xxxx大学xx学院
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毕业设计说明书设计（论文）题目：连铸漏钢的预测预报的研究
学生姓名：XXX
学号：XXXXXXXXXX
专业班级：XXXXXXX
学部：XXXXXXXXXXX
指导教师：XX XX
XXXX年XX月XX日
摘要
摘要
在连铸生产过程中发生的各类事故中，损害最严重的是漏钢事故。据材料分析表明:粘结性漏钢约占漏钢总次数的65%~80%。为了避免或减少漏钢事故的发生，目前通常采用两条途径，其一是深入研究粘结性漏钢的形成机理，以便在生产过程中杜绝产生粘结漏钢的工艺条件;其二就是开发板坯连铸漏钢预报系统，检测在生产浇注过程中，结晶器中出现的漏钢征兆，然后采取减速等措施达到避免漏钢的目的。因此，参考国内外众多连铸资料，本文对板坯粘结性漏钢做了深入的研究。
首先，对连铸工艺做一个简要的介绍;再对板坯连铸粘结漏钢的形成机理及特点分析做了深入的讲述，提出了弯月面的破损是粘结漏钢发生的直接起因;又论述了影响板坯粘结漏钢的因素:浇注温度、保护渣的性能、钢水成分、拉速、结晶器的液面波动、锥度和振动装置以及预防措施;还对坯壳裂口的传播速度、热流以及振痕进行分析。
其次，逻辑预报方法虽然存在一些缺点，如易发生误报警等，但国内外的实践证明:逻辑预报方法仍是漏钢预报系统的一种重要途径，特别是新建铸坯生产线投产，缺乏生产数据就显示了逻辑预报的优点，显示它比其他预报方法更直观和灵活，有诸多可调参数，可由专业技术人员根据具体的生产状况设定。
因此，本文所开发的软件仍采用逻辑预报模型，用 VisualBasic6.0开发了板坯连铸漏钢预报仿真系统，对国内某钢厂的生产数据进行离线模拟，取得了良好的效果，证明了逻辑预报模型仍然是漏钢预报系统的核心判断模式，为该系统的进一步研发和完善奠定了扎实的理论基础。
关键词:连铸；板坯；粘结；漏钢预报
Abstract
In continuous casting process occurring in all kinds of accidents, damage is the most serious steel leakage accidents. According to the material division Analysis showed that: the breakout break out of the total number of accounts for about65% ~ 80%. In order to avoid or reduce the steel leakage accidents Occurrence, usually used now in two ways, one is the in-depth study of the breakout formation mechanism, in order to The production process to produce breakout conditions; the second is the development of breakout prediction system Integration, testing in the production process of casting,, this article on the slab breakout do An in-depth study.
First of all, the casting process to make a brief introduction; then on slab continuous casting breakout and formation mechanism Characteristics analysis to do an in-depth story, put forward the meniscus damage is the direct cause of sticking type breakout; and This paper deals with the influence of the slab breakout factors: pouring temperature, performance of protecting slag, the molten steel composition, casting speed, Mould level fluctuation, taper and a vibration device and the preventive measures of cracks of billet shell; propagation velocity, Heat transfer and vibration trace analysis.
Secondly, logic prediction method although has some shortcomings, such as prone to false alarm, but at home and abroad. Practice proves: Logic prediction method is still the breakout prediction system in an important way, especially the new casting billet production .And flexible, there are many adjustable parameters, can be composed of professional and technical personnel according to the specific situation of production set.
