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八钢一炼钢连铸2#漏钢原因分析及改善措施 2


一炼钢 2#连铸机漏钢原因分析及改善措施
徐新福
摘 要:针对八钢第一炼钢厂2#方坯连铸机近 2 年来发生漏钢事故的实际情况 ,分析探讨了各种漏钢

事故的原因并从操作、工艺、设备 3 方面进行了改进及优化。 关键词:方坯连铸;结晶器;保护渣;漏钢。 Abstract : Eight steel mills for the first 2

# Billet Caster occurred nearly two years, the actual situation of breakout accident analysis of a variety of breakout cause of the accident and from the operation, process, equipment, three were improved and optimized . Key words: continuous casting; mold; flux; breakout.

在连铸生产过程中,漏钢是一种很严重的事故,损坏设备,降低作业率,破坏生产组织 的均衡。产生漏钢的根本原因是结晶器内坯壳薄且生长不均匀,当铸坯出结晶器下口后,承 受不住钢液静压力及其他应力的综合作用,坯壳的薄弱处被撕裂,钢液流出,造成漏钢。八 钢第一炼钢 2#连铸机为一炼钢主力机型之一, 本文结合现场操作经验和理论依据分析讨论 了 2#方坯漏钢原因并提出解决方案。 1 连铸机主要工艺技术参数: 连铸机机型:弧形方坯机 连铸机台数、流数: 四机四流。 连铸机基本半径:8 m 冶金长度:26 m 浇注断面:150×150,240×150 铸机工作拉速:1.6~3.6 m/min 结晶器铜板:结晶器铜管长度 900 mm ,有效长度 820 mm 振动机械:全弹簧板震动系统 2 理论分析 造成漏钢的原因是极其复杂的,但大致可分为以下几种情况: ⑴开浇漏钢:开浇起步不好而造成漏钢 ⑵粘接漏钢:坯壳粘在结晶器内壁上而拉断造成的漏钢。 ⑶裂纹漏钢:在结晶器坯壳产生严重纵裂、角裂或脱方,出结晶器造成的漏钢。 ⑷夹渣漏钢:由于结晶器渣块或异物裹入凝固壳局部区域,是坯壳厚度太薄而造成漏 钢。 ⑸悬挂漏钢:结晶器角缝大,角垫板凹陷或铜板划伤,致使在结晶器拉坯阻力增大, 极易发生起步悬挂漏钢。

⑹其他漏钢 浇注过程中发生漏钢,其根本原因在于局部凝固壳过薄,承受不住钢水静压力而破裂 导致漏钢。引起漏钢的音速有以下几方面: ⑴设备因素:结晶器磨损严重而失去锥度,铸坯脱方严重,结晶器与二次冷却段对弧 不准,注流与结晶器不对中。 ⑵工艺操作因素:如拉速过快,注温过高,水口不对中,注流偏斜,结晶器液面波动 太大,注流下渣,保护渣结块卷入凝固壳,出结晶器冷却强度不足等。 ⑶坯壳悬挂:结晶器铜管变形、内壁划伤严重,结晶器角部间隙太大,液膜润滑中断 等,造成坯壳悬挂而撕裂。 ⑷异物或冷钢咬入凝固壳。如液面波动太大时,结晶器中未熔渣块卷入凝固壳,中间 包水口内堵塞物随钢流落到结晶器液相穴,被凝固前沿捕捉而导致漏钢。 ⑸保护渣性能不良。 3 生产现场分析 从漏钢现场的坯壳观察及现场操作人员描述,漏钢的主要类型是角部裂纹漏钢、夹渣漏 钢和粘结漏钢。 以事故较多的 2013 年 3 月漏钢事故统计表为例 表 1 2013 年 3 月漏钢统计表 2#漏钢次数 33 次 裂纹漏钢 9次 夹渣漏钢 12 次 粘结漏钢 5次 其他漏钢 7次

