分析煉鋼連鑄板坯常見缺陷的簡易清理方法

栗亮 江長軍

摘?要：在工業化快速發展的新產業時代背景下，鋼鐵作為產業生產的重要原材料，如何在滿足需求量的同時降低物料消耗量，是現階段鋼鐵產業技術革新的主要發展方向，為此經過科研工作者不斷地探索實踐，高速連鑄工藝由此應運而生，但不可否認的是在連鑄作業過程中，受諸多不可控因素的影響煉鋼連鑄板坯會存在各種缺陷問題，損害企業經濟效益和社會效益，為此文章主要剖析了幾種目前常見的連鑄板坯常見缺陷，并對其處理技術和清理工藝進行了深入探討。

關鍵詞：煉鋼連鑄板坯;常見缺陷;處理技術;清理工藝

一、 煉鋼連鑄板坯常見缺陷的基本概述

簡單來講，作為一項綜合系統性技術手段，高速連鑄通過將煉鋼、精煉、連鑄與軋制等工序進行密切配合，雖然在一定程度上降低了設備建設投資和人員損耗、提高了企業產量以及縮短了材料作業時間，與此同時，卻也存在如下問題亟待解決。

（一）增加了黏結漏鋼風險

在高速連鑄過程中，由于轉速的提高，雖然能有效地縮短材料反應時間，但與此同時由于保護渣消耗量減少，與傳統工藝相比坯殼與銅板之間的摩擦系數將增大，再加之高速連鑄結晶器凝固坯殼變薄，坯殼強度減弱，都顯著增加了黏結漏鋼風險。

（二）增加了中心偏析和內部裂紋發生率

在當前工業化生產過程中，高速連鑄作為一種現代化生產工藝，在提高產業生產質量和效率等方面而言具有重要意義，但不可否認的是，由于拉速提高，凝固時間會延長，鼓肚量增大的同時，也導致了中心偏析和內部裂紋問題的產生，且相比傳統施工工藝，這種問題的發生率呈倍數增長。

（三）增加了軋板的線狀缺陷風險

與傳統工藝技術相比相比，高速連鑄工藝的實施導致結晶器液面波動與表面流速更加劇烈，與此同時，再加上拉速的提高，使得結晶器內夾雜物停留時間變短，長此以往內部的某些雜質去除質量會有所影響，進而在增加閘板線狀缺陷風險問題的同時，國家整體發展也勢必受到了一定影響。

二、 煉鋼連鑄板坯常見缺陷的處理技術和清理工藝

（一）強冷卻能力結晶器技術

在進行連鑄作業時，在結晶器內從水口吐出的鋼液發生凝固反應，形成具有一定厚度的初生坯殼來抵抗鋼水靜壓力，但在高速連鑄過程中，坯殼變薄導致了漏鋼問題的發生率，進而導致了一系列問題的發生，而“強冷卻能力結晶器技術”則主要用于增加初生坯殼厚度。在進行強冷卻能力結晶器技術應用過程中，為確保應用效益的最大化發揮，基層產業機構和相關部門工作人員需做好如下工作，即——控制結晶器銅板厚度、合理調整固定螺栓處冷卻以及增大冷卻水流量和流速，從某方面而言只有確保如上工作的順利開展，才能確?！皬娎鋮s能力結晶器技術”應用效益的最大化發揮。

（二）高速連鑄卷渣控制技術

1. 結晶器卷渣發生機理

通過采用物理模擬對結晶器卷渣機理進行系統化研究發現，高速連鑄卷渣控制手段主要有五種，即——剪切卷渣（流股撞擊窄面沿著窄面往上運行，推動保護渣往水口附近移動）、漩渦卷渣（水口左右兩側非對稱流場）、非穩態卷渣（鋼液表面非穩態流引起的）、負壓卷渣（水口出口高速鋼流將液態保護渣沿水口外壁吸入）以及氣泡卷渣。經大量調研數據分析可知，提出用液面波動指數“F數”來評價液面波動，具體來看F數與冷軋卷缺陷發生率關系為——F=ρQLve（1-sinα）/4D，其中ρ為鋼液密度，QL為鋼液體積流量，ve為鋼液流股撞擊結晶器窄面速度，α為鋼液流股撞擊窄邊角 度，D為流股撞擊點距彎月面的距離。

2. 高速連鑄浸入式水口研究

在進行高速連鑄過程中，為確保連鑄工藝效益的最大化發揮，基層產業機構和相關部門還需加大對高速連鑄浸入式水口研究，究其原因主要是因為浸入式水口結構是連鑄過程中為數不多的較易改變且對結晶器流場產生深遠影響的參數。經大量調研數據分析可知，水口出口孔數、出口角度、底部形狀、出口形狀是浸入式水口結構的主要構成，通過不斷探索實踐可了解到——使用大傾角水口有利于降低高速連鑄結晶器的液面波動和卷渣風險以及凹底水口有利于降低液面波動和卷渣概率。

（三）高速連鑄結晶器電磁冶金技術

高速連鑄結晶器電磁冶金技術在第二代基礎上在上磁場附加了交流磁場，目前來看著這種連鑄工藝的實施可提供3種模式，即直流、交流和組合模式。直流模式：上下線圈都通入直流電源，與FCMold類似;交流模式：僅上線圈通交流電源，在低拉速使用，在彎月面形成旋轉流場沖刷凝固前沿夾雜物，改善表面質量;組合模式：上部線圈通入交流電，下部線圈使用直流電，可降低流股沖擊深度，提高彎月面溫度等。

三、 結語

綜上所述，在現階段工業化改革不斷推進的新市場經濟常態下，隨著鋼鐵產業規模和數量的持續增加，為從根本上在提高金屬產量的同時降低能源消耗，將高速連鑄技術實踐于鋼鐵工業生產中，是目前推動產業可持續發展的重要戰略手段，與此同時，為降低各種常見缺陷問題的發生率，提高企業經濟效益和社會效益，在生產作業過程中保證各項技術工藝處理手段的有效落實已迫在眉睫。

參考文獻：

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作者簡介：栗亮，江長軍，河北鋼鐵集團邯寶煉鋼廠。