漏鋼
連鑄中遇到的主要操作故障之一是“漏鋼”桑逝。當鑄流坯殼破裂時盾饮,坯殼內(nèi)靜止的熔融鋼水溢出,堵塞機器击罪,需要付出昂貴的停機代價蕴侧。為拉出漏鋼坯殼,就要再延長漏鋼引起的停機時間,因為它可能會堵塞導輥或足輥,需要用氣割清理堵塞劈彪,拉出坯殼竣蹦。當漏鋼坯殼溫度降低時顶猜,需要把它切成小塊,用矯直機從機器中取出痘括,而矯直機設計成能在穩(wěn)定階段逐步地矯直曲冷坯殼长窄,上軋輥可提供足夠的提升重力,弄出不太長的彎曲鑄流纲菌。因此挠日,漏鋼對鑄機的有效性有重大影響——影響生產(chǎn)率和生產(chǎn)成本。
漏鋼的影響因素影響漏鋼發(fā)生的因素有:
溫度和拉速不一致——鋼水過熱度越高翰舌,坯殼厚度越薄嚣潜。由于結晶器中鋼水施加的靜壓力,導致坯殼發(fā)生膨脹椅贱。當坯殼強度不夠時懂算,容易發(fā)生漏鋼。不一致和不均勻的溫度對漏鋼的產(chǎn)生有很大影響庇麦。當拉速增大時计技,較易發(fā)生漏鋼,因為結晶器不夠潤滑山橄,從彎月面到坯殼/結晶器壁面垮媒,結晶器保護渣流動性較差,而且增大拉速會導致總放熱量減少航棱。漏鋼常常是由于拉速太高造成的睡雇,當坯殼沒有足夠時間凝固到需要厚度時,或者金屬太熱饮醇,這意味著最終凝固正好發(fā)生在矯直輥下方它抱,因矯直時施加應力,坯殼撕裂驳阎。對于鋼中碳含量一定時抗愁,溫度高且拉速快容易發(fā)生漏鋼馁蒂。在振動設置上所作的任何改變都會促使漏鋼發(fā)生,因為通過提高振動頻率來減少振痕的做法會增加結晶器速率蜘腌,從而增加交界面處的摩擦力沫屡。
結晶器和坯殼之間潤滑不良——如果使用質(zhì)量較差的保護渣,彎月面下方的鋼水容易夾渣撮珠,導致結晶器和坯殼粘結沮脖,拉坯中斷,造成懸掛漏鋼芯急。方坯連鑄時勺届,因潤滑不良或不均,坯殼粘結到結晶器上娶耍,影響傳熱免姿,造成粘結漏鋼。
保護渣加入方式不正確——由于現(xiàn)場工人操作習慣榕酒,一次性加入過多胚膊,且主要集中在內(nèi)弧,呈斜坡狀想鹰,會造成液渣不均勻填充紊婉,影響結晶器與坯殼間的潤滑與均勻傳熱。在正常澆注情況下辑舷,小渣條沒必要撈出喻犁,且應禁止用撈渣棒試探結晶器內(nèi)是否形成渣條,會破壞彎月面初始坯殼的均勻形成何缓。
結晶器中無效水流——減少進入結晶器的水流會導致傳熱降低肢础,致使形成薄坯殼,最終導致漏鋼歌殃。進出口的水溫乔妈、壓力和流速的不同直接影響結晶器的冷卻。結晶器冷卻系統(tǒng)堵塞導致壓力增加氓皱,流速減小路召,影響傳熱,易發(fā)生漏鋼波材。因而進出口水溫(高溫) 的巨大差異導致結晶器與坯殼粘結股淡,容易發(fā)生拉斷漏鋼。