2#连铸机主要浇铸钢种为 HPB235 及 HRB335、LZ 等普碳钢。以 HPB235 为例: 表 2 HPB235 五大元素成分控制表 HPB235 主要 成分 范围 Mn Si C P S

0.30-0.60

0.2-0.4

0.14-0.22

<0.050

<0.050

3.1 角部裂纹漏钢 角部裂纹漏钢占全月漏钢原因的三分之一左右 ,统计分析其中几次典型的裂纹漏钢事 故 ,认为导裂纹漏钢的主要原因是:转炉直供钢水(未经过精炼处理只进行吹氩处理) 中 w (S) 、w (P)较高,钢水过热度高;结晶器铜管通钢量大,倒锥度磨损大,镀层剥落较多,一 冷冷却不良,二冷水质差致使喷嘴堵塞,结晶器足辊区喷嘴堵塞使铸坯冷却不均等。从角部 裂纹漏钢的主要原因入手 ,采取如下防范措施:

⑴加强调度管理 ,掌握好生产节奏 ,在转炉生产现有条件下 ,保证连浇钢水温度、成分 的稳定性及合格率; ⑵ 加强结晶器维修、检查 ,确保上线结晶器的锥度、上下口尺寸的准确、精确; ⑶ 提高二冷水质量 ,在停机和检修期间, 检查喷嘴是否堵塞, 将堵塞的喷嘴清理干净或 更换,确保喷水通畅,铸坯均匀冷却。 通过采取以上措施 ,连铸角部裂纹漏钢事故得到有效的控制。

3.2 夹渣漏钢 夹渣漏钢在此月漏钢原因中占三分之一左右, 夹渣漏钢一般发生在结晶器足辊区 ,漏钢 坯壳有较为明显的孔洞。发生夹渣漏钢的主要原因: ⑴结晶器液面波动大 ,将结晶器保护渣卷入结晶器钢水内 ,在坯壳表面裹渣 ,造成夹 渣漏钢; ⑵结晶器偏振 ,使结晶器里的渣条被初生坯壳捕获 ,造成夹渣漏钢; ⑶在插攀时 ,由于涨速过快 ,在结晶器液面产生局部扰动造成夹渣漏钢; ⑷中包、水口、塞棒等耐火材料质量不稳定 ,造成耐材脱落、水口损坏炸裂、裂纹等现 象 ,使结晶器流场变化,液面波动大,增大渣量造成夹渣漏钢; 造成夹渣漏钢。 结晶器液面波动大的最主要原因是结晶器液面控制使用不当所致。 为此 , 对操作控制进行了规范。 采取如下主要措施:(1)严格要求转炉冶炼、 出钢操作 ,保证钢水的 洁净度 ,改善连铸钢水的可浇性 ,严格工艺制度,尤其在插攀、快换侵入式水口、升降拉速 的过程中保持必要的稳定时间 ,避免结晶器内的局部扰动造成夹渣;(2)加强对浸入式水口、 中间包耐材的质量管理 ,推行浸入式水口的系列化, 规范浸入式水口的插入深度 ,保证结晶 器内合适的流场;(3) 严细操作 ,规范捞渣条操作,避免捞渣条时扰动结晶器液面 ,造成夹 渣;(4) 优化中间包流场,保证稳定的中间包液面,规范中包排渣操作,注意塞棒使用情况, 避 免中包渣卷入结晶器内引发事故。 3.3 粘结漏钢 粘结漏钢占漏钢事故中的比例也时有发生,并且后果最为严重,事故抢救也比较困难。 粘结漏钢的主要因素是: (1) 结晶器保护渣性能与浇注钢种、 拉坯速度不匹配, 各班的交 接班后随意更换保护渣种类, 各种保护渣混用。 (2)在插攀及快换浸入式水口时拉速波动大 , 水口提渣线操作过快 ,导致结晶器内液面不稳使结晶器内流场失常 ,恶化结晶器内润滑,(3) 结晶器锥度变化大 ,使结晶器铜板与坯壳间渣膜厚度不均匀 ,润滑失常引发粘结漏钢; (4) 在钢水温度低时为避免粘死而大幅度提升拉坯速度 ,使结晶器液面波动、 保护渣熔化不良 而引发粘结漏钢; (5)浸入式水口插入深度过深 ,降低结晶器内钢水表面温度 ,致使保护渣 的熔化不良、填充不充分;(6)结晶器对弧不良 ,铸坯运行受阻 ,引发大面积的粘结漏钢事 故。 为减少粘结漏钢 ,采取的主要措施如下。(1) 针对 2#号连铸机浇注的断面、钢种及拉 坯速度 ,优化结晶器保护渣的理化性能指标。根据生产节奏及拉坯速度(工作拉速一般控制 在 1.6~3.6m/ min 的范围内),在现有的保护渣产品中与钢种对应使用, 要求保护渣碱度、粘

