超过参考最大值仍继续上涨,说明拉坯阻力不断变大,需要降低拉速仔细检查结晶器内的状况。如果对两个振动台油缸摩擦力对比相差太大,则有可能是偏振,可能是由结晶器内两侧铜板与坯壳之间润滑不均衡或严重的结晶器内钢水偏流等造成的。

第八届(2011)中国钢铁年会论文集

根据我厂没有结晶器漏钢预报系统的实际情况,分析摩擦力与漏钢预报的对应关系,归纳如下:(1)黏结状态下摩擦力。当坯壳与结晶器铜板间发生黏结后,坯壳黏结在结晶器铜板上并随结晶器一起同步上、下振动,在结晶器液面高度不变、拉速恒定情况下,坯壳与铜板发生黏结比不发生黏结时坯壳与铜板间相对滑动面积变小,结晶器摩擦应力显著减小,如图7所示。

图7 摩擦力变小示意图

(2)裂纹状态下摩擦力。板坯纵裂及角裂主要受化学成分、工艺过程和设备状态三方面因素影响,铸坯表面纵裂及角裂在结晶器内产生,由于热流分布不均匀,造成坯壳生长厚度不均在坯壳薄的地方产生应力集中。结晶器壁与坯壳表面间的摩擦力使坯壳承受较大的负荷,在引导坯壳向下运动时产生纵向应力,这种应力产生缺陷与从结晶器窄面到宽面中心线的距离呈直线增加,最大处在板坯的中间。而静压力随坯壳向下移动呈直线增加,在裂纹产生瞬间,在钢水静压力作用下使得坯壳往外鼓,造成坯壳与铜板之间正压力增大,结晶器摩擦力突然增大,如图8所示,表面裂纹进一步扩展,从而导致纵裂漏钢,如图9所示。

图8 摩擦力突变图9 板坯表面纵裂坯壳

(3)异物卷入状态下摩擦力。从浸入式水口流出的钢水直接撞击到窄面处,分为上升流和下降流,即铸流在结晶器内双滚,铸流双滚使弯月面出现中间低两边高。当上升流沿窄面上行,冲击到弯月面大颗粒耐火材料或Al2O3夹杂从浸入式水口的吐出孔冲出,撞击到窄面处,被下降流带到熔池深处,会形成内部夹杂;如果受上升流影响,随上升流沿窄面上行,就有可能被弯月面捕获,在窄面坯壳下或表面形成皮下夹杂。由于夹杂物的导热系数小于坯壳的导热系数,从而影响坯壳的均匀生长,造成局部坯壳过薄,坯壳出结晶器后,如果坯壳的厚度不足以抵抗钢水的静压力,就会发生漏钢事故。

异物卷入后在坯壳表面或皮下形成大块夹杂,由于异物导热系数和凝固系数与钢水不同,所以异物与坯壳之间存在裂纹,而且随坯壳向下运动,裂纹在逐渐扩大。异物卷在坯壳处导致热流分布不均,坯壳薄厚不均在该处产生较大的热应力,在钢水静压力作用下坯壳外鼓,所以结晶器摩擦力逐渐增大随异物拉出结晶器,摩擦力减小并恢复正常,如图10所示。

板坯连铸黏结漏钢控制技术的工艺改进

图10 摩擦力变大后又恢复正常

6.1.4 看结晶器铜板冷却水温差

结晶器对应铜板的温差基本偏差较小,一般在0.5℃左右,如果生产过程当中,结晶器冷却水温差偏差大,说明结晶器铜板冷却条件不一致,有可能是结晶器水槽结垢,或者是铜板厚度偏差大,遇到这种情况,要将结晶器下线进行仔细检查。中低碳钢,尤其是包晶钢,需要控制结晶器冷却强度,因为金相转变,坯壳收缩大,过强冷却,使坯壳在结晶器中来回收缩——回温鼓肚,形成应力,容易漏钢,所以控制水温差7~10℃较合适。

目前我厂结晶器水温差,宽面一般为弱化结晶器冷却,在6~7月份,对结晶器配水进行两次调整,按照一定比例降低一次冷却强度,目的是:缓冷降低铸坯宽度方向上不均匀性,改善坯壳形成初期由于强冷导致气隙加大,从而进一步影响传热均匀性问题。对结晶器配水进行两次调整。