結晶器幾何形狀不當——為增加鋼水一結晶器接觸面廷区,調(diào)節(jié)結晶器錐度唯灵,以適應鋼的凝固收縮,從而增加結晶器的傳熱隙轻,增加坯殼厚度埠帕。對于高速方坯連鑄機上帶線性錐度的傳統(tǒng)結晶器而言垢揩,彎月面處的熱傳遞迅速使鑄流凝固成一固體外殼,隨著外殼的收縮敛瓷,角部脫離結晶器叁巨,停止熱傳遞。因此呐籽,在結晶器底部锋勺,除了角部有再熔化之外,坯殼繼續(xù)生長狡蝶。當坯殼離開結晶器時庶橱,坯殼溫度變化較大,此時增加拉速可能導致漏鋼贪惹。如果調(diào)節(jié)的錐度不合要求苏章,結晶器和坯殼之間就會產(chǎn)生氣隙,當空氣對結晶器中熱量傳遞的阻力達到最大時馍乙,它將嚴重妨礙所需厚度的坯殼形成布近,最終導致漏鋼。磨損和變形造成的結晶器錐度損耗會導致角部縱裂顯著增加丝格,這是由于角部再加熱的結果。就結晶器變形而言棵譬,產(chǎn)生原因是結晶器銅板厚度較薄显蝌,不足以支持銅板的熱膨脹。還可能是在引錠桿插入結晶器時订咸,導致結晶器下部損壞而造成結晶器變形曼尊。結晶器錐度過大會增加拉坯阻力,導致結晶器磨損加大脏嚷。倒錐度加上熱縮造成氣隙厚度增加骆撇,進而加大角部磨損,因此父叙,要降低使表面溫度升高的傳熱神郊。此現(xiàn)象始終伴隨著鋼水靜壓力,這會誘發(fā)角部表面產(chǎn)生拉伸應變趾唱,從而引發(fā)裂紋涌乳。這種裂紋會以固定方式大大降低坯殼厚度,可能最終導致漏鋼甜癞。結晶器圓角半徑越大夕晓,氣隙就越大。該氣隙阻礙了熱傳遞悠咱,致使形成薄坯殼蒸辆,容易漏鋼征炼。在板坯/大方坯連鑄機中,4個分離的銅板被固定躬贡,形成空穴環(huán)繞在其之間柒室。如果2個銅板之間的接合處有氣隙,初始金屬就會滲入氣隙并開始凝固逗宜,在后期造成懸掛雄右,導致漏鋼。因而纺讲,結晶器調(diào)整的不合適就會影響熱傳遞機理擂仍,造成漏鋼。
結晶器中鋼液面高度不適——連鑄期間熬甚,結晶器中的鋼液面需要維持在結晶器高度的70%~80%逢渔。如果鋼液面降到浸入式水口以下,那么隨后加入的鋼水形成的凝固坯殼較薄乡括,容易漏鋼肃廓。在換水口、換中間包或中間包水口堵塞期間可能發(fā)生鋼液面下降诲泌。當限制鋼水從中間包流進結晶器時盲赊,如果不調(diào)整拉速,可能發(fā)生漏鋼敷扫。因此哀蘑,如果塞棒控制不合適導致轉(zhuǎn)動而造成鋼水溢流,粘結到結晶器頂部葵第,造成懸掛绘迁,拉坯受阻,導致漏鋼卒密。鋼液面的降低還會造成夾渣缀台。如果有充足時間使塞棒關閉浸入式水口,鋼液面可降低到允許極限以下哮奇。如果澆注再次開始膛腐,鋼水會抑制結晶器保護渣,造成夾渣屏镊。因此依疼,在全連鑄換鋼包時,中間包鋼液面下降而芥,如果操作不當律罢,中間包渣可通過浸入式水口進入結晶器內(nèi)的鋼水中。鋼流的氧化產(chǎn)物、不當?shù)拿撗醍a(chǎn)物误辑、方坯結晶器中鋁絲噴加不當造成Al2O3偏高而形成的高粘度渣沧踏,都可能滲入坯殼形成夾渣,局部抑制坯殼形成巾钉,降低坯殼和結晶器間的潤滑度翘狱,易粘結,導致拉坯中斷砰苍,發(fā)生漏鋼潦匈。對于定徑水口自動控制系統(tǒng),結晶器內(nèi)鋼水液面不穩(wěn)定會造成拉速的波動赚导,影響保護渣向結晶器和坯殼間的穩(wěn)定填充茬缩,破壞渣膜的連續(xù)性,容易使坯殼厚度不均勻吼旧,導致表面凹陷或角裂漏鋼凰锡。生產(chǎn)中更換浸入式水口時液面波動比較大,也容易造成角裂或卷渣漏鋼圈暗。