Therefore, the software is still using the logic model, using VisualBasic6.0 development board Billet continuous casting breakout prediction simulation system, domestic steel production data off-line simulation, made a good Effect, proved the logic model is still the breakout prediction system core judgment mode the system. Further development and perfect laid a solid theoretical foundation.
Key words: Continuous casting, slab, bond, breakout prediction
目录
摘要..................................................................................................................................I ABSTRACT....................................................................................................................... II 第一章绪论 . (1)
1.1选题背景 (1)
1.2研究目标和意义 (2)
1.3连续铸钢的发展概况 (2)
1.4连续铸造系统中关键部件 (4)
1.4.1连铸结晶器 (4)
1.4.2热电偶 (5)
1.5板坯连铸粘结漏钢的研究现状 (7)
1.6本论文的研究工作 (8)
第二章板坯连铸生产中粘接性漏钢的冶金学分析 (9)
2.1连铸工艺生产流程 (9)
2.2弯月面表面性质 (10)
2.3板坯连铸粘接漏钢的形成机理 (12)
2.4影响粘结性漏钢的因素和防止 (12)
第三章基于热电偶逻辑判断的漏钢预报设计 (15)
3.1整体设计方案概述 (15)
3.1.1合理的热电偶埋设方式概要 (15)
3.1.2方案概要 (15)
3.2基于热电偶逻辑判断的漏钢预报原理 (17)
3.2.1粘结漏钢模式 (17)
3.2.2温度数据预处理 (19)
3.2.3粘结漏钢裂口传播模型分析 (20)
3.2.4漏钢预报逻辑判断 (21)
3.2.5逻辑判断模型存在的问题 (26)
3.3神经网络漏钢预报模型 (26)
3.3.1神经网络漏钢预报的机理 (26)
参考文献 (30)
结束语 (32)
谢辞 (34)
第一章绪论
1.1 选题背景
钢铁工业亦称黑色冶金工业。钢铁工业是重要的基础工业部门，是发展国民经济与国防建设的物质基础。冶金工业的水平也是衡量一个国家工业化的标志。钢铁工业是庞大的重工业部门。它的原料、燃料及辅助材料资源状况，影响着钢铁工业规模、产品质量、经济效益和布局方向。
随着世界经济和科学技术的发展，对钢铁需求量日益增长，对钢材质量要求越来越高，加上资源条件的变化，生产技术不断发展。因此连续铸钢在世界范围内得到了普遍重视，技术上比较成熟,发展很快。世界连铸比由1970年的6%增加到1980年的30%，1981年丹麦(95.8%)、芬兰(91.9%)、日本(70.7%)的连铸比居世界前三名。1982年世界连铸机达到1100多套，年产能力超过了 2亿吨。为了与高效、大容量的炼钢设备相匹配,连铸机正日趋大型化,铸坯断面不断扩大。目前生产的最大方坯为450×450毫米（苏联），最大扁坯为700×355毫米（英国），最大圆坯为 450毫米(美国)，最宽板坯为2640×304毫米（美国）。在机型方面，立式和立弯式连铸机比例逐渐下降，弧型连铸机比例上升，水平连铸机正在兴起。20世纪80年代初连铸发展主要侧重于提高注速和作业率，改善铸坯质量和扩大品种[1]。
在连铸生产中，浇注过程中的漏钢是最典型的事故。漏钢事故不但会降低连铸过程的生产率，损坏铸机．还可能对现场操作人员造成伤害。早在20世纪70年代后期，为了尽可能降低连铸过程中发生漏钢事故所造成的损失，开发了连铸漏钢预报技术。最早的漏钢预报有：(1)测算结晶器水温差；(2)检测结晶器与铸坯间的摩擦力；(3)埋入热流传感器进行局部热监控；（4）在结晶器铜板中埋入热电偶对铜板进行热监控。此方法现在已被广泛使用，被证实为更有效地检测和预报粘结漏钢的技术。基于温度检测进行漏钢预报的原理为：由于漏钢情况往往伴随着结晶器铜板温度的变化，通过监控安装在铜板上热电偶的温度变化，依据一定的方法做出漏钢判断。现有的漏钢预报技术中，在结晶器器壁上安装热电偶的检测方法最为成熟。它依据热电偶所测到的结晶器表面温度的变化情况来判别是否漏钢[2]。总观基于温度的漏钢预报预测方法，主要有3种技术方法。它们分别是逻辑判断方法，神经网络方法以及多元统计方法[3]。
