關于連鑄機停澆原因分析及預防措施

胡巍

摘要：現代連鑄冶金技術，無論從工藝流程或是設備操作方面來講，都是融合了各種精細的設計和高新技術的系統(tǒng)集成。這就要求管理者、技術人員乃至操作者具有較高的素質，不僅要通曉連鑄冶金學及相關的知識，且能在這種知識的基礎上，嚴格執(zhí)行有關的規(guī)制和規(guī)范，還能根據實際需要，憑借知識和經驗追求技術、設備的不斷改造升級，促進生產的持續(xù)發(fā)展。

關鍵詞：連鑄機漏鋼;結晶器;扇形段;設備維護

引言

連鑄機在試生產過程中，由于設計、設備、操作及維護方面的原因，往往會引起一些運行異常或生產事故，造成設備損壞甚至危機操作人員的人身安全。現結合國內某鋼廠半年內的試生產情況，從技術和管理兩方面，來分析連鑄機停澆的原因及預防措施。

某鋼廠新建煉鋼年產合格鑄坯915萬噸，全部供2250mm和1780mm熱軋生產線。其中一期一步有2臺雙流2150板坯連鑄機（1#、2#連鑄機）設計年產量為529.5萬t/a合格板坯，供2250mm熱軋生產線。一期一步建成后，半年內對連鑄機停澆次數進行統(tǒng)計如下：

1、連鑄機漏鋼導致停澆次數

1）流結晶器漏鋼 ?4次

2）扇形段0段漏鋼 2次

2、扇形段漏水導致停澆次數

1）輥子連接部位漏水 13次

2）輥子斷裂 3次

一、連鑄機停澆技術原因分析及建議

造成連鑄機停澆，經過半年試生產維護運行，進行事故統(tǒng)計分析，發(fā)現技術方面主要有兩大原因：一是連鑄機漏鋼;二是扇形段漏水。

（一）連鑄機漏鋼的原因分析及預防措施

連鑄機漏鋼主要是因為鑄坯坯殼由于各種熱應力或機械應力，造成坯殼薄弱處在結晶器或扇形段內破裂，導致未凝固鋼水進入二冷室。漏鋼時可以看到耀眼的黃色火焰從結晶器蓋板中冒出，同時結晶器液面控制曲線可以看出液面突然下降，塞棒突然上升后塞棒關閉。

1、漏鋼的類型及事故原因分析

通過查閱資料、向兄弟單位交流學習以及我們一年多的現場維護經驗，根據2150板坯連鑄漏鋼特性及記錄，對漏鋼原因進行深層次進行分析。

漏鋼常發(fā)生在結晶器出口處與0段之間。初生坯殼在結晶器受熱不均勻形成局部熱點，在拉坯狀態(tài)下破裂粘結在結晶器銅板上，若坯殼到了結晶器下口氣隙區(qū)仍無法焊合裂口，將發(fā)生漏鋼，并有一截坯殼留在結晶器內。產生漏鋼的主要原因有：

（1）保護渣方面的原因：過厚的保護渣，會導致保護渣水分不好散發(fā)及燒結過厚，使其熔點升高，導致潤滑不良;過薄的保護渣將會導致下渣不均，二次都可能導致漏鋼。在熱流不正常（如寬面熱流偏差大，熱流過高或過低，熱流比調不到正常范圍），下渣不正常（如兩邊不均勻下渣）應盡快撈渣。

（2）結晶器液面波動或鋼水紊流嚴重：當結晶器液面波動大時，必然導致保護渣的下渣不均，很容易在局部形成坯殼熱點，導致粘結漏鋼。

液面波動的主要原因有：振動器偏振;閃爍計數器接收信號不穩(wěn)定;結晶器液面控制系統(tǒng)故障;扇形段輥子轉動不靈活，導致產生“黑石”;由于二次冷卻不夠或格柵、分截輥變形等原因造成鼓肚;由于烘烤不夠造成浸入水口的堵塞。

鋼水紊流嚴重，會導致卷渣，鋼水直接沖擊坯殼，造成卷渣漏鋼或漏鋼，其主要原因有：浸入水口的浸入深度不正確，插入太深彎月面的溫度偏低，造成保護渣難以熔化，插入太淺容易卷渣，并且直接沖擊坯殼造成局部坯殼薄弱;浸入水口對中不好;浸入水口堵塞。