中間包澆注流偏心——中間包澆注流偏心導致傳熱不均掂为,造成凝固坯殼厚薄不均,坯殼薄弱處強度降低员串,難以承受鋼水靜壓力勇哗,因而漏鋼。浸入式水口的不對中昵济,鋼流中心偏斜智绸,坯殼局部沖刷嚴重,結晶器內(nèi)坯殼冷卻的均勻性會受到很大影響访忿,嚴重時也會導致漏鋼。中間包殼使用時間較長容易發(fā)生局部變形斯稳,造成水口不對中或插入深度不統(tǒng)一海铆;修砌中包時上水口和座磚安裝不當也會造成浸入式水口的不對中。生產(chǎn)中可以通過對比漏鋼坯殼各表面的振痕深度來判斷水口對中與否挣惰。
氣霧冷卻噴嘴堵塞——足輥區(qū)設在結晶器下方卧斟,在此水經(jīng)噴嘴直接噴于坯殼上。坯殼受到輥子的壓力憎茂,使坯殼更光滑珍语。此時,傳遞的熱量最大竖幔,便于形成更厚的坯殼板乙。如果噴嘴堵塞,坯殼厚度將變薄,易造成漏鋼募逞。萬一堵塞蛋铆,需要靠拉輥施加外力,如果超過極限放接,就會造成坯殼表面破裂刺啦,漏鋼。
引錠桿不規(guī)則性——鋼水一旦在結晶器引錠桿上方凝固纠脾,形成足夠厚度的坯殼玛瘸,就將引錠桿慢慢拉出。如果不按規(guī)律拉出引錠桿苟蹈,則易發(fā)生漏鋼糊渊。同樣地,引錠桿裝配不牢固會使鋼水從結晶器流出汉操,導致漏鋼再来。如果引錠桿在引錠桿頭提升前從坯殼中過早的分離出來,易導致漏鋼磷瘤。
漏鋼類型根據(jù)漏鋼坯殼的外觀芒篷,大致把漏鋼分成以下幾類:
懸掛或粘結引起漏鋼——鋼水粘結到結晶器上,因而稱為粘結或懸掛采缚。這可能是由結晶器和坯殼之間潤滑不適或者結晶器調(diào)節(jié)不當引起的针炉,而潤滑不適可能是由質(zhì)量較差的保護渣、結晶器中坯殼夾渣扳抽、結晶器鋼水溢流篡帕、結晶器角縫、方坯連鑄機潤減不良/不均等原因造成的贸呢。
裂紋引起漏鋼——坯殼角部縱裂和寬面縱向裂紋都會造成漏鋼發(fā)生镰烧。如果縱向裂紋引起漏鋼,則保護渣流動不均楞陷,結晶器傳熱不均導致坯殼厚度不均怔鳖,保護渣選擇不當和結晶器冷卻不均造成冷卻時坯殼破裂。對角部縱裂引起漏鋼來說固蛾,沿結晶器窄面凝固厚度不夠的坯殼因收縮時受到拉伸應力而破裂结执,拉伸應力是由結晶器窄面錐度減小和窄面?zhèn)鳠岵痪斐傻摹?/p>
夾渣漏鋼——坯殼夾帶保護渣或大粒夾雜物導致傳熱減少,形成薄坯殼而漏鋼艾凯。方坯連鑄時献幔,二次氧化產(chǎn)物、低碳鋼冶煉時高粘性渣中不當?shù)拿撗醍a(chǎn)物趾诗,結晶器中鋁絲噴加不當造成Al2O3偏高蜡感,這些都促使坯殼夾渣,抑制坯殼生長,造成漏鋼铸敏。
薄殼漏鋼——觀察方坯連鑄機中這類漏鋼 是由結晶器中坯殼厚度不均造成的缚忧,原因可能是結晶器中澆注流偏心,或結晶器冷卻管嚴重變形杈笔。
停止?jié)沧⒁鹇╀?/strong>——連鑄過程中發(fā)生中斷而未能斷開停止?jié)沧⑸了绻暯狱c不能承受重新澆鑄施加的拉力,則整爐鋼都會溢漏蒙具。
控制漏鋼的措施考慮到漏鋼對連鑄機利用率和有效性的影響球榆,須采取必要措施控制漏鋼的發(fā)生。
