降低CSP薄板坯連鑄機漏鋼率的生產實踐

單愛卿

（河鋼集團邯鋼公司連鑄連軋廠，河北 邯鄲 056015）

當前大多數CSP薄板坯連鑄機均使用漏斗型結晶器，而在此情況下，待凝固坯殼出結晶器后，鋼水所產生的拉力、靜壓力會對坯殼造成損壞，導致漏鋼問題，因此，為了改善作業水平，應圍繞鑄機的生產作業實踐展開深入分析，并從實踐中歸納可行的漏鋼問題預防措施，以降低漏鋼現象出現的幾率，推動CSP薄板坯連鑄機生產水平的發展。

1 在生產實踐中降低CSP薄板坯連鑄機漏鋼率的重要性

CSP薄板坯作為一種常用的制造業材料，其市場需求量一直處于較高的狀態，使得配套的機械生產設備也需要長期保持較高的生產水平，以確保該材料的市場供應。為此，人們研發出了連鑄機，而這種生產設備的作業效率、質量均比較高，所以被廣泛應用于該材料的生產中。但在目前的生產實踐中，人們發現，生產設備中的坯殼結構往往不能有效承受鋼水凝固過程中向其施加的應力，使得結構出現破損，導致鋼水從破損處流出，出現漏鋼問題，這不僅會影響生產效率與質量，還會形成額外的生產成本，降低了薄板坯的生產水平。在此過程中，人們通過總結生產實踐經驗，針對漏鋼問題形成的原因，從設備、操作等方面入手，采取相應的漏鋼預防措施，來降低漏鋼問題發生的幾率，可以保證薄板坯的順利成型，減少生產材料的浪費，以及由坯殼的損壞而形成的額外成本，提高薄板坯的生產效果，由此可見，在生產實踐中，采取有效措施，降低CSP薄板坯連鑄機漏鋼率是一項重要的生產工作內容。

2 降低CSP薄板坯連鑄機漏鋼率的生產實踐

2.1 做好開澆階段的漏鋼預防工作

2.1.1 裹渣漏鋼預防

在CSP薄板坯的生產中，漏鋼問題主要出現在開澆階段以及澆注階段。其中，在開澆階段，常見的漏鋼問題主要有兩種，即裹渣漏鋼、懸掛漏鋼。裹渣漏鋼是指由于鋼水中團狀夾雜物，以及中間包耐采剝落形成的雜質，導致的鋼水凝結靜壓力變大，而造成的漏鋼問題。經過對生產實踐的總結發現，可以通過改善鋼水質量、在烘烤前對中間包結構進行清理，來清除鋼水中的渣滓，來降低漏鋼問題出現幾率，同時，還要注意，在開澆之前做好準備工作，并采用專門的撈渣工具，對鋼水進行打撈，以撈出其中的渣滓，如果遇渣滓無法撈出的情況，就需要將其打碎，然后推向結晶器中央，以免其黏結附著在結晶壁上，增加鋼水的靜壓力，提高裹渣漏鋼預防工作效果，改善薄板坯生產水平。

2.1.2 懸掛漏鋼預防

根據CSP薄板的生產實踐，人們發現，當結晶器的角縫較大時，一部分鋼水會在受其本身流動性的影響，進入到角縫中，而角縫部分的溫度較低，鋼水一旦進入縫中就會變成冷鋼，并在拉坯操作過程中向坯殼施加更大的拉力，導致配殼撕裂，由此引發漏鋼問題。在此過程中，這些冷鋼會在角縫處成為掛剛，與初生坯殼相連，一旦操作者進行拉坯操作時，就會將結晶器一同拉出，造成漏鋼，因此，人們將這種由角縫過大而引起的漏鋼問題命名為懸掛漏鋼。為了避免該漏鋼問題的發生，工作者需要在結晶器投入使用之前，重點檢查角縫尺寸，并將所用結晶器的角縫控制在0.35mm以內，同時，還要用毛氈將角縫位置堵塞嚴實，以免鋼水以飛濺的形式，落入角縫處形成掛剛。此外，還應在開澆之前，對角縫進行檢查，以及時使用專業工具，將已經形成的掛剛清除，保證CSP薄板坯生產的正常開展。