6.2 四确定

6.2.1 确定铸机精度

根据铸机精度的影响因素,周期性的对结晶器振动进行测量,以确保振动参数,尤其是振频、振辐不能发生偏移,以减少铸坯在结晶器中所受摩擦力增大,脱模困难则造成铸坯黏结。在开浇之前,尤其是更换结晶器、弯曲段后,加强对结晶器铜板、弯曲段与结晶器出口的对弧精度、结晶器足辊喷嘴状况、弯曲段尤其是其上部喷嘴状况、弯曲段开口度的检查确认,发现有问题或不符合标准,必须及时更换。以上各项要求均写入生产准备及设备离线、在线检查等制度中予以固化。

此外,加强结晶器、振动台、弯曲段离线检修质量,制定标准和验收制度,在检修完毕上线之前,有严格的检查验收制度,杜绝不合格的备件上线生产。总之,确保良好的铸机精度,是浇钢安全的基础。

6.2.2 确定保护渣状况

连铸浇钢就是浇渣,要求保护渣本身质量过硬,氩气和水口流场设定合理。保护渣的操作、振动参数的优化、设备精度的保证、钢水洁净等,均是为了配合保护渣发挥最佳性能。连铸安全生产是一个系统工程,保护渣在当中扮演着非常重要的角色。严格遵循保护渣加入原则:勤加、少加、均匀加、保持黑面操作。

基础的保护渣确认检查有:

(1)检测液渣的流动性,用渣钩黏上液渣后看看液渣的滴速,有两三滴为宜。

(2)每浇三炉钢测一次吨钢渣耗量(一般钢种在0.4~0.5kg/t左右为宜)。

(3)要求确定保护渣状况。主要参数有:吨钢渣耗、液渣厚度、总渣层厚度、保护渣吸收夹杂物状况、渣条状况、保温状况等。正常生产每三炉换一次渣,换渣就要把吸附氧化夹杂的粗渣换干净。

针对日常保护渣使用及基本操作的改进措施有:

(1)捞渣条操作。当保护渣在结晶器上形成渣条、渣圈时,应及时进行挑渣条处理,使熔融保护渣能够正常流入结晶器壁和坯壳之间。既要防止渣条过厚堵塞弯月面,影响下渣润滑,又要防止捞渣条过勤,导致连续性破坏液渣层。渣条足够大时,钢液面上升到与渣条相接触后,液渣向下流动的通道往往被堵死,这种渣条必须及时捞走或用渣棒敲断。但如果在结晶器内温度低时捞走渣条,而保护渣的熔化效果又较差时,液

第八届(2011)中国钢铁年会论文集

渣则难以持续稳定地流入结晶器与坯壳之间,不能起到润滑作用,使坯壳与结晶壁黏结在一起。若在钢液面上涨时捞渣条,渣条与固态渣膜断开,将造成钢水直接与结晶器壁接触并黏结在一起,当坯壳强度小于黏结力时则坯壳被拉断,就会在结晶器出口形成漏钢。保护渣在结晶器内熔化结构示意图和图11所示。

图11 连铸结晶器弯月面区域物理系统

(2)换渣操作。当结晶器液面保护渣随着连浇炉数的增加黏度上升,铺展性及流动性恶化时,应及时换渣。如换渣不及时,黏度较高的保护渣容易被弯月面处的碳质烧结物、渣条、渣圈,阻碍保护渣流入结晶器和铸坯缝隙,引起黏结。如果经常对渣况进行检查,我们不难发现水口周围渣况总是恶化变性得特别快。这个现象是由于板坯长方形结晶器的形状和所使用的侧通式水口,造成水口周围钢液相对平静,氧化物容易富集从而导致保护渣性能变化。而改善的方法则是对结晶器内的保护渣进行更换。换渣是为了将已经吸附了大量夹杂物,黏度已经提高的保护渣换出,使其恢复性能。建议3~4炉换渣一次。换渣前后摩擦力做功会有变化,换渣后摩擦力做功会要一个下降,这也正说明保护渣使用一段时间后,其内吸附了大量的夹杂物,其润滑性能下降;换渣后,重新形成新的液渣,性能恢复,为浇钢安全提供保证。特别是当钢中含有B、Cu 等元素,将加速恶化保护渣,需要根据实际情况加大换渣频率。另外,大包烧氧引流、连铸Al降较大的炉数都有二次氧化现象,氧化物增多将加速保护渣的恶化,需要根据实际情况确定换渣频率。