●僅在澆注平臺吹氬后進行測溫禁筏,確保溫度的均勻性持钉。根據(jù)鋼的化學成分,澆注流溫度必須保持過熱約60℃篱昔,才能把鋼包放置在回轉(zhuǎn)臺上每强,以確保鋼水在中間包內(nèi)過熱25~35℃。
●根據(jù)在鋼包中監(jiān)測的溫度控制拉速州刽。鋼中的碳含量一一定時空执,確保溫度隨拉速減小而升高,拉速隨溫度降低而增大穗椅。因此辨绊,要依據(jù)鋼的溫度和碳含量正確調(diào)整拉速。逐步增加拉速匹表,通過一定的拉速來保持穩(wěn)態(tài)連鑄门坷。連鑄中的任何中斷都要降低拉速。
●任何保護渣都有有效期袍镀,因此過期后不應使用默蚌。保護渣只有在鑄造期間才能打開,放在高瓦數(shù)燈泡下使其干燥苇羡。再次鑄造時不能使用敞開袋的保護渣敏簿。按照規(guī)定的鋼化學成分選擇合適的保護渣。鑄造開始時宣虾,要用粘性低和熔點低的初始保護渣。對于方坯連鑄機温数,要確保結晶器中亞麻籽油分布均勻绣硝。
●對于板坯/大方坯連鑄機,測量熔渣池厚度撑刺,以判斷渣池厚度是否超過10mm及由附著于鋼板上的鋼鹉胖、銅和鋁絲組成的設備行程,這有助于避免夾渣、坯殼潤滑均勻甫菠。
●對于高速方坯連鑄機挠铲,可使用多種錐度的結晶器,代替?zhèn)鹘y(tǒng)線性錐度結晶器寂诱。要檢查結晶器的變形情況(如果有)拂苹。選擇合適的結晶器錐度并根據(jù)鋼韻等級和其在板坯/大方坯連鑄機上的凝固方式,調(diào)節(jié)錐度以適應窄面痰洒。
●在連鑄開始前瓢棒,通過測量水壓的增加,檢查結晶器中的水流量丘喻,查明堵塞情況(如果有)脯宿。總的說來泉粉,檢查進出口水溫连霉、壓力和流量的差異,還有流量設備嗡靡。水質(zhì)也要檢查跺撼。根據(jù)鋼的等級和其凝固方式,調(diào)整結晶器冷卻模式叽躯,即水流量(1/min)财边,以適應各種結晶器表面。為控制粘結点骑,使用熱電偶檢測結晶器壁溫變化酣难,并降低拉速,以使坯殼繼續(xù)均勻生長黑滴。對于給定的連鑄機憨募,要確保進出口水溫之間的差異不能在連鑄期間超過規(guī)定值。
●保證沿銅板的圓角半徑最大值是0.2mm袁辈。如果角縫存在于銅板接合處菜谣,在開始連鑄前要用石膏或石灰填充角縫。
●在連鑄機上安裝結晶器液面自動控制器晚缩,以保持結晶器的鋼液面尾膊。為區(qū)別結晶器中的鋼水和爐渣,并檢查夾渣情況荞彼,在結晶器上安裝電磁傳感器冈敛。
●在鑄造前,要調(diào)整中間包水口鸣皂,進行對中抓谴。處理中間包水口堵塞暮蹂,把鋼包放置在回轉(zhuǎn)臺上之前,要確保Ca—Si芯的金屬絲噴入癌压,符合高鋁鋼的要求仰泻,以便形成低熔點鋁酸鈣。使用冷凍器避免塞棒轉(zhuǎn)動滩届。
●通過使用中間包金屬保護性熔劑和在鋼包和中間包之間使用屏蔽板集侯,確保脫氧產(chǎn)物適當,防止二次氧化產(chǎn)物生成丐吓,對于方坯連鑄機要維持Mn/Si>3浅悉。
●用石棉繩密封引錠桿頭,使用激冷箱券犁,保證鑄造前激冷箱的正確分布术健。
●為確定堵塞情況(如果有),檢查噴霧冷卻噴嘴和水流量粘衬。
作者:陸才垠 軋鋼之家