降低薄板坯連鑄漏鋼率的探討

季德靜

摘 要：本文通過對某廠薄板坯連鑄機漏鋼事故進行歸納總結，內容包括薄板坯漏鋼類型、漏鋼原因及特征，并提出相應的預防措施。

關鍵詞：薄板坯；漏鋼；預防措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.06.009

0 前 言

連鑄漏鋼是個常見現象。鋼水在結晶器內形成坯殼，連鑄坯出結晶器后，薄弱的坯殼抵抗不住鋼水靜壓力，出現斷裂而漏鋼。對于薄板坯連鑄來說更易發生漏鋼事故。漏鋼對連鑄生產危害很大。即影響了連鑄車間的產量，又影響了連鑄坯的質量，更危及操作者的安全。因此，降低薄板坯連鑄漏鋼率是提高生產效率，提高產量，提高產品質量，降低成本的重要途徑。現對某廠自2008～2013年薄板坯漏鋼率進行統計。2008年漏鋼率達0.56%；2009年漏鋼率達0.19%；2010年漏鋼率達0.19%；2011年漏鋼率達0.19%；2012年漏鋼率達0.15%；2013年漏鋼率達0.07。

1 工藝流程

某廠第一鋼軋廠工藝流程為：魚雷罐供應鐵水/混鐵爐供應鐵水→鐵水預處理→轉爐煉鋼→氬站→精煉→薄板坯連鑄

2 薄板坯漏鋼類型

某廠薄板坯連鑄漏鋼主要有：粘結漏鋼、裂紋漏鋼、卷渣漏鋼、開澆漏鋼、鼓肚漏鋼五個類型。

3 薄板坯漏鋼特征、原因及預防措施

3.1 粘結漏鋼

粘結漏鋼是指鋼水直接與結晶器銅板接觸形成粘結點，粘結點處坯殼與結晶器壁之間發生粘結，此處在結晶器振動和拉坯的雙重作用下被撕裂，并向下和兩側擴展，形成倒“V”形破裂線，鋼水補充后又形成新的粘結點，這一過程反復進行，粘結點隨坯殼運動不斷下移，此處坯殼較薄，出結晶器后，坯殼不能承受上部鋼水的靜壓力，便會發生漏鋼事故。據統計，粘結漏鋼發生率最高，高達50%以上。

（1）鑄坯粘結漏鋼后特征。粘結漏鋼后鑄坯特征見圖1。坯殼呈“V”字型或“倒三角”狀，粘結點明顯。

（2）粘結漏鋼的原因：

1）保護渣性能不好。保護渣在結晶器銅板與凝固坯殼之間起潤滑的效果。保護渣的性能好壞直接影響凝固坯殼的質量，保護渣的粘度是一個重要指標，它決定渣膜的薄厚， 保護渣粘度高，不易流入坯殼與銅板之間形成潤滑渣膜，使得鋼水和結晶器銅板之間易發生粘結。2） 鋼水純凈度低。鋼水中[O]含量高，使得鋼水中A12O3含量升高，進而結晶器保護渣中A12O3含量高，保護渣性能發生變化，渣粘度增大、不易流入坯殼與銅板之間形成潤滑渣膜，使得鋼水和結晶器銅板之間易發生粘結。3）結晶器振動參數不合適。合適的振動形式和振動參數可以降低結晶器銅板與凝固坯殼之間的摩擦力和減小振痕深度，改善鑄坯表面的質量。若結晶器振動參數不合適，負滑脫時間過長造成凝固坯殼上的振痕過深，使坯殼容易在應力的作用下斷裂產生粘結。4）浸入式水口烘烤不符合標準。如果浸入式水口烘烤溫度不夠，連鑄開澆時水口與結晶器內外弧間的保護渣產生搭橋現象，保護渣不易熔化，進而流入到坯殼和結晶器之間的保護渣減少，渣膜變薄，潤滑效果變差，容易粘結漏鋼。5）鋼水溫度過低。 鋼水溫度過低，保護渣粘度大，潤滑效果不好，易粘結漏鋼。

3.2 卷渣漏鋼

定義：由于結晶器液面波動會將渣卷入初生坯殼，這些渣子附著在坯殼表面，由于其導熱性差，卷渣處的坯殼較薄，鑄坯出結晶器后，渣子在鋼水靜壓力作用下脫落產生漏鋼。

在結晶器內的固態或半熔融的夾渣物隨著澆注鋼流的運動，被推向結晶器壁；或在更換中間包長水口時，中間包內鋼液面下降后，中間包內鋼渣易隨鋼流進入結晶器，最后被初生坯殼捕捉；

（1）卷渣漏鋼后特征。卷渣漏鋼主要特征表現為：漏鋼部位有“孔洞或結渣”，漏鋼部位一般發生在結晶器出口位置，如圖2所示。

（2）卷渣漏鋼原因：

1）殘留在鋼中的大型夾雜物較多造成卷渣現象；2）較大的結晶器液面波動造成卷渣現象；3）撈渣不及時或撈不凈造成的卷渣現象。

3.3 裂紋漏鋼

由于一些因素使得結晶器內初生坯殼厚度不均勻，應力集中在某一薄弱部位，使坯殼發生著不同程度、不同類型的變形。出結晶器后又在二冷區繼續擴展，形成鑄坯裂紋，如果裂紋處的坯殼厚度較薄，就容易產生漏鋼。