（3）工藝操作原因：鋼水過熱度低導致保護渣熔化不好;拉速變動頻繁導致下渣不均;挑渣時挑破坯殼均易產生漏鋼。

（4）其它原因：結晶器銅板劃傷嚴重，彎月面侵蝕過多，漏斗磨損大失去了原有的曲線，引錠頭、扇形段和夾送輥必需對中良好，否則都會對坯殼產生附加應力。結晶器冷卻水水壓過大，當水進入結晶器底部后，蒸發(fā)為水蒸汽，改變保護渣的潤滑性能。

2、關于連鑄機漏鋼的預防措施

通過分析得出漏鋼與保護渣、結晶器、鋼水成分有關，因此建議的預防措施有：

1）、保護渣方面

（1）要確保在高拉速條件下，確保保護渣的潤滑性;同時結晶器振動形式由正弦改為非正弦振動，提高潤滑效果。

（2）保護渣均勻地加到結晶器內液面上，每次加渣時間間隔不宜過長。澆鑄時禁止用鋼條攪拌結晶器液面，這會破壞結晶器內保護渣的正常熔化，結晶器液面有渣條時，嚴禁挑渣，應擊碎或沿結晶器液面用渣鉤托到液面中央，用新的保護渣覆蓋，防止挑渣破壞坯結晶器與坯殼間的渣膜，使渣層厚度不均，引起粘結和熱流不均勻。

（3）正確使用保護渣，優(yōu)化結晶器的吹氬量，調整浸入式水口吐出孔角度，采取保護澆鑄等。

（4）延長鋼水吹氬和靜置時間，延長鋼包中夾雜物上浮時間。

（5）嚴格執(zhí)行鋼水溫度監(jiān)測制度，對不合格的鋼水拒澆。

2）、結晶器方面

（1）根據每澆次間隔測量數據和調寬設計數據的比，修正調寬系統(tǒng)的控制精度，并在運行中自動修正自身精度。

（2）通過調整關鍵部位（如調寬裝置、足輥、銅板等）配件更新，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

（3）對維修后的結晶器定期檢測，防止因為結晶器的開口度偏移、變大，導致坯殼和銅板之間的縫隙變大，冷卻效果變差，坯殼變薄，在薄弱處撕破，提高了坯殼強度。

（4）借鑒國外鋼廠經驗，結晶器增加電子攪拌線圈。

3）、設備維護方面

（1）引錠頭、扇形段和夾送輥離線檢修時必需對中良好，由點檢工程師專人檢查驗收，否則使用時在拉坯過程中都會對坯殼產生附加應力。

（2）結晶振動兩框架水平高差≤0.1mm，定期校核，如果偏差過大，及時用墊片調整。

（二）、扇形段漏水導致的停澆及預防措施

1、扇形段漏水情況比較多，根據統(tǒng)計大多數發(fā)生在水平段，通過現場走訪以及機械廠修理扇形段經過，經分析有以下原因：

1）、設計因素：

2150連鑄機扇形段7段壓縮量1.5mm，8段壓縮量1.5mm，9～19段壓縮量0.1mm。根據工藝流程可知，7→19段板坯硬度越來越高，壓縮越來越困難，板坯對壓輥的應力會越來越大，但根據圖紙可以看出扇形段7→19壓輥直徑均為φ260mm，應力不一樣但輥徑一樣。當板坯硬度越來越高，輥道受的應力越大，肯定更容易損壞。

2）、裝配部件因素

通過觀查扇形段離線修理過程，在裝配扇形段過程中，有的輥子很容易就推進去，幾乎沒有配合，卡槽間隙大，密封墊為黑膠墊效果不好。當應力變大，接口密封不好，受擠壓變形，自然就會漏水。

3）根據國內外扇形段修復經驗，開口度超差會造成扇形段三節(jié)輥斷裂重要原因。扇形段1→19段每段對中都有嚴格的開口度，如果開口度超差，板坯壓縮量相應變化，應力增大，造成三節(jié)棍接口變形或者斷裂漏水。

