西城Q235B板坯粘結漏鋼影響因素及措施

李永成

摘 要：文章就無錫西城特種船用板有限公司煉鋼廠Q235B板坯粘結漏鋼的因素進行分析，并采取有效措施，使粘結漏鋼得到控制。

關鍵詞：板坯；粘結；漏鋼；Q235B

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.05.051

板坯漏鋼為惡性生產(chǎn)事故，將造成生產(chǎn)中斷，對連鑄設備造成不同程度的損壞，有時甚至造成連續(xù)停產(chǎn)。無錫西城特種船用板有限公司煉鋼廠（以下簡稱西城煉鋼廠），板坯連鑄2016年共發(fā)生漏鋼19次，其中粘結漏鋼為17次，占比89.5%，為主要漏鋼形式。為此，煉鋼廠從保護渣、振動、液面波動、水口質(zhì)量等方面入手，采取一系列措施，在沒有漏鋼預警系統(tǒng)的條件下，使粘結漏鋼得到了有效控制。

1 西城板坯連鑄機主要參數(shù)

連鑄機機型：R8.4m直結晶器連續(xù)彎曲連續(xù)矯直弧形板坯連鑄機；冶金長度為27.4m，澆注斷面為：2001250～1600mm；工作拉速：0.2～1.0m/min；振動方式：四偏心正弦振動；振幅有兩種：±2.85mm、±4mm；生產(chǎn)鋼種：Q235B。

2 粘結漏鋼機理

相關文獻[1]認為，所謂粘結的引起是由于結晶器液位波動，彎月面的凝固殼與銅板之間沒有液渣，嚴重時發(fā)生粘結，當拉坯時摩擦阻力增大，粘結處被拉斷，并向下和兩邊擴大，形成V型破裂線，到達出結晶器口就發(fā)生漏鋼。

3 粘結漏鋼的影響因素

3.1 保護渣的影響

西城煉鋼廠Q235B板坯生產(chǎn)，先后使用的保護渣及其理化指標如表1所示。

A保護渣使用過程中漏鋼較少發(fā)生，但產(chǎn)生了大量的縱裂缺陷；B保護渣使用過程中縱裂缺陷減少，為了進一步消除縱裂，進而選用了C保護渣。C保護渣使用近5個月，漏鋼11次，其中粘結漏鋼8次，漏鋼澆次在結晶器內(nèi)寬面1/4處測量的液渣層厚度均在8mm以下。板坯連鑄在拉坯過程中不斷振動，液渣層厚度如果不足，將造成渣圈堵塞通道，使鋼水與結晶器鋼板接觸，造成粘結。相關文獻[2]認為，通常液渣層厚度為振幅的1.5-2倍，約8～15mm，特殊情況達到20mm。西城煉鋼廠兩種振動機構按1.5倍振幅計算，最低液渣層厚度為2×3mm×1.5=9mm，顯然無法滿足要求。D保護渣為最終選用的保護渣，使用過程中液渣層厚度均在10mm以上，高的達到18mm。

從上表容易發(fā)現(xiàn)，幾種保護渣的堿度變化明顯，過高堿度的保護渣更易產(chǎn)生粘結漏鋼。

3.2 振動的影響

西城煉鋼廠在解決產(chǎn)品質(zhì)量問題中，先后采用了多種振動模型，在拉速V為1m/min時，振動頻率f及負滑動時間tN如表2所示。

振動機構的穩(wěn)定運行對粘結漏鋼的產(chǎn)生有重要影響。方案2、3較方案1負滑動時間增加，雖增加了角部橫裂的發(fā)生率，但提高了脫模效果；方案3與方案1、2相比，振動頻率隨拉速波動小，在生產(chǎn)過程中即便遇到特殊情況，急回、急升拉速，振動次數(shù)變化小，振動運行穩(wěn)定性好。

2016年19次漏鋼中，由于振動嚴重惡化，漏鋼2次。跟蹤發(fā)現(xiàn)，操作人員為避免振動機構與蓋板間蒸氣溢出，在結晶器銅板四周用厚厚的石棉布堵起來，振動過程中，蓋板隨振動機構一起振動，從而增加了振動電機的負荷，期間經(jīng)常產(chǎn)生振動不穩(wěn)，需要經(jīng)常檢查、更換振動電機連結器墊圈。后來，將振動臺蓋板整體上移90mm，完全避免了結晶器銅板對蓋板的接觸，振動運行穩(wěn)定性明顯提高。

3.3 液面波動的影響

液面波動過大，將造成渣圈增大，嚴重時堵塞保護渣液渣的通道，造成鋼水與銅板接觸而粘結。在西城煉鋼廠19次漏鋼中，由于液面波動大漏鋼5次，均為粘結漏鋼。提高離線維護時開口度裝配精度、在線對弧精度、對磨損嚴重的輥及時更換備用段，可以減少因設備運行不暢造成液面的過大波動。另外，拉速波動過大，會造成液面的異常波動，所以，連鑄提倡恒溫恒拉速操作。

3.4 浸入式水口質(zhì)量的影響

在西城煉鋼廠2016年漏鋼中，浸入式水口渣線穿鋼水，造成粘結漏鋼2次；經(jīng)觀察，鋼水穿出位置正對著寬面，造成高溫鋼水直接沖擊寬面坯殼，鋼水與銅板直接接觸，而發(fā)生粘結漏鋼；鋼水穿出后，均發(fā)現(xiàn)結晶器內(nèi)液面劇烈波動，進一步增大了粘結的機率。

4 控制措施

（1）選用堿度合適的保護渣。（2）為提高振動的穩(wěn)定性，選用±4.0mm振幅、f=20V+70振動模型，提高脫模效果；同時，結晶器蓋板抬起90mm，避免與振動臺接觸，減少振動故障率。（3）為減少液面波動，生產(chǎn)上盡量恒溫恒拉速操作；設備上加強點檢及安裝精度，避免鑄坯運行阻力過大，引起液面波動。（4）提高浸入式水口質(zhì)量，有異常及時更換。（5）部分粘結漏鋼時，結晶器內(nèi)會有坯殼露出或撈渣時碰到凸起的坯殼，此時通過暫時停澆或直接停澆，可避免漏鋼的發(fā)生；西城煉鋼廠通過這種方式，避免了1起漏鋼事故。

采用以上措施，西城煉鋼廠Q235B板坯在沒有漏鋼預警的情況下，2016年9月中旬開始至2017年2月底，沒再發(fā)生粘結漏鋼事故，期間共生產(chǎn)3963爐鋼。

5 結論

堿度過高的保護渣生產(chǎn)Q235B板坯，易產(chǎn)生粘結漏鋼。振動不穩(wěn)定會增大粘結漏鋼的機率，通過采用f=AV+B的振動模型，A取值小，有利于增加振動的平穩(wěn)性。

參考文獻：

[1]蔡開科，潘毓淳，趙家貴.連續(xù)鑄鋼500問[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2004：143.

[2] 屠寶洪.連續(xù)鑄鋼用保護渣[M].北京：北京科技大學，1997.