中冶连铸漏钢预报模型采用模式识别算法。该方法鲁棒性强，抗干扰能力强，不需要大量的训练样本。正常浇铸时，结晶器铜板上热电偶的温度维持不变。当粘结发生时，该处第一行热电偶的温度上升，一段时间后同列第二行热电偶的温度上升，而后第一行的温度下降，第二行的温度下降。同时，由于粘结点的扩张，该列热电偶周围的热电偶也会有同样趋势[4]。
模型采用模式识别技术来发现上述温度模式，并经过一定的逻辑判断来确定是否报警。模式识别是基于动态线性逼近的在线波形识别诊断方法，能实现动态时域时序波形的自动识别。模型考虑了粘钢发生时热电偶温度在时间、空间上的传递，对热偶温度分布进行分析和模式识别，通过对模式识别结果进行特征值分析，产生粘钢报警；对于没有历史数据的铸机，依据大量的来自其它类似现场的实际漏钢数据，预先训练权值，尽量保证漏钢预报的可靠性。并根据应用后产生的历史数据不断进行参数修正[5]。
1.2 研究目标和意义
漏钢是连铸生产过程中的重大事故之一，它既影响连铸作业率，又损坏设备，还破坏生产组织的平衡性。据资料统计，如果考虑漏钢造成的所有危害因素在内的话，板坯连铸一次“典型”的漏钢事故可造成200,000美元的经济损失川。为了确保连铸生产的稳定流畅，就有必要减少漏钢事故的发生。因此，连铸机漏钢事故的预报准确率就成为衡量连铸机生产水平高低的重要指标之一。自八十年代以来，世界各大钢铁公司的连铸生产线都相继安装了漏钢预报专家系统，在防止漏钢和改善钢坯质量上发挥了重要的作用。在我国己有的连铸板坯生产线上，虽然一部分安装了漏钢预报系统，但误报率一直很高。因此，开发连铸板坯漏钢预报系统是十分必要和有意义的[17]。
1.3 连续铸钢的发展概况
液体金属连续铸锭的概念早在19世纪中期就已提出。1840年美国塞勒斯获得连铸铅管专利。1846年转炉的发明者贝塞麦使用水冷旋转双辊式连铸机生产锡箔、铅板和玻璃板。1872年英国戴维尔提出移动结晶器连续浇铸的概念。1886—1889年提出了垂直浇注的立式连铸机的设计，1921年提出了结晶器振动概念，使铸坯与结晶器壁之间作连续相对运动。1933年连铸的先驱者德国人容汉斯建设了第一台1700t／月立式带振动结晶器的连铸机，首先浇注铜铝合金获得成功，使有色金属连铸于30年代就已应用于生产。在40年代，由容汉斯在德国建成第一台浇注钢水的试验连铸机，当时就已提出振动的水冷结晶器、浸入式水口和保
护浇注等技术，这为现代连铸机奠定了基础。随后，相继在美国、英国、奥地利、日本等国建成了中间性试验连铸机，钢水量为150kg-7.5t。在50年代，连续铸钢进入工业试验阶段，有多台连铸机相继建成。其中有代表性的钢厂有：——1951年在前苏联红十月冶金厂建立了第一台不锈钢板坯连铸机，铸坯断面180X800mm，产量3．6万t／年。——1952年在英国的巴罗厂建成第一台小方坯连铸机，铸坯断面50X50—100XlOOmm，生产碳钢和低合金钢 1954年第一台浇铸圆坯的4流连铸机在原联邦德国建成。同年，在加拿大建成不锈钢板坯连铸机，断面165X620mm。——1956年在英国巴罗厂建成了立弯式连铸机，大大降低了连铸机高度。同年，瑞士人获得弧形连铸机专利。——1958年第一台8流小方坯连铸机在意大利工厂投产。在60年代，连续铸钢进入工业应用阶段，不少工厂都相继建设连铸机。其中有代表性的钢厂有：——1961年第一台立弯式板坯连铸机在原联邦德国建成，断面200X1520mm，钢包容量33t。——1963年第一台弧形结晶器小方坯连铸机在瑞士建成投产。据当年调查：全世界已有6l台连铸机投产，44台连铸机在建设之中。——1964年第一个全连铸钢厂在英国谢尔顿厂投产。该厂有4台连铸机共11流，生产低碳钢和低合金钢，断面为140X140—432X632mm。同年，第一台弧形板坯连铸机在原联邦德国梯林根钢厂投产，断面为250X1600mm。与立式连铸机相比，弧形连铸机高度降低了50％。——1965年4流圆坯弧形连铸机在原联邦德国埃斯维特尔钢厂投产。——1968年弧形结晶器板坯连铸机在美国钢厂投产，用于生产镀锡板。同年，在加拿大钢厂投产一台工字梁连铸机。——1969年第一台立式离心旋转连铸机在法国的瓦卢埃克建成投产，用于生产管坯[18]。
在70年代以后，为连铸大发展时期。连铸机已具备与大型氧气转炉相配合进行工业生产的可能性。连铸设备和工艺技术日益完善。其代表性的技术是；
——钢包回转台以实现多炉连浇；
——快速更换中间包技术；
——结晶器在线调宽技术；
——多点弯曲和矫直技术；
——结晶器液面控制和漏钢预报技术；
——无氧化浇铸技术；
——压缩浇铸技术；
一一轻压下技术；
——计算机自动控制技术；
——气-水冷却、电磁搅拌应用等。
从70年代以来，世界各产钢国家的连铸技术发展非常迅速。1964年全世界
仅有80多台连铸机，生产能力为700万t／年；1970年有325台连铸机，生产能力为2600万t／年；1974年有550台连铸机，生产能力为1．4亿t／年；1985年有1318台连铸机，生产能力为3．3亿．t／年；1990年有1360台连铸机，生产能力为5．58亿t／年。据1991年统计，全世界已有26个国家和地区钢产量的连铸比超过90％。全世界钢产量的平均连铸比1981年为33．8％，到1993年为69．7％[6]。
1.4 连续铸造系统中关键部件
1.4.1 连铸结晶器
结晶器是连铸机非常重要的部件，是一个强制水冷的无底钢锭模。称之为连铸设备的“心脏”。结晶器的定义：一种槽形容器，器壁设有夹套或器内装有蛇管，用以加热或冷却槽内溶液。结晶槽可用作蒸发结晶器或冷却结晶器。为提高晶体生产强度，可在槽内增设搅拌器。结晶槽可用于连续操作或间歇操作。间歇操作得到的晶体较大，但晶体易连成晶簇，夹带母液，影响产品纯度。这种结晶器结构简单，生产强度较低，适用于小批量产品（如化学试剂和生化试剂等）的生产。
