關(guān)于連鑄機(jī)停澆原因分析及預(yù)防措施

胡巍

摘要：現(xiàn)代連鑄冶金技術(shù)，無論從工藝流程或是設(shè)備操作方面來講，都是融合了各種精細(xì)的設(shè)計和高新技術(shù)的系統(tǒng)集成。這就要求管理者、技術(shù)人員乃至操作者具有較高的素質(zhì)，不僅要通曉連鑄冶金學(xué)及相關(guān)的知識，且能在這種知識的基礎(chǔ)上，嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)的規(guī)制和規(guī)范，還能根據(jù)實際需要，憑借知識和經(jīng)驗追求技術(shù)、設(shè)備的不斷改造升級，促進(jìn)生產(chǎn)的持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：連鑄機(jī)漏鋼;結(jié)晶器;扇形段;設(shè)備維護(hù)

引言

連鑄機(jī)在試生產(chǎn)過程中，由于設(shè)計、設(shè)備、操作及維護(hù)方面的原因，往往會引起一些運(yùn)行異常或生產(chǎn)事故，造成設(shè)備損壞甚至危機(jī)操作人員的人身安全。現(xiàn)結(jié)合國內(nèi)某鋼廠半年內(nèi)的試生產(chǎn)情況，從技術(shù)和管理兩方面，來分析連鑄機(jī)停澆的原因及預(yù)防措施。

某鋼廠新建煉鋼年產(chǎn)合格鑄坯915萬噸，全部供2250mm和1780mm熱軋生產(chǎn)線。其中一期一步有2臺雙流2150板坯連鑄機(jī)（1#、2#連鑄機(jī)）設(shè)計年產(chǎn)量為529.5萬t/a合格板坯，供2250mm熱軋生產(chǎn)線。一期一步建成后，半年內(nèi)對連鑄機(jī)停澆次數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計如下：

1、連鑄機(jī)漏鋼導(dǎo)致停澆次數(shù)

1）流結(jié)晶器漏鋼 ?4次

2）扇形段0段漏鋼 2次

2、扇形段漏水導(dǎo)致停澆次數(shù)

1）輥子連接部位漏水 13次

2）輥子斷裂 3次

一、連鑄機(jī)停澆技術(shù)原因分析及建議

造成連鑄機(jī)停澆，經(jīng)過半年試生產(chǎn)維護(hù)運(yùn)行，進(jìn)行事故統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)技術(shù)方面主要有兩大原因：一是連鑄機(jī)漏鋼;二是扇形段漏水。

（一）連鑄機(jī)漏鋼的原因分析及預(yù)防措施

連鑄機(jī)漏鋼主要是因為鑄坯坯殼由于各種熱應(yīng)力或機(jī)械應(yīng)力，造成坯殼薄弱處在結(jié)晶器或扇形段內(nèi)破裂，導(dǎo)致未凝固鋼水進(jìn)入二冷室。漏鋼時可以看到耀眼的黃色火焰從結(jié)晶器蓋板中冒出，同時結(jié)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(guān)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(xué)習(xí)以及我們一年多的現(xiàn)場維護(hù)經(jīng)驗，根據(jù)2150板坯連鑄漏鋼特性及記錄，對漏鋼原因進(jìn)行深層次進(jìn)行分析。

漏鋼常發(fā)生在結(jié)晶器出口處與0段之間。初生坯殼在結(jié)晶器受熱不均勻形成局部熱點，在拉坯狀態(tài)下破裂粘結(jié)在結(jié)晶器銅板上，若坯殼到了結(jié)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(jié)晶器內(nèi)。產(chǎn)生漏鋼的主要原因有：

（1）保護(hù)渣方面的原因：過厚的保護(hù)渣，會導(dǎo)致保護(hù)渣水分不好散發(fā)及燒結(jié)過厚，使其熔點升高，導(dǎo)致潤滑不良;過薄的保護(hù)渣將會導(dǎo)致下渣不均，二次都可能導(dǎo)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(diào)不到正常范圍），下渣不正常（如兩邊不均勻下渣）應(yīng)盡快撈渣。

