小方坯连铸漏钢原因分析及预防措施样本Word格式文档下载.docx

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核心词：

小方坯；

漏钢分析；

改进办法

安阳钢铁股份有限公司第二炼钢厂（如下简称安钢二炼钢）2号方坯连铸机采用浸入式水口加保护渣保护浇注工艺。

铸机平均溢漏钢率为0．68％，上半年平均为0．9％，最高月份为1．2％，溢漏事故多，已严重影响了连铸生产。

为增进连铸生产顺行，同步也为铸机高效化生产打下基本，于元月开始对2号方坯连铸机溢漏钢进行攻关，并获得了明显效果。

1工艺现状

安钢二炼钢2号连铸机始建于1989年，铸机类型为国产SFR-6型四机四流小方坯连铸机，铸坯断面为120mm×

120mm，采用定径水口、浸人式水口、保护渣和事故摆槽等浇注方式。

当前，重要浇注钢种为Q235B、HRB335、HRB400、Q345B等钢种，连铸机重要技术参数为：

流间距1100mm；

正常拉速2．8～3．5m／min；

铜管长度850mm；

铜管壁厚12．5mm；

铜管材质为脱氧磷铜；

水缝宽度3．5mm；

结晶器倒锥度（0．56％～0．76％）／m；

结晶器水量95～100m3／h；

结晶器水压0．6～0．7MPa；

振动构造形式为半板簧振动。

2漏钢事故概况

2号机溢漏钢569次，记录成果见图1，角裂漏钢占69％，为重要漏钢类型，下渣漏钢和拉断漏钢分别占14．9％和6．7％。

因而，控制角裂漏钢可以大幅度减少溢漏钢率。

角裂漏钢铸坯形貌如图2所示，角裂漏钢重要发生在出结晶器坯壳距角部10～25mm处，漏钢长度100～200mm，沿漏钢部位上下有纵裂缺陷。

3因素分析

3．1钢种影响

我厂重要生产低碳钢，其在结晶器内形成初生坯壳，在固相线温度如下25～50℃时发生包晶反映（δ+L—γ），并随着较大线收缩，坯壳与结晶器壁脱离产生大气隙，导出热流减少，坯壳变薄，并且厚度不均匀。

当坯壳所受应力超过其抗拉强度时，在坯壳薄弱处产生应力集中浮现细小纵裂纹，出结晶器坯壳由于失去支撑以及受二冷强冷影响，裂纹进一步扩大，发生漏钢。

相似冷却条件下，低合金钢比普碳钢温降速度大，凝固快，在一次冷却不均匀时，坯壳厚度差别更大，裂纹敏感性更强，在热应力和形变应力共同作用下，易在坯壳薄弱处开裂，从而极易发生角裂漏钢。

元月2号机生产0235B钢1103炉，生产HRB335钢808炉，当月溢漏钢记录成果见表1，在11次角裂漏钢中，低合金钢占10次。

3．2结晶器影响

（1）结晶器水缝影响：

方坯角部属二维传热，坯壳收缩早，强度高，而坯壳四周受钢水静压力作用压向铜管壁，在偏离角部10～25mm处浮现较大气隙，传热削弱，此处坯壳薄，并且受拉应力作用。

结晶器水缝不均匀，将直接导致坯壳厚度不均匀，产生拉应力也不等，较大拉应力作用在偏离角处，产生微裂纹，出结晶器下口坯壳发生鼓肚，形变应力增长，裂纹进一步扩大，扯破坯壳，发生角裂漏钢。

2号连铸机结晶器水缝由于长期不调节，导致上下口水缝调节螺钉与铜管壁间隙大，检查发现，铜管在内水套中可以明显摇晃，上下口同侧面水缝差别不不大于0．5mm，装配后甚至浮现歪斜。

此类铜管上机后寿命很短，普通在1500t以内，重要因素是角裂漏钢事故频发，漏钢部位集中在水缝大一侧偏离角处。

（2）铜管内腔倒锥度影响：

结晶器传热热阻重要是气隙，气隙小，则热阻小，气隙大，则热阻大。

结晶器使用前期，铜管内腔曲线比较接近坯壳收缩曲线，气隙均匀，传热均匀，坯壳厚度也较均匀。

在使用过程中，铜管不断磨损和受热变形。

到使用中、后期，总锥度变小，并且，弯液面下传热量大，铜管局部发生变形，也增长了坯壳不均匀性。

坯壳在结晶器下部易发生鼓肚，取样显示，120mm×

120mm铸坯鼓肚量不不大于2mm易发生偏离角内裂，出结晶器后坯壳失去支撑，易发生漏钢。

元月216号铜管寿命2491t，使用先后内腔曲线对例如图3所示。

由图3可以清晰地看出，使用后弧面在距上口50～100mm间距内已形成正锥度，测弧总锥度不大于0.4mm，并且距上口200～400mm和500～700mm间距内侧弧无锥度，侧内锥度比侧外锥度小，这与内弧东侧角裂漏钢多相吻合。