结晶器剖面结构如图1.1所示：
图1.1 结晶器剖面结构
结晶器的作用：
（1）使钢液逐渐凝固成所需要规格、形状的坯壳；
（2）通过结晶器的振动，使坯壳脱离结晶器壁而不被拉断和漏钢；
（3）通过调整结晶器的参数，使铸坯不产生脱方、鼓肚和裂纹等缺陷；
（4）保证坯壳能够均匀稳定的生成。
结晶器的类型：
（1）结晶器的类型按其内壁形状，可分为直形及弧形等
1）直型结晶器。直形结晶器的内壁沿坯壳移动方向呈垂直形，因此导热性能良好，坯壳冷却均匀。该类型结晶器还有利于提高坯壳的质量和拉坯速度、结构较简单、易于制造、安装和调试方便；夹杂物分布均匀；但铸坯易产生弯曲裂纹，连铸机的高度和投资增加。直形结晶器用于立式和立弯式及直弧连铸机。
2）弧形结晶器。弧形结晶器的内壁沿坯壳移动方向呈圆弧形，因此铸坯不易产生弯曲裂纹；但导热性比直形结晶器差；夹杂物分布不均，偏向坯壳内弧侧。弧形结晶器用在全弧形和椭圆形连铸机上。
（2）按溶液获得过饱和状态的方法可分蒸发结晶器和冷却结晶器；按流动方式可分母液循环结晶器和晶浆（即母液和晶体的混合物）循环结晶器；按操作方式可分连续结晶器和间歇结晶器[16]。
钢液在结晶器中凝固成型，结成一定厚度的坯壳并被连续拉出进个二次冷却区。良好的结晶器应具有下列性能：(1)良好的导热性，能使钢液快速凝固。每1kg钢水浇注成坯并冷却到室温，放出的热量约为1340kJ／kg，而结晶器约带走5-10％，即67-134kJ／kg，若板坯尺寸为250X1700mm，拉速为lm／min时，结晶器每分钟带走的热量多达20万kJ。而结晶器长度又较短，一般不超过lm，在这样短的距离内要能带走大量的热量，要求它必须具有良好的导热性能。若导热性能差，会使出结晶器的铸坯坯壳变薄，为防止拉漏，只好降低拉速，因此结晶器具有良好的导热性是实现高拉速的重要前提。(2)结构刚性要好。结晶器内壁与高温金属接触，外壁通冷却水，而它的壁厚又很薄(仅有10-20mm)，因此在它的厚度方向温度梯度极大，热应力相当可观，其结构必须具有较大的刚度，以适应大的热应力。(3)装拆和调整方便。为，了能快速改变铸坯尺寸或快速修理结晶器，以提高连铸机的生产能力，现代结晶器都采用了整体吊装或在线调宽技术。
(4)工作寿命长。结晶器在高温状况下伴随有铸坯和结晶器内壁之间的滑动摩擦，因此结晶器内壁的材质应有良好的耐磨性和较高的再结晶温度。(5)振动时惯性力要小。为提高铸坯表面质量，结晶器的振动广泛采用高频率小振幅，最高已达400次／min，在高频振动时惯性力不可忽视，过大的惯性力不仅影响到结晶器的强度和刚度。进而也影响到结晶器运动轨迹的精度[17]。
1.4.2 热电偶
热电偶（图1.2）是一种感温元件，是一种仪表。它直接测量温度，并把温
度信号转换成热电动势信号，通过电气仪表（二次仪表）转换成被测介质的温度。热电偶测温的基本原理是两种不同成份的材质导体组成闭合回路，当两端存在温度梯度时，回路中就会有电流通过，此时两端之间就存在电动势——热电动势，这就是所谓的塞贝克效应(Seebeck effect）。两种不同成份的均质导体为热电极，温度较高的一端为工作端，温度较低的一端为自由端，自由端通常处于某个恒定的温度下。根据热电动势与温度的函数关系，制成热电偶分度表；分度表是自由端温度在0℃时的条件下得到的，不同的热电偶具有不同的分度表。
图1.2 热电偶
特点：
◆装配简单，更换方便
◆压簧式感温元件，抗震性能好
◆测量精度高
◆测量范围大（－200℃～1300℃，特殊情况下－270℃～2800℃）
◆热响应时间快
◆机械强度高，耐压性能好
◆耐高温可达2800度
◆使用寿命长
工作原理：
两种不同成份的导体（称为热电偶丝材或热电极）两端接合成回路，当两个接合点的温度不同时，在回路中就会产生电动势，这种现象称为热电效应，而这种电动势称为热电势。热电偶就是利用这种原理进行温度测量的，其中，直接用作测量介质温度的一端叫做工作端（也称为测量端），另一端叫做冷端（也称为补偿端）；冷端与显示仪表或配套仪表连接，显示仪表会指出热电偶所产生的热电势。
热电偶实际上是一种能量转换器，它将热能转换为电能，用所产生的热电势测量温度，对于热电偶的热电势，应注意如下几个问题：
1：热电偶的热电势是热电偶工作端的两端温度函数的差，而不是热电偶冷端与工作端，两端温度差的函数；
2 ：热电偶所产生的热电势的大小，当热电偶的材料是均匀时，与热电偶的长度和直径无关，只与热电偶材料的成份和两端的温差有关；
3：当热电偶的两个热电偶丝材料成份确定后，热电偶热电势的大小，只与热电偶的温度差有关；若热电偶冷端的温度保持一定，这进热电偶的热电势仅是工作端温度的单值函数。将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路，如图所示。当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势，因而在回路中形成一个大小的电流，这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的[17]。
1.5 板坯连铸粘结漏钢的研究现状
关于粘结漏钢，解释至今还不太完善，主要有以下几种观点:
(1)K.E.Blazek认为产生粘结漏钢是由于拉速太快、改变拉速太急或是结晶器和坯壳之间的润滑不良引起的，并通过实验观察提出了粘结漏钢形成机理和粘结漏钢中热点移动的机理假设[11]。