（2）結(jié)晶器液面波動或鋼水紊流嚴(yán)重：當(dāng)結(jié)晶器液面波動大時，必然導(dǎo)致保護(hù)渣的下渣不均，很容易在局部形成坯殼熱點，導(dǎo)致粘結(jié)漏鋼。

液面波動的主要原因有：振動器偏振;閃爍計數(shù)器接收信號不穩(wěn)定;結(jié)晶器液面控制系統(tǒng)故障;扇形段輥子轉(zhuǎn)動不靈活，導(dǎo)致產(chǎn)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(yán)重，會導(dǎo)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(hù)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(dǎo)致保護(hù)渣熔化不好;拉速變動頻繁導(dǎo)致下渣不均;挑渣時挑破坯殼均易產(chǎn)生漏鋼。

（4）其它原因：結(jié)晶器銅板劃傷嚴(yán)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(chǎn)生附加應(yīng)力。結(jié)晶器冷卻水水壓過大，當(dāng)水進(jìn)入結(jié)晶器底部后，蒸發(fā)為水蒸汽，改變保護(hù)渣的潤滑性能。

2、關(guān)于連鑄機(jī)漏鋼的預(yù)防措施

通過分析得出漏鋼與保護(hù)渣、結(jié)晶器、鋼水成分有關(guān)，因此建議的預(yù)防措施有：

1）、保護(hù)渣方面

（1）要確保在高拉速條件下，確保保護(hù)渣的潤滑性;同時結(jié)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(hù)渣均勻地加到結(jié)晶器內(nèi)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(jié)晶器液面，這會破壞結(jié)晶器內(nèi)保護(hù)渣的正常熔化，結(jié)晶器液面有渣條時，嚴(yán)禁挑渣，應(yīng)擊碎或沿結(jié)晶器液面用渣鉤托到液面中央，用新的保護(hù)渣覆蓋，防止挑渣破壞坯結(jié)晶器與坯殼間的渣膜，使渣層厚度不均，引起粘結(jié)和熱流不均勻。

（3）正確使用保護(hù)渣，優(yōu)化結(jié)晶器的吹氬量，調(diào)整浸入式水口吐出孔角度，采取保護(hù)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(yán)格執(zhí)行鋼水溫度監(jiān)測制度，對不合格的鋼水拒澆。

2）、結(jié)晶器方面

（1）根據(jù)每澆次間隔測量數(shù)據(jù)和調(diào)寬設(shè)計數(shù)據(jù)的比，修正調(diào)寬系統(tǒng)的控制精度，并在運(yùn)行中自動修正自身精度。

（2）通過調(diào)整關(guān)鍵部位（如調(diào)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(jié)晶器定期檢測，防止因為結(jié)晶器的開口度偏移、變大，導(dǎo)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(qiáng)度。

（4）借鑒國外鋼廠經(jīng)驗，結(jié)晶器增加電子攪拌線圈。

3）、設(shè)備維護(hù)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(chǎn)生附加應(yīng)力。

（2）結(jié)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(diào)整。

（二）、扇形段漏水導(dǎo)致的停澆及預(yù)防措施

1、扇形段漏水情況比較多，根據(jù)統(tǒng)計大多數(shù)發(fā)生在水平段，通過現(xiàn)場走訪以及機(jī)械廠修理扇形段經(jīng)過，經(jīng)分析有以下原因：

1）、設(shè)計因素：

2150連鑄機(jī)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(jù)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(yīng)力會越來越大，但根據(jù)圖紙可以看出扇形段7→19壓輥直徑均為φ260mm，應(yīng)力不一樣但輥徑一樣。當(dāng)板坯硬度越來越高，輥道受的應(yīng)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(jìn)去，幾乎沒有配合，卡槽間隙大，密封墊為黑膠墊效果不好。當(dāng)應(yīng)力變大，接口密封不好，受擠壓變形，自然就會漏水。