（1）鑄坯裂紋漏鋼后特征。裂紋漏鋼主要特征為：漏鋼后在鑄坯漏鋼部位可看到明顯裂紋，如圖3所示，漏鋼部位通在足輥以下的二冷段， 嚴重時也發生在二冷二段或拉矯機前、后位置。

（2）裂紋漏鋼原因。裂紋漏鋼主要原因：高拉速；高鋼水溫度；較小的結晶器銅管錐度；不均勻的結晶器水縫；中間包水口不對中；不均勻的二次冷卻等因素，都會導致鑄坯上產生裂紋。

3.4 開澆漏鋼

開澆漏鋼是指鑄機開澆或者換中間包時， 由于連接不好而造成的漏鋼。

（1）開澆漏鋼后鑄坯特征。開澆漏鋼鑄坯特征為：漏鋼一般發生在開澆起步期間，引錠頭剛拉出結晶器就發生漏鋼。（2）開澆漏鋼原因：引錠頭未扎好， 包括石棉繩沒扎緊；開澆起步過快， 凝固時間不夠開拉， 坯頭強度不夠， 將引錠頭處拉裂漏鋼。

3.5 鼓肚漏鋼

鼓肚變形是帶液芯的鑄坯在運行過程中，高溫坯殼在鋼液靜壓力作用下，于兩撐輥之間發生的鼓脹成凸面的現象，稱為鼓肚變形。鑄坯出結晶器后在鋼水靜壓力的作用下，坯殼較薄的位置就會產生漏鋼。

（1）鑄坯鼓肚變形特征。鼓肚變形特征為：鑄坯表面可見明顯規則凸起。（2）鼓肚漏鋼原因。主要是因為二次冷卻強度低、鋼水過熱度高、拉速過快等原因產生的。

4 薄板坯漏鋼的預防措施

4.1 優化結晶器保護渣性能

通過優化保護渣堿度、熔點、熔速、粘度等指標，有效地減少了粘結、卷渣、裂紋漏鋼等生產事故。

4.2 恒溫恒拉速澆注

恒溫恒拉速澆注是降低薄板坯漏鋼率的主要因素。

4.3 優化連鑄工藝參數

對不同鋼種、不同斷面的連鑄相關參數（結晶器水流量、結晶器初始錐度、二冷水各段分配比例及比水量、扇形段壓下終點位置等）進行優化調整，并固化使用。

4.4 鋼水化學成分

控制鋼水C含量，避開包晶區范圍，避免產生縱裂紋漏鋼；控制鋼水硫含量，一般要求成品[S]≤0.008%；控制鋼中夾雜物含量，保證鋼水LF離站前軟吹時間≥8min；軟吹氬氣流量要合適，以渣面微動、不露鋼水為控制標準；要窄成分控制，通過鋼水窄成分控制，可以更好地保證連鑄澆注穩定性；保證鋼包良好透氣性良好。

4.5 連鑄耐材優化與管理

（1）加強水口的烘烤操作。（2）優化中間包結構。中間包控流裝置由“單擋渣壩”式改為“一擋墻+兩擋壩”組合結構，將鋼包下渣完全擋在沖擊區內，產生的流場有利于鋼液中夾雜物的充分上浮，有利于鋼液成分、溫度的均勻，提高了鋼水質量，降低了漏鋼事故。（3）加強中間包耐火材料的修砌、清理及烘烤工作，杜絕塞棒、水口掉塊及其它耐火材料脫落造成結晶器液面波動，防止發生漏鋼事故；中間包烘烤過程中禁忌急冷急熱。

4.6 加強結晶器管理

停機仔細檢查結晶器銅板表面質量，發現劃痕、龜裂超過標準，要及時更換下線，避免產生鑄坯粘結、縱裂紋等缺陷，降低漏鋼發生的幾率。

4.7 加強標準化操作

通過嚴格執行標準化作業程序，加強鋼水冶煉過程控制，連鑄開澆前生產準備規范化，保護渣加渣及撈渣操作規范化，拉速調整規范化，控制鑄坯粘結及卷渣發生幾率。

5 結語

針對某廠第一鋼軋廠出現的薄板坯漏鋼事故進行總結分析，得出了漏鋼的預防措施，這能有效的降低某廠煉軋廠薄板坯生產線漏鋼率，這對降低鋼鐵料消耗、提高連鑄機作業率、降低生產成本會起到重要的作用。

參考文獻：

[1]王志政.降低板坯連鑄漏鋼率的措施[J].連鑄，2013（01）.

[2]謝紅星，張玉浩，楊冠洲等.降低CSP薄板坯連鑄機漏鋼率的生產實踐[J].連鑄，2008（05）.