(2)M.J.伽等为了更好解释结晶器内粘结的产生和形成的传播机理提出了一种综合粘结漏钢理论，认为结晶器在出现粘结的初始状态下，粘结波纹的形成与振荡波纹的形成是不同的。粘结波纹形成于结晶器内部钢水弯月面下部;而振荡波纹形成于结晶器内部钢水弯月面上部;粘痕的传播速度依赖于新形成壳体的撕裂部位。漏钢之前，不管粘痕的传播速度如何，结晶器热交换量不变;而漏钢时随着粘痕传播速度的增加和撕裂角度的增大，结晶器热交换量变小[13]。
(3)K C. Mill等对几种不同的粘结漏钢事故进行了调查，并提出了粘结形成的机理。断言碳质的粘结剂阻碍结晶器壁与新生坯壳间保护渣的流动，从而导致发生粘结漏钢，但未对粘痕形成波纹进行解释[14]。
(4)R. J. Philhps等通过调查指出，结晶器宽面粘钢发生在浸入式水口或中包更换后不久，由于zro:含量的增大使保护渣的粘性增加，进而影响了结晶器的润滑特性，致使粘钢发生。粘结主要发生在宽面铜板的中央部和结晶器的四个角部，窄边基本不发生粘结[15]。这可解释为长方形的凝固壳刚性差，宽边受钢水静压力的作用而与钢板接触紧密，流入的保护渣层薄，易断渣而粘结，短边铜板处保护渣厚，铜板温度低因而不易粘结。在浇注过程中可以看到明显的保护渣向窄边流动的倾向。在宽面粘结和角部粘结中，宽面粘结与板坯宽度关系不大，而角部粘结则随着断面的减小而明显增加。另外，小断面造成角部粘结发生率高，可分析为以下两个原因:
1.断面小的部位，结晶器铜板的实际使用次数高，此处四个角部的磨损大大
高于宽断面的对应部位;
2.小断面浸入式水口流股对边角部的冲击大，流经小断面板坯时，常能看到钢流在角部凸起，使保护渣无法正常流入[32]。
现在可以归结为:由于某种原因，在结晶器内部钢水弯月面处产生拘束力，致使粘结部分与未粘结部分的交界处在铸坯下拉力的作用下发生撕裂，随钢水又流入这一部位，在冷却水的作用下生成新的薄壳层，再在向下的铸坯拉力作用下发生新的撕裂，反复上述过程，薄坯壳会徐徐向下移动，同时断裂部位增大，呈“V”型，约90。向铸坯各面发展，当断裂部位到结晶器出口时就发生漏钢现象[18][31]。
1.6 本论文的研究工作
本文的研究工作主要包括以下几个方面:
(l)简单介绍了连铸工艺生产流程以及粘结性漏钢的形成机理。
(2)分析造成板坯粘结性漏钢的原因，并提出了预防措施。
(3)对于结晶器铜板热电偶的排布，提出了合理的排布方式。
(4)针对国内钢厂漏钢预报系统的误报性高的原因，提出了如何降低系统的误报率。
第二章板坯连铸生产中粘接性漏钢的冶金学分析
漏钢事故不仅会使连铸过程中断，而且会产生部分废品。严重情况下漏出的钢水会焊住连铸部分设备，使其遭到破坏，从而要花费大量的人力和物力来处理事故和恢复设备功能，所以连铸漏钢事故严重影响连铸机的作业率[7]。
2.1 连铸工艺生产流程
连铸是把液态钢用连铸机浇注、冷凝、切割而直接得到铸坯的工艺。它是连接炼钢和轧钢的中间环节，是炼钢厂(或车间)的重要组成部分。连铸生产的正常与否，不但影响到炼钢生产任务的完成，而且也影响到轧材的质量和成材率。此外连铸自身的发展，还会带动冶金系统其他行业的发展，它对企业结构和产品结构的简化和优化，有着重要的促进作用。
一台连铸机主要是由盛钢桶运载装置、中间包、中间包车、结晶器、结晶器振动装置、二次冷却装置、拉坯(矫直)装置、切割装置和铸坯运出装置等部分组成，如图2.1。浇钢时把装有钢水的盛钢桶，通过运载装置，运送到连铸机上方。盛钢桶的钢水经过长水口，流入中间包(Tundish)，打开中间包塞棒(Stopper)或者滑动水口，钢水流入到结晶器(Mold)中。在保护渣和冷却水的作用下，结晶器内部靠近四壁的钢水立刻冷凝成一层薄坯壳，但坯壳内部仍为钢水。当结晶器下端出口处坯壳有一定厚度时，带有液芯并和引锭装置连在一起的铸坯在拉矫机驱动下，离开结晶器沿弧形排列的夹棍支撑下移。与此同时，铸坯被二次冷却装置进一步冷却并继续凝固。当引锭装置进入拉矫机后脱去引锭装置，铸坯在全部凝固或带有液芯状态下被矫直。随后在水平位置被切割成定尺长度，放置于运坯位置或被拉去轧制[4]。
图2.1：连铸工艺流程图
2.2 弯月面表面性质
连铸过程中，凝固是在保护渣一钢液两相界面或保护渣一结晶器一钢液三相界面上进行的，各相表面性质对钢液的凝固影响很大，特别是弯月面的表面性质对初生坯壳的形成和表面质量尤为重要。
影响结晶器钢液弯月而表性质的因索主要是表面张力和界面张力。
l、表面张力
表面张力的物理意义足指:.成单位而积的液相与气相的新的交界面所消耗的能量。位于与气相接触的液体或固体表面上的质点，比其内部的质点具有较高的能量，这种单位面积_L的过剩能量称为表面自山能，它有力图缩小表面、降低过剩能量的趋势，这种收缩的趋势，也可设想为沿液面存在着使液体表面收缩的力，即为表面张力。表面张力与表面自由能在数值上相等，但物理意义与单位不同。表面张力的单位为N/cm2，而表面自由能的单位为J/c耐。
一般说来，表面张力越大，弯月面的半径越大，面积越大，弹性越好，对坯壳的形成越有利[17]。
2、界面张力
界面张力是指两凝聚相的接触面上质点间出现的张力，在此单位面积上的过
乘四能量为界面自由能。界面张力与两凝聚相之间的润湿角有关，钢液与渣的界
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面张力决定了钢一渣之间的润湿角。
由上可知，钢一渣界面张力减小，△G减小，润湿角减小，弯月面的弹性减小。这样，弯月面容易破损，对初生坯壳不利;且钢液与保护渣较易润湿，可能形成夹渣且不易分离[6]。
在保护浇铸时，若对弯月面形状进行定量计算，也可看出界面张力的作用。如图2.2所示，计算弯月面的Bikerman方程与实际符合得较好，计算式如下:
图2.2：弯月面形状计算图