2、關于扇形段漏水預防措施

1）段9→19相應增加壓輥輥徑，來抵消板坯凝固增加的應力。

2）對了磨損大的輥子，報廢處理，設備部應專人管理。扇形段離線修理單位對結構進行改造，接口最好做較緊密的過渡配合。

3）由于扇形段對中，開口度是一個很關鍵的工作，所以需要引起設備部重視，對扇形段離線維修廠家進行監(jiān)督把關，對每次修理設備建立臺賬（含人員、使用時間、測量開口度數據等），加強設備維修的質量過程控制，從根本上解決問題，不能陷入“壞了修復，再壞再修復”的惡性循環(huán)當中。

二、設備維護管理存在問題及措施

（一）設備維護管理存在的問題及措施

1、維修部門與生產設備部門的工作分工不清，易造成工作量增加，如按照設備室規(guī)定所有的手動閥門應生產操作人員負責開閉，自維修部門進入后全部由維修部門負責，維修部門又沒有具體的流量數據，很難控制扇形段冷卻水流量及壓力的大小。因此權責分明，避免推拉扯皮很重要。

2、由于現有備件庫面積較小，備品備件又較多，增加了管理難度，需盡快劃定場地擴大備件庫規(guī)模，加強備品備件的管理，健全庫房相關管理制度，達到生產要求。

（二）加強設備維護隊伍管理的措施

2150連鑄維修項目部大部分管理人員都是鑄機安裝時期的工作骨干，從施工管理到維檢管理，這一過程跳躍性比較大，部分人員對于管理模式的改變，在思想上還沒有完全適應;由于成熟技術工人偏少，大部分員工為新招收的技校生，對工作流程還不是很熟悉。

針對以上問題，需從以下方面加強維檢隊伍建設與管理：

1、實行包片區(qū)域的承包原則。在一期二步投產后，實行包片區(qū)域的承包，做到工作專業(yè)、操作專一。達到“不怕千招會，就怕一著熟”的水準，以此提高快速反應能力，通過高標準精細化的巡檢和修理，保證生產的順行。

2、提高維護人員素質，下一步計劃招收若干大專及以上畢業(yè)生。充實到管理隊伍和操作一線，以此提高管理素質和技能素質，以最快的時間適應維檢工作的要求。

3、對新招收維檢人員進行嚴格的“技能、職業(yè)道德、勞動紀律、勞動安全”的職業(yè)技能培訓，提素質上檔次。

4、每周末組織班組內部學習，聘請生產設備部門的專業(yè)點檢師、經驗豐富的技術人員、技工對維檢人員進行培訓。

5、定期組織骨干力量到兄弟單位參觀學習，結合工作實際，開展“季度優(yōu)秀技能標兵”評比活動，并對優(yōu)勝者給予一定獎勵。

6、細化考核標準，物質文明精神文明雙手抓。新到員工年輕有朝氣，除了物質獎勵，也看重精神鼓勵，比如給業(yè)務標兵發(fā)個獎狀，組織技能標兵到集團總部參觀，增強新到員工的集體榮譽感，歸屬感。

7、進一步結合集團公司三項體系認證，并在生產設備部達標站所機制的基礎上，完善維檢標準化管理手冊。

8、加強人文關懷。生活中，要有愛心和耐心，“良言一句三春暖”，讓員工吃的好睡得好有娛樂，保證隊伍的穩(wěn)定性。

結束語：

連鑄冶金技術作為一個系統(tǒng)工程技術，包括鋼水準備、輸送、澆鑄及凝固控制和后步處理等基本工序。這些工序之間是互相關聯(lián)、彼此約束、又各自獨立、缺一不可。只有把各個工序環(huán)節(jié)都搞好了，并把它們有效地結合起來，連鑄生產及產品質量才能得到保障。連鑄是煉鋼工藝與軋鋼工藝之間重要環(huán)節(jié)，連鑄機運行的好壞與操作者的技能水平密切相關，因此在生產中，應做到“安全第一、預防為主”。操作及設備維護人員堅持不斷的學習，掌握正確的操作及維護方法，這對后期保證連鑄機的正常運行，提高連鑄機的作業(yè)率及產品質量是至關重要的！