度、和熔化性能匹配合理,既保证润滑要求,又不会因追求润滑而导致裂纹、 夹渣等铸坯缺 陷。在 2013 年 4、5 两月,连铸作业区经过试验,改进保护渣的使用情况。粘结漏钢事故 得到明显的减少。见表 3,表 4 表 3 2013 年 4 月漏钢统计表 2#漏钢次数 28 次 裂纹漏钢 5次 夹渣漏钢 8次 粘结漏钢 3次 其他漏钢 12 次

表 4 2013 年 5 月漏钢统计表 2#漏钢次数 17 次 裂纹漏钢 3次 夹渣漏钢 6次 粘结漏钢 2次 其他漏钢 6次

(2)规范结晶器浸入式水口的插入深度 ,保证结晶器内稳定、 合适的流场和结晶器表面 钢水温度 ,确保保护渣的熔化及润滑。严格按照工艺要求(一炼钢连铸作业指导书)将侵入 式水口的插入钢液深度严格控制在 70mm~100mm 范围内。 (3) 加强对连铸浇钢工操作技能的 培训 ,严细操作。 在快换浸入式水口、 插攀等特殊操作时 ,及时控制结晶器内保护渣量操作; 在拉速的掌控方面 ,做到小幅度的涨降速并保持必要的稳定时间 ,保证过程拉速, 避免拉速 的大幅度波动引发结晶器内流场的失常 ;在钢水低过热度时严禁大幅度提升拉坯速度 ,避免 保护渣熔化不良引发粘结漏钢;严细捞渣条操作,保持液面稳定,避免捞取渣条过勤,破坏结 晶器内保护渣的 3 层结构,以确保结晶器内的润滑(4)加强对设备的基础管理工作,确实做到 “以转炉为基础、以设备为保障、以钢包关键、以连铸为中心” 的管理模式及管理理念 , 确保连铸生产的稳定、 顺行,降低连铸事故率,特别是连铸漏钢事故率。 通过以上措施的实施 , 连铸粘结漏钢事故明显降低。 4 结论 (1)在设备方面 ,保证结晶器维修、 组装质量 ,尽量避免使用手动控制结晶器液面浇钢 , 保证各冷却区二冷水嘴的畅通 ,保证浸入式水口、 中间包耐材的质量稳定 ,避免耐材脱落等 可有效地避免裂纹及夹渣漏钢事故率。 (2)在连铸工艺参数方面 ,与浇注钢种、 拉坯速度匹 配的性能优良的结晶器保护渣 ,合适的结晶器浸入式水口的插入深度 ,温度、 成分稳定的连 浇钢水 ,稳定的供钢节奏等措施可大幅度降低连铸漏钢事故的概率。(3)在操作方面 ,严细 操作 ,提高职工的操作责任心及操作技能可减少连铸漏钢事故。 [参考文献] [1] 蔡开科,潘毓淳,赵家贵,等.《连铸 500 问》.钢铁.1994. [2] 贺道中,周书才,肖红光等.《连续铸钢》.钢铁.2007


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