由式(5)可知，弯月面高度与的平方根成正比，如果降低，整个弯
月面下降，界面面积减小，界面自由能△G减小;并且由式(l)知，如果降低
还可以直接引起△G减小。△G减小后，弯月面弹性减弱、润湿角变小，钢渣相互润湿。液面稍有波动，弯月面便可能破损，夹渣、粘结将可能发生。
由以上分析可知，影响弯月面表面性质的主要因素是钢液表面张力和钢渣界面张力，而钢渣界面张力几乎与表面张力成正比。
钢液的表面张力与弯月面性质密切相关，钢液表面张力越大，弯月面的弹性薄膜功能越强，对初生坯壳的形成和表面质量越有利;并且，表面张力越大，钢渣润湿角也大，郎便由于外界因素的干扰使弯月面破损，形成钢渣直接接触，因两者互不润湿，夹渣的可能性较小，弯月面容易恢复，可重新形成钢渣的分界面[19]。
2.3 板坯连铸粘接漏钢的形成机理
粘结漏钢是浇注过程中主要的漏钢事故。粘结性漏钢[8]主要是指结品器液面波动或者其它原因，导致弯月面附近润滑效果不好，坯壳与结晶器壁之间发生粘结，如图2.3(a);拉坯摩擦阻力增大，粘结处被拉裂，并向下和两侧扩展，形成“v”破裂线，如图 2.3(b);随着铸坯往下移动，钢水直接与铜板接触，由于冷却水的作用，形成新的坯壳，如图2.3(c);随着结晶器的振动和铸坯的继续下移，此过程重复出现，如图2.3(d);直到薄坯壳在出结晶器下口时被拉裂，出现漏钢现象[6]，如图2.3(e):
图2.3：粘接漏钢过程
2.4 影响粘结性漏钢的因素和防止
1.结晶器液面
由以上的分析可知，保持弯月面的稳定性至关重要，结晶器液面波动直接威胁弯月面，因而，控制结晶器液面的稳定对防止粘结性漏钢非常重要[9]。
2.拉速
拉速越大，如图2.4所示，弯月面处液态金属的波动程度越大，对铸坯表面
河北联合大学轻工学院
质量越不利，却有利于粘结的发生。因此，高速连铸时，控制结晶器钢液弯月面的稳定性对防止粘结性漏钢极为重要。
图2.4：拉速对弯月面波动程度的影响
3.结晶器振动
结晶器液位波动是坯壳粘结的开始。通过现场的观察，在浇注55400钢种时，正常的液面波动在±2mm，粘结发生时则超过±5mm。粘钢坯壳上观察到的弯曲或不规则的排布密集的振痕，是液位波动所致。在正常浇注条件下，每个周期产生一个振痕。可是，当液面波动导致粘结，在钢水进入撕裂的空隙时，将形4+成两个弯月形波痕，即每一个振动周期将有两个表面凹痕，而不是一个振痕。图2.5表明:结晶器的振幅越大，弯月面处液态金属的波动程度越大。因此小振幅对防止粘结性漏钢有利。
图2.5振幅对弯月面波动程度的影响
4.保护渣
好的保护渣在连铸中的作用体现在三个方面，第一是润滑作用好;第二是能
有效的吸附钢水中上浮到钢渣界面的夹杂物;第三是能钢液保持较大的润湿角。如果保护渣不能有效的吸附上浮到钢渣界面的夹杂物，夹杂物便会使钢水的表面张力猛烈的降低，使弯月面的弹性薄膜性能丧失，使弯月面极易破损。
此外，性能不好的保护渣在使用过程中容易形成渣条和结块，且不能长时间保证与钢水有较大的湿润角。这样，当卷渣时便形成夹渣，夹渣后又形成碳结块，碳结块处形成CO气泡，CO气泡的形成对弯月面的破还几乎是致命的。现场分析漏钢事故时，常发现粘结处有气孔，并有渗碳现象，其形成机理与此相符。因此，开发性能优越的保护渣，保证钢水的清洁度对防止粘结性漏钢时非常重要的[9][10]。
5.结晶器夹角
通常使用的结晶器四角均为90o。，连铸过程中形成弯月面时，在四个角部曲率很大，弯月面在此形成相贯面，因而，角部的弯月面最为脆弱，最易成为漏钢的发生点，这与生产实际是十分吻合的。如果将结晶器四角适当改成钝角，可以使角部曲率变小，对改善角部弯月面性能有利。因此，适当加大结晶器角部夹角度数，对于防止漏钢特别是发生在角部的漏钢十分有利[21]。
6.钢水的过热度
钢水的过热度对粘结性漏钢的影响也反映在钢液表面的张力上，一般来说，随着温度的升高，钢液表面张力逐渐减少，两者的关系基本上可以用一条直线来表示。Eotovos提出的试验公式如下:
δ=K(T C-T)/V2/3 (2.1)
式中：
V——分子容积
——临界温度
T
c
K——常数，对液态金属为0.6-0.8
由上式可知:钢水的过热度越小，越大，对防止粘结性漏钢越有利;钢水含碳量越高，越小，对粘结有利。因而，保证钢水适当的过热度对防止粘结漏钢也很重要。此外，现场发现高碳钢的漏钢率比低碳钢高，这与相同条件下高碳钢的比低碳钢低有一定的关系[22]。
第三章基于热电偶逻辑判断的漏钢预报设计
3.1 整体设计方案概述
3.1.1 合理的热电偶埋设方式概要
1）以往的连铸漏钢逻辑预报系统中, 预报程序是在热电偶的纵方向上进行的测温报警, 对横方向的同组热电偶温度信号不进行识别, 即当对上排热电偶报警时, 马上就对同组的下排热电偶温度进行检测. 这种测温方式实际是把横方向上的裂口的传播检测给忽略掉了. 为了提高系统报警的准确率, 应该同时利用对横方向上热电偶温度信号的检测进行报警, 以防止漏报或误报等现象的发生。为了利用两个方向上的温度检测和尽快地进行报警, 热电偶的横向、纵向间距应安排得使裂口在两个方向上传播一个间距的时间大致相等, 即t x= t z , 有关系Wz = Wxtan..
2）从最早发出黄牌报警到裂口到达结晶器下口的时间的计算当系统检测第一排热电偶温度信号变化时, 便发出黄牌报警. 第一排热电偶距结晶器下口的距离为l f, 则从黄牌报警到裂口到达结晶器下口的时间
t y ≤l
f
/(αv
c
-t
d
)
其中, t
y
黄牌报警到发生漏钢的最短时间; α--0. 55～0. 9( 经验值) ; t d 从检测温度变化到发出粘结性漏钢报警所需预报判定时间.