(3)测渣耗。渣耗直接与铸坯润滑状况有密切联系,通过大量实践,我厂将渣耗控制在0.38~0.45kg/吨钢较为适宜。现在要求每次开浇后、接班后均必须测量渣耗。每连续生产三炉要求测量一次渣耗。遇到渣耗降低情况,及时对水口插入深度、氩气流量进行调整。如果吸收夹杂物过多、渣况恶化,则及时换渣操作,确保合理的渣耗范围。

(4)测液渣厚度。液渣层保持适宜的厚度,才能源源不断的为弯月面提供足够的液渣,保证坯壳的润滑。同时液渣厚度也不能太厚,如果超出合理范围,很有可能是因为保护渣已经恶化,吸收了大量黏稠状夹杂物,如Al2O3等,将严重影响其正常性能的发挥。还有就是液渣太厚容易形成大量渣条,导致堵塞弯月面,影响下渣润滑效果;我厂经过大量数据总结,液渣层厚度控制在8~16mm范围内,能较好的适应生产需求。

(5)测量总渣层厚度。控制合适的总渣层厚度,有利用结晶器钢液面的保温,防止结冷钢。总渣层亦不能太厚,将影响钢中气体等上浮扩散,我厂经过实践总结出总渣层厚度控制在40~50mm较合适。

(6)保护渣与钢种匹配。通过大量试验,筛选保护渣品种,引进优秀的保护渣,淘汰性能不佳的保护渣。另外,需要建立某些钢种的专用保护渣,以满足不同钢种的个性化质量要求。

(7)保护渣使用基本原则。结合我厂钢种情况,对保护渣选用进行合理搭配,制定《钢种与保护渣使用对照表》,将保护渣与其适应的钢种一一对应起来。对包晶系列等裂纹敏感性较强的钢种,使用专用保护渣。另外还需考虑衔接炉次的钢种变化。

结合保护渣化渣效果,对连铸换渣实行两种操作:其一是渣况较好,实行浅换渣操作,不降拉速,避免钢水液面波动;其二是渣况开始出现恶化现象,降速将液渣全部更换。

6.2.3 确定结晶器内钢液面高度

浇钢操作往往有个误区,以为结晶器液面带得高点,安全性要高些。我厂的实际情况是,结晶器铜板水

板坯连铸黏结漏钢控制技术的工艺改进

缝,在上下两端,有约40mm左右是没有通水冷却的密封面,还有约20mm是逐渐变浅的圆弧水缝,其冷却能力有限,这也就意味着,如果浇钢时将钢液面带得过高,弯月面处的冷却是偏弱的,这样将影响弯月面处坯壳的合理收缩,形成通畅的下渣通道。我厂经过大量实践,规定钢液面距结晶器铜板上缘高度,控制在95~110mm。实际生产过程中,要求每一炉进行一次测量,主要是防止电磁涡流结晶器液面控制器,存在衰减波动情况。

6.2.4 确定浸入式水口插入深度

水口插入的深浅主要影响结晶器内的流场及弯月面钢水温度的高低。水口插入深度过深,造成结晶器内高温区下移,弯月面钢水温度低容易结冷钢,使保护渣的化渣效果差,引起黏结漏钢。我厂通过大量的试验,确定合理的插入深度为130~160mm。且要求开浇后、换渣后、换水口后、接班后等时机必须对水口插入深度进行测量。

7 结语

通过对“四看四确定安全浇钢法”的摸索和实践,我厂两台板坯连铸机在没有结晶器漏钢预报的前提下,从2007年10月起至今3年多的时间里,漏钢率为0,实现连续安全浇钢40多个月、5万多炉不漏钢的实绩,达到了同行业的领先水平。根据钢铁协会连铸分会连铸参考信息公布的数据和全国板坯连铸机的数据统计,先进铸机的漏钢率指标为0.05%左右(万分之五)。通过应用这种科学的浇钢法,自身也获得了较大的综合效益。

参考文献

[ 1 ]史宸兴. 实用连铸冶金技术[M]. 北京: 冶金工业出版社, 1998.

相关文档
相关文档 最新文档