西城Q235B板坯粘結(jié)漏鋼影響因素及措施

李永成

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

關(guān)鍵詞：板坯；粘結(jié)；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(duì)連鑄設(shè)備造成不同程度的損壞，有時(shí)甚至造成連續(xù)停產(chǎn)。無(wú)錫西城特種船用板有限公司煉鋼廠（以下簡(jiǎn)稱西城煉鋼廠），板坯連鑄2016年共發(fā)生漏鋼19次，其中粘結(jié)漏鋼為17次，占比89.5%，為主要漏鋼形式。為此，煉鋼廠從保護(hù)渣、振動(dòng)、液面波動(dòng)、水口質(zhì)量等方面入手，采取一系列措施，在沒(méi)有漏鋼預(yù)警系統(tǒng)的條件下，使粘結(jié)漏鋼得到了有效控制。

1 西城板坯連鑄機(jī)主要參數(shù)

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

2 粘結(jié)漏鋼機(jī)理

相關(guān)文獻(xiàn)[1]認(rèn)為，所謂粘結(jié)的引起是由于結(jié)晶器液位波動(dòng)，彎月面的凝固殼與銅板之間沒(méi)有液渣，嚴(yán)重時(shí)發(fā)生粘結(jié)，當(dāng)拉坯時(shí)摩擦阻力增大，粘結(jié)處被拉斷，并向下和兩邊擴(kuò)大，形成V型破裂線，到達(dá)出結(jié)晶器口就發(fā)生漏鋼。

3 粘結(jié)漏鋼的影響因素

3.1 保護(hù)渣的影響

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

A保護(hù)渣使用過(guò)程中漏鋼較少發(fā)生，但產(chǎn)生了大量的縱裂缺陷；B保護(hù)渣使用過(guò)程中縱裂缺陷減少，為了進(jìn)一步消除縱裂，進(jìn)而選用了C保護(hù)渣。C保護(hù)渣使用近5個(gè)月，漏鋼11次，其中粘結(jié)漏鋼8次，漏鋼澆次在結(jié)晶器內(nèi)寬面1/4處測(cè)量的液渣層厚度均在8mm以下。板坯連鑄在拉坯過(guò)程中不斷振動(dòng)，液渣層厚度如果不足，將造成渣圈堵塞通道，使鋼水與結(jié)晶器鋼板接觸，造成粘結(jié)。相關(guān)文獻(xiàn)[2]認(rèn)為，通常液渣層厚度為振幅的1.5-2倍，約8～15mm，特殊情況達(dá)到20mm。西城煉鋼廠兩種振動(dòng)機(jī)構(gòu)按1.5倍振幅計(jì)算，最低液渣層厚度為2×3mm×1.5=9mm，顯然無(wú)法滿足要求。D保護(hù)渣為最終選用的保護(hù)渣，使用過(guò)程中液渣層厚度均在10mm以上，高的達(dá)到18mm。

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

3.2 振動(dòng)的影響

西城煉鋼廠在解決產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題中，先后采用了多種振動(dòng)模型，在拉速V為1m/min時(shí)，振動(dòng)頻率f及負(fù)滑動(dòng)時(shí)間tN如表2所示。

振動(dòng)機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)粘結(jié)漏鋼的產(chǎn)生有重要影響。方案2、3較方案1負(fù)滑動(dòng)時(shí)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(dòng)頻率隨拉速波動(dòng)小，在生產(chǎn)過(guò)程中即便遇到特殊情況，急回、急升拉速，振動(dòng)次數(shù)變化小，振動(dòng)運(yùn)行穩(wěn)定性好。

2016年19次漏鋼中，由于振動(dòng)嚴(yán)重惡化，漏鋼2次。跟蹤發(fā)現(xiàn)，操作人員為避免振動(dòng)機(jī)構(gòu)與蓋板間蒸氣溢出，在結(jié)晶器銅板四周用厚厚的石棉布堵起來(lái)，振動(dòng)過(guò)程中，蓋板隨振動(dòng)機(jī)構(gòu)一起振動(dòng)，從而增加了振動(dòng)電機(jī)的負(fù)荷，期間經(jīng)常產(chǎn)生振動(dòng)不穩(wěn)，需要經(jīng)常檢查、更換振動(dòng)電機(jī)連結(jié)器墊圈。后來(lái)，將振動(dòng)臺(tái)蓋板整體上移90mm，完全避免了結(jié)晶器銅板對(duì)蓋板的接觸，振動(dòng)運(yùn)行穩(wěn)定性明顯提高。

3.3 液面波動(dòng)的影響

液面波動(dòng)過(guò)大，將造成渣圈增大，嚴(yán)重時(shí)堵塞保護(hù)渣液渣的通道，造成鋼水與銅板接觸而粘結(jié)。在西城煉鋼廠19次漏鋼中，由于液面波動(dòng)大漏鋼5次，均為粘結(jié)漏鋼。提高離線維護(hù)時(shí)開口度裝配精度、在線對(duì)弧精度、對(duì)磨損嚴(yán)重的輥及時(shí)更換備用段，可以減少因設(shè)備運(yùn)行不暢造成液面的過(guò)大波動(dòng)。另外，拉速波動(dòng)過(guò)大，會(huì)造成液面的異常波動(dòng)，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(jié)漏鋼2次；經(jīng)觀察，鋼水穿出位置正對(duì)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(jié)漏鋼；鋼水穿出后，均發(fā)現(xiàn)結(jié)晶器內(nèi)液面劇烈波動(dòng)，進(jìn)一步增大了粘結(jié)的機(jī)率。

4 控制措施

（1）選用堿度合適的保護(hù)渣。（2）為提高振動(dòng)的穩(wěn)定性，選用±4.0mm振幅、f=20V+70振動(dòng)模型，提高脫模效果；同時(shí)，結(jié)晶器蓋板抬起90mm，避免與振動(dòng)臺(tái)接觸，減少振動(dòng)故障率。（3）為減少液面波動(dòng)，生產(chǎn)上盡量恒溫恒拉速操作；設(shè)備上加強(qiáng)點(diǎn)檢及安裝精度，避免鑄坯運(yùn)行阻力過(guò)大，引起液面波動(dòng)。（4）提高浸入式水口質(zhì)量，有異常及時(shí)更換。（5）部分粘結(jié)漏鋼時(shí)，結(jié)晶器內(nèi)會(huì)有坯殼露出或撈渣時(shí)碰到凸起的坯殼，此時(shí)通過(guò)暫時(shí)停澆或直接停澆，可避免漏鋼的發(fā)生；西城煉鋼廠通過(guò)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(méi)有漏鋼預(yù)警的情況下，2016年9月中旬開始至2017年2月底，沒(méi)再發(fā)生粘結(jié)漏鋼事故，期間共生產(chǎn)3963爐鋼。

5 結(jié)論

堿度過(guò)高的保護(hù)渣生產(chǎn)Q235B板坯，易產(chǎn)生粘結(jié)漏鋼。振動(dòng)不穩(wěn)定會(huì)增大粘結(jié)漏鋼的機(jī)率，通過(guò)采用f=AV+B的振動(dòng)模型，A取值小，有利于增加振動(dòng)的平穩(wěn)性。

參考文獻(xiàn)：

[1]蔡開科，潘毓淳，趙家貴.連續(xù)鑄鋼500問(wèn)[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(hù)渣[M].北京：北京科技大學(xué)，1997.