（3）铜管内表面影响：

铜管在使用过程中，由于解决漏钢事故放置冷钢过量且歪斜，导致面部和角部划伤，深度不不大于1mm以上，在拉钢过程中，划伤处坯壳与铜管壁之间热阻大，坯壳薄，容易浮现凹陷，且凹陷底部有明显裂纹，此时如过热度增长或突然提高拉速，容易在裂纹处漏钢。

铜管制作质量差，特别是铜管面部和角部局部镀层脱落，增长了热阻，导致传热不稳定，容易引起漏钢。

此外，铜管坯料中有沙眼，随着结晶器过钢量增长，铜管内表面磨损，沙眼漏出，浮现挂钢现象，严重时导致裂纹漏钢。

3．3过热度和拉速影响

裂纹漏钢与中包温度和拉速关系密切，保证钢水有一定过热度，能保证钢水顺利浇完。

理论研究表白，过热度每增长10℃，结晶器出口坯壳厚度减少3％，温度过高，就会导致出结晶器坯壳薄和高温强度低，受到应力一旦撕破坯壳，就容易产生裂纹漏钢。

对2号机1月浇铸HRB335钢中间包温度记录见表2，分析成果如图4所示，中间包温度愈高，漏钢率愈高，中包温度达到1550℃以上，漏钢率急剧升高。

较快拉速特别是高过热度时提高拉速会加剧坯壳生长不均匀性，我厂2号机浇注钢水过热度在40℃以上，拉速不不大于3．3m／min，虽然在结晶器使用前期也容易浮现角裂漏钢。

由图3可以清晰地看出，使用后弧面在距上口50～100mm间距内已形成正锥度，测弧总锥度不大于0.4mm，并且距上口200～400mm和500～700mm间距内侧弧无锥度，侧内锥度比侧外锥度小，这与内弧东侧角裂漏钢多相吻合。

3．4振动影响

振动仿弧差，偏摆量大，会对坯壳产生剪力，影响保护渣润滑，增大拉坯阻力。

从传热角度分析，振动仿弧差，偏摆量大，会增大坯壳与铜管间气隙不均匀性，导致坯壳厚度差别增大。

元月25日第3流持续发生多次角裂漏钢，停机检查发现，振动框架内东侧卡钢渣，导致振动不平稳，结晶器偏摆严重，坯壳对铜管内腔两侧和内东角磨损严重，偏角部传热不均匀导致角裂漏钢。

3．5保护渣影响

保护渣特性指标如粘度、熔化速度、熔点对保护渣使用效果影响较大。

熔点高，熔速低，液渣层薄；

粘度高，液渣流动性差，渣耗小，不能均匀填充气隙，结晶器传热不均匀，我厂2号连铸机使用预熔型保护渣，设计拉速2．7～3．1m／min，其性能指标见表3，当铸机提速到3．3m／min以上，由于保护渣熔点高，粘度大，熔速慢，液渣层厚度减小，特别当拉速波动大时，液渣膜及不均匀，易浮现粘接拉断现象。

3．6二冷影响

刚出结晶器坯壳温度高又失去支撑，此时，需要均匀强冷促使坯壳迅速生长。

如果二冷上部局部冷却过弱浮现返熔现象，在高拉速条件下容易产生漏钢事故。

9月，我厂曾发生拉钢过程中，因二冷电磁阀故障突然停水导致角裂漏钢事故。

3．7操作因素影响

（1）浸入式水口不对中，钢流中心偏移，坯壳局部冲刷严重，减小了坯壳厚度，严重时浮现结晶器翻钢现象，在结晶器使用中、后期易发生角裂漏钢；

（2）结晶器液面不稳定，导致拉速波动大，凝固曲线偏离铜管内腔曲线，易发生坯壳厚度不均匀，在结晶器使用后期易发生出结晶器口角裂漏钢，角裂漏钢往往发生在拉速调节后一小段时间内，因而，要尽量保证拉速稳定，不能以调节拉速来适应钢水温度、冶炼周期和供钢节奏，而是应积极保证钢水供应和钢水质量，满足连铸需求；

（3）浸入式水口寿命短，更换频繁，更换时需将中间包整体升高，浮现其他流次水口插入深度过浅，液面不稳定现象，易导致卷渣漏钢；

（4）原水口耐材不配套，上下水口之间接冷钢，用小氧管吹烧形成氧化渣进入结晶器，易导致下渣漏钢。

相似冷却条件下，低合金钢比普碳钢温降速度大，凝固快，在一次冷却不均匀时，坯壳厚度差别更大，裂纹敏感性更强，在热应力和形变应力共