2.2 加強澆注期間的漏鋼預防工作

2.2.1 黏結漏鋼預防

從生產實踐來看，在澆筑期間常見的漏鋼問題主要包括，黏結漏鋼、裹渣漏鋼、凹陷漏鋼、縱裂漏鋼、角裂漏鋼這幾種類型。其中，黏結漏鋼問題是指，因鋼水直接接觸結晶器銅板而造成的漏鋼問題。在此過程中，若鋼水與結晶器銅板直接接觸，那么其在成型期間，就會黏結到銅板上，而此時，在結晶器振動作業的影響下，黏結位置的坯殼就會因振動、拉坯造成的雙重作用被撕裂，形成漏鋼現象。基于此，在漏鋼問題的預防中，工作者必須保持穩定的拉速，如果需要調節速度，就應采用換面的方式進行，以免鋼水液面波動過大，使其接觸到銅板，同時，還要注意，在澇渣操作中，也要放慢操作速度，防止液面上涌接觸到銅板。

2.2.2 裹渣漏鋼預防

根據生產實踐經驗，在澆注期間形成的裹渣漏鋼問題主要源于三個因素，即鋼水中夾雜物過多、大型條渣未被清除干凈、鋼水液面波動太大形成了卷渣。基于此，為了有效預防該漏鋼問題，需做好鋼水的凈吹工作，并保持足夠的凈吹時長，以有效消除其中的夾雜物。而就目前來看，人們一般會采用定時操作的方式進行撈渣，而這種撈渣方式通常難以清除存在與鋼水內部深處的渣條，因此，可以將撈渣方式，改為液面下降時操作，以更充分地清除渣條，預防裹渣漏鋼問題。此外，還要合理控制拉速，以保持液面的平穩，防止卷渣引起漏鋼問題，提升CSP薄板坯的生產水平。

2.2.3 凹陷漏鋼預防

凹陷漏鋼是指因鑄坯凹陷而造成的漏鋼問題，通過總結生產實踐經驗，人們發現，結晶器倒錐度直接影響著凹陷情況，倒錐度越大，窄面的銅板向寬面坯殼施加的壓力就越大，當該壓力達到一定水平時，就會使鑄坯形成縱向凹陷，而倒錐度越小，寬坯面對窄面的壓力就越大，待壓力值達到一定量后，鑄坯就會出現角部凹陷的問題，引發漏鋼問題。基于此，在預防工作者，應當合理控制結晶器的倒錐度，而且需避免過大、過頻繁的改變倒錐度，以免由于倒錐度問題造成凹陷。此外，考慮到坯殼的不均勻冷卻，會在一定程度上加劇倒錐度對鑄坯的影響，導致凹陷問題，因此，在作業生產中，必須選用質量好、性能優越的保護渣，使坯殼保持均勻的冷卻狀態，消除冷卻問題為漏鋼預防效果所來帶的影響。

2.2.4 縱裂漏鋼預防

在CSP連鑄機結構內，結晶器的形狀為漏斗形而非傳統的平行板結構，因此，當薄板成型時，其的幾何形狀會在結晶器中不斷受力變化，在這種受力變化的條件下，坯殼本來就更容易出現縱向裂縫，導致漏鋼問題。此外，在生產實踐中，人們發現，這種縱裂縫的形成也與鋼水溫度、鋼水純度、銅板質量、結晶器熱流等多種因素相關，由此可見，該鋼漏問題的成因為，坯殼持續形變條件下，所受到的多種因素的影響。基于此，在漏鋼預防工作中，工作者需要將鋼水的過熱度控制在15～35℃的范圍內，并降低其中的硫、磷元素含量，以改善其純凈度，同時，需提前做好銅板的質量檢查，一旦發現其表面存在劃傷、裂紋，則應立即予以更換，而且要適當提高結晶器進水溫度，以消除結晶器熱流造成的影響，塑造一個良好的坯殼凝固環境，保證其在不斷形變的條件下正常地成型。

2.2.5 角裂漏鋼預防

在生產實踐中，角裂漏鋼問題常見于連鑄機投產初期，該漏鋼問題形成的主要原因是初生坯過薄，無法承受靜壓力的問題。在此過程中，人們發現，鑄坯窄邊位置的冷卻強度往往低于其他位置，所以形成于該位置的初生坯，其坯殼普遍較薄，導致其難以有效抵御鋼水向其施加的靜壓力，由此造成了漏鋼問題。基于此，在漏鋼預防中，工作者可以從改善冷卻強度入手，通過增強初生坯厚度，以保證其能夠順利抵御鋼水所施加的靜壓力，達到消除漏鋼的效果。一般來說，冷卻強度狀態主要取決于倒錐度、結晶器的熱流比等因素，因此，經過一段時間的生產實踐，工作者總結出了相應的預防措施，即將結晶器窄面、寬面的熱流比控制在85%以上，并使窄邊的倒錐度＞3，同時，一旦發現窄面熱流＜1.4MW/m2，則立即停止澆注，以保證澆注操作的正常開展。