3）根據(jù)國內(nèi)外扇形段修復(fù)經(jīng)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(yán)格的開口度，如果開口度超差，板坯壓縮量相應(yīng)變化，應(yīng)力增大，造成三節(jié)棍接口變形或者斷裂漏水。

2、關(guān)于扇形段漏水預(yù)防措施

1）段9→19相應(yīng)增加壓輥輥徑，來抵消板坯凝固增加的應(yīng)力。

2）對了磨損大的輥子，報廢處理，設(shè)備部應(yīng)專人管理。扇形段離線修理單位對結(jié)構(gòu)進(jìn)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(guān)鍵的工作，所以需要引起設(shè)備部重視，對扇形段離線維修廠家進(jìn)行監(jiān)督把關(guān)，對每次修理設(shè)備建立臺賬（含人員、使用時間、測量開口度數(shù)據(jù)等），加強(qiáng)設(shè)備維修的質(zhì)量過程控制，從根本上解決問題，不能陷入“壞了修復(fù)，再壞再修復(fù)”的惡性循環(huán)當(dāng)中。

二、設(shè)備維護(hù)管理存在問題及措施

（一）設(shè)備維護(hù)管理存在的問題及措施

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

2、由于現(xiàn)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(kuò)大備件庫規(guī)模，加強(qiáng)備品備件的管理，健全庫房相關(guān)管理制度，達(dá)到生產(chǎn)要求。

（二）加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)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(jī)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(yīng);由于成熟技術(shù)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(qiáng)維檢隊伍建設(shè)與管理：

1、實行包片區(qū)域的承包原則。在一期二步投產(chǎn)后，實行包片區(qū)域的承包，做到工作專業(yè)、操作專一。達(dá)到“不怕千招會，就怕一著熟”的水準(zhǔn)，以此提高快速反應(yīng)能力，通過高標(biāo)準(zhǔn)精細(xì)化的巡檢和修理，保證生產(chǎn)的順行。

2、提高維護(hù)人員素質(zhì)，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(zhì)和技能素質(zhì)，以最快的時間適應(yīng)維檢工作的要求。

3、對新招收維檢人員進(jìn)行嚴(yán)格的“技能、職業(yè)道德、勞動紀(jì)律、勞動安全”的職業(yè)技能培訓(xùn)，提素質(zhì)上檔次。

4、每周末組織班組內(nèi)部學(xué)習(xí)，聘請生產(chǎn)設(shè)備部門的專業(yè)點檢師、經(jīng)驗豐富的技術(shù)人員、技工對維檢人員進(jìn)行培訓(xùn)。

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

6、細(xì)化考核標(biāo)準(zhǔn)，物質(zhì)文明精神文明雙手抓。新到員工年輕有朝氣，除了物質(zhì)獎勵，也看重精神鼓勵，比如給業(yè)務(wù)標(biāo)兵發(fā)個獎狀，組織技能標(biāo)兵到集團(tuán)總部參觀，增強(qiáng)新到員工的集體榮譽(yù)感，歸屬感。

7、進(jìn)一步結(jié)合集團(tuán)公司三項體系認(rèn)證，并在生產(chǎn)設(shè)備部達(dá)標(biāo)站所機(jī)制的基礎(chǔ)上，完善維檢標(biāo)準(zhǔn)化管理手冊。

8、加強(qiáng)人文關(guān)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(jié)束語：

連鑄冶金技術(shù)作為一個系統(tǒng)工程技術(shù)，包括鋼水準(zhǔn)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(guān)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(jié)合起來，連鑄生產(chǎn)及產(chǎn)品質(zhì)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(jī)運(yùn)行的好壞與操作者的技能水平密切相關(guān)，因此在生產(chǎn)中，應(yīng)做到“安全第一、預(yù)防為主”。操作及設(shè)備維護(hù)人員堅持不斷的學(xué)習(xí)，掌握正確的操作及維護(hù)方法，這對后期保證連鑄機(jī)的正常運(yùn)行，提高連鑄機(jī)的作業(yè)率及產(chǎn)品質(zhì)量是至關(guān)重要的！