例如取lf= 632 mm, α= 0. 55, Vc= 1. 50 m/ min, td= 3 s, 则t y≤42 s.
系统的预报方式对系统报警的准确率有影响, 如果系统除了在纵方向上对断裂口进行检测外, 对断裂口横方向上的发展也进行相应的检测, 并且根据断裂口纵、横方向的发展规则, 在时间上判断一致性, 就可以获得较好的预报效果, 减少误报警和漏报警等. 同时在预报系统硬件上, 如热电偶的埋设方式方面, 按照粘结点断裂口横、纵方向发展的规律恰当地设计热电偶埋设的各种间距, 为预报软件的设计和预报参数的设置提供条件[24].
3.1.2 方案概要
主要内容：对连铸过程中可能发生的粘结漏钢进行预报，就是要对热电偶(采用铂铑热电偶)所检测的疑似粘结漏钢的温度模式做出正确的判断；漏钢预报的实质就是一种动态波形的模式识别问题，即从检测到的温度波形中识别出符合漏钢特征的波形，其原理如图3.1.1（a）（b）所示:
板坯连铸机粘结漏钢的原因分析及预防刘雷锋 发表时间：2018-01-02T16:54:15.037Z 来源：《基层建设》2017年第28期作者：刘雷锋 [导读] 摘要：随着连铸技术的发展和广泛应用，连铸坯的质量和品质受到了人们的广泛关注，提高连铸坯的质量成为连铸生产中重点关注的问题之一。 宁波钢铁有限公司浙江宁波 315807 摘要：随着连铸技术的发展和广泛应用，连铸坯的质量和品质受到了人们的广泛关注，提高连铸坯的质量成为连铸生产中重点关注的问题之一。连铸过程开始广泛运用于有色金属行业，尤其是铜和铝。连铸技术迅速发展起来。本文对此进行了分析研究。 关键词：坯；连铸；连铸工艺 连铸漏钢是个常见现象。钢水在结晶器内形成坯壳，连铸坯出结晶器后，薄弱的坯壳抵抗不住钢水静压力，出现断裂而漏钢。对于薄板坯连铸来说更易发生漏钢事故。漏钢对连铸生产危害很大。即影响了连铸车间的产量，又影响了连铸坯的质量，更危及操作者的安全。因此，降低薄板坯连铸漏钢率是提高生产效率，提高产量，提高产品质量，降低成本的重要途径。现对某厂自2008～2013年薄板坯漏钢率进行统计。2008年漏钢率达0.56%；2009年漏钢率达0.19%；2010年漏钢率达0.19%；2011年漏钢率达0.19%；2012年漏钢率达0.15%；2013年漏钢率达0.07。 1 工艺流程 某厂第一钢轧厂工艺流程为：鱼雷罐供应铁水/混铁炉供应铁水→铁水预处理→转炉炼钢→氩站→精炼→薄板坯连铸 2 薄板坯漏钢类型 某厂薄板坯连铸漏钢主要有：粘结漏钢、裂纹漏钢、卷渣漏钢、开浇漏钢、鼓肚漏钢五个类型。 3 薄板坯漏钢特征、原因及预防措施 3.1 粘结漏钢 粘结漏钢是指钢水直接与结晶器铜板接触形成粘结点，粘结点处坯壳与结晶器壁之间发生粘结，此处在结晶器振动和拉坯的双重作用下被撕裂，并向下和两侧扩展，形成倒“V”形破裂线，钢水补充后又形成新的粘结点，这一过程反复进行，粘结点随坯壳运动不断下移，此处坯壳较薄，出结晶器后，坯壳不能承受上部钢水的静压力，便会发生漏钢事故。据统计，粘结漏钢发生率最高，高达50%以上。 （1）铸坯粘结漏钢后特征。粘结漏钢后铸坯特征。坯壳呈“V”字型或“倒三角”状，粘结点明显。 （2）粘结漏钢的原因： 1）保护渣性能不好。保护渣在结晶器铜板与凝固坯壳之间起润滑的效果。保护渣的性能好坏直接影响凝固坯壳的质量，保护渣的粘度是一个重要指标，它决定渣膜的薄厚，保护渣粘度高，不易流入坯壳与铜板之间形成润滑渣膜，使得钢水和结晶器铜板之间易发生粘结。2）钢水纯净度低。钢水中[O]含量高，使得钢水中A12O3含量升高，进而结晶器保护渣中A12O3含量高，保护渣性能发生变化，渣粘度增大、不易流入坯壳与铜板之间形成润滑渣膜，使得钢水和结晶器铜板之间易发生粘结。3）结晶器振动参数不合适。合适的振动形式和振动参数可以降低结晶器铜板与凝固坯壳之间的摩擦力和减小振痕深度，改善铸坯表面的质量。若结晶器振动参数不合适，负滑脱时间过长造成凝固坯壳上的振痕过深，使坯壳容易在应力的作用下断裂产生粘结。4）浸入式水口烘烤不符合标准。如果浸入式水口烘烤温度不够，连铸开浇时水口与结晶器内外弧间的保护渣产生搭桥现象，保护渣不易熔化，进而流入到坯壳和结晶器之间的保护渣减少，渣膜变薄，润滑效果变差，容易粘结漏钢。5）钢水温度过低。钢水温度过低，保护渣粘度大，润滑效果不好，易粘结漏钢。 