2.3 改善作業條件

2.3.1 改善生產材料

在CSP薄板生產中，所需的生產材料主要包括鋼水、保護渣等，根據上述基于生產實踐的論述可知，鋼水、保護渣的質量問題是引發漏鋼現象的主要因素，因此，為了有效降低漏鋼出現幾率，需要將這兩種材料作為改善入手點，并提高鋼水的純度以及保護渣的性能，增強連鑄機的運行效果。在鋼水方面，經過生產實踐，人們發現，如果能夠將凈吹時間保持在8min以上，那么其中的夾雜物就會充分上浮，有效消除裹渣等現象，避免漏鋼，同時，選用含碳量為16%～0.22%的常規鋼水，或含碳量為＜0.08%的低碳鋼水，并盡量降低錳、硅等元素的含量，可以大幅度降低漏鋼幾率。而在保護渣改善方面，需選用理化性能與鋼水的實際情況相匹配的專業保護渣，并嚴格地選擇保護渣供應商，確保所選擇供應商具有良好的口碑、足夠的供應能力以及齊全的資質，以改善保護渣的質量、性能，減少漏鋼問題出現的頻率[1]。

2.3.2 優化工作者專業水平

在生產作業中，工作者作為連鑄機的主要操作者，其專業水平直接影響著CSP薄板坯連鑄作業效果，因此，為了消除漏鋼情況，需加強工作者專業水平的建設，以改善CSP薄板坯生產作業的工藝操作條件，消除人的因素所帶來的漏鋼問題。基于此，在生產作業條件改善中，需積極運用培訓、人才引進等方式，推動工作者專業水平的提升。在此過程中，應當圍繞漏鋼問題，總結出相應的預防措施，以及預防措施操作細則，然后將這些內容編制成培訓課程，組織工作者開展培訓，使其掌握漏鋼問題預防知識，提高連鑄機的操作效果，同時，還要通過人才引進，引入一批學習能力強、經驗豐富的人才，以推進工作團隊專業水平的優化，減少人的因素對薄板坯生產質量的影響[2]。

2.3.3 強化設備配置

除了生產材料、工作者專業水平這兩個因素以外，設備性能也是影響漏鋼問題發生幾率的重要因素，因此，應做好設備檢測工作，以及時采取維護、調試、更換等措施，改善設備配置條件，以免設備性能問題造成漏鋼。在此過程中，工作者需為鑄坯機安裝下渣檢測系統，以檢測保護渣的下渣運行狀態，防止保護渣下渣不到位，造成漏鋼問題，結合生產實踐來看，目前，該檢測系統的準確率基本可以達到100%，因此，該系統得出的檢測結果可以較為可靠地反映出設備下渣運行狀態，以便于工作者及時發現、處理設備潛在的性能問題。此外，還要積極應用結晶器非正弦振動技術，并按照配套的參數，對設備進行調整，以環節鑄坯表面的振痕問題，規避黏結漏鋼風險[3]。

2.3.4 加大生產管理力度

為了深入優化漏鋼風險規避效果，生產單位還要加強生產管理力度，并制定針對性的操作管理制度，以提高工作者對漏鋼預防操作的重視，預防由錯誤、失誤操作而引發的漏鋼問題。在此過程中，應當將各項漏鋼預防措施，細化為具體的操作步驟，然后根據措施落實需求，為各項操作步驟設置相應的操作標準、要求，再將這些要求、標準，整合成為一套完整的操作制度，以指導、規范工作者的漏鋼預防操作，提高薄板坯的生產水平[4]。

3 結論

綜上所述，增強漏鋼問題預防措施的落實效果，能夠改善鑄機作業狀態。在CSP薄板坯生產中，借助合理的漏鋼問題預防方法，可以避免開澆操作時漏鋼、保證澆注操作的正常進行、為連鑄機的運行提供良好條件，從而保證CSP薄板坯連鑄生產活動的穩定開展。