3.2 卷渣漏钢 定義：由于结晶器液面波动会将渣卷入初生坯壳，这些渣子附着在坯壳表面，由于其导热性差，卷渣处的坯壳较薄，铸坯出结晶器后，渣子在钢水静压力作用下脱落产生漏钢。 在结晶器内的固态或半熔融的夹渣物随着浇注钢流的运动，被推向结晶器壁；或在更换中间包长水口时，中间包内钢液面下降后，中间包内钢渣易随钢流进入结晶器，最后被初生坯壳捕捉； （1）卷渣漏钢后特征。卷渣漏钢主要特征表现为：漏钢部位有“孔洞或结渣”，漏钢部位一般发生在结晶器出口位置。 （2）卷渣漏钢原因： 1）残留在钢中的大型夹杂物较多造成卷渣现象；2）较大的结晶器液面波动造成卷渣现象；3）捞渣不及时或捞不净造成的卷渣现象。 3.3开浇漏钢 开浇漏钢是指铸机开浇或者换中间包时，由于连接不好而造成的漏钢。 （1）开浇漏钢后铸坯特征。开浇漏钢铸坯特征为：漏钢一般发生在开浇起步期间，引锭头刚拉出结晶器就发生漏钢。（2）开浇漏钢原因：引锭头未扎好，包括石棉绳没扎紧；开浇起步过快，凝固时间不够开拉，坯头强度不够，将引锭头处拉裂漏钢。 4 薄板坯漏钢的预防措施 4.1 优化结晶器保护渣性能 通过优化保护渣碱度、熔点、熔速、粘度等指标，有效地减少了粘结、卷渣、裂纹漏钢等生产事故。 4.2 恒温恒拉速浇注 恒温恒拉速浇注是降低薄板坯漏钢率的主要因素。 4.3 优化连铸工艺参数 对不同钢种、不同断面的连铸相关参数（结晶器水流量、结晶器初始锥度、二冷水各段分配比例及比水量、扇形段压下终点位置等）进行优化调整，并固化使用。 4.4 连铸耐材优化与管理 （1）加强水口的烘烤操作。（2）优化中间包结构。中间包控流装置由“单挡渣坝”式改为“一挡墙+两挡坝”组合结构，将钢包下渣完全挡在冲击区内，产生的流场有利于钢液中夹杂物的充分上浮，有利于钢液成分、温度的均匀，提高了钢水质量，降低了漏钢事故。（3）加
漏钢 连铸中遇到的主要操作故障之一是“漏钢”。当铸流坯壳破裂时，坯壳内静止的熔融钢水溢出，堵塞机器，需要付出昂贵的停机代价。为拉出漏钢坯壳，就要再延长漏钢引起的停机时间，因为它可能会堵塞导辊或足辊，需要用气割清理堵塞，拉出坯壳。当漏钢坯壳温度降低时，需要把它切成小块，用矫直机从机器中取出，而矫直机设计成能在稳定阶段逐步地矫直曲冷坯壳，上轧辊可提供足够的提升重力，弄出不太长的弯曲铸流。因此，漏钢对铸机的有效性有重大影响——影响生产率和生产成本。 漏钢的影响因素影响漏钢发生的因素有： 温度和拉速不一致——钢水过热度越高，坯壳厚度越薄。由于结晶器中钢水施加的静压力，导致坯壳发生膨胀。当坯壳强度不够时，容易发生漏钢。不一致和不均匀的温度对漏钢的产生有很大影响。当拉速增大时，较易发生漏钢，因为结晶器不够润滑，从弯月面到坯壳 /结晶器壁面，结晶器保护渣流动性较差，而且增大拉速会导致总放热量减少。漏钢常常是由于拉速太高造成的，当坯壳没有足够时间凝固到需要厚度时，或者金属太热，这意味着最终凝固正好发生在矫直辊下方，因矫直时施加应力，坯壳撕裂。对于钢中碳含量一定时，温度高且拉速快容易发生漏钢。在振动设置上所作的任何改变都会促使漏钢发生，因为通过提高振动频率来减少振痕的做法会增加结晶器速率，从而增加交界面处的摩擦力。 结晶器和坯壳之间润滑不良——如果使用质量较差的保护渣，弯月面下方的钢水容易夹渣，导致结晶器和坯壳粘结，拉坯中断，造成悬挂漏钢。
方坯连铸时，因润滑不良或不均，坯壳粘结到结晶器上，影响传热，造成粘结漏钢。 保护渣加入方式不正确——由于现场工人操作习惯，一次性加入过多，且主要集中在内弧，呈斜坡状，会造成液渣不均匀填充，影响结晶器与坯壳间的润滑与均匀传热。在正常浇注情况下，小渣条没必要捞出，且应禁止用捞渣棒试探结晶器内是否形成渣条，会破坏弯月面初始坯壳的均匀形成。 结晶器中无效水流——减少进入结晶器的水流会导致传热降低，致使形成薄坯壳，最终导致漏钢。进出口的水温、压力和流速的不同直接影响结晶器的冷却。结晶器冷却系统堵塞导致压力增加，流速减小，影响传热，易发生漏钢。因而进出口水温（高温）的巨大差异导致结晶器与坯壳粘结，容易发生拉断漏钢。 结晶器几何形状不当——为增加钢水一结晶器接触面，调节结晶器锥度，以适应钢的凝固收缩，从而增加结晶器的传热，增加坯壳厚度。对于高速方坯连铸机上带线性锥度的传统结晶器而言，弯月面处的热传递迅速使铸流凝固成一固体外壳，随着外壳的收缩，角部脱离结晶器，停止热传递。因此，在结晶器底部，除了角部有再熔化之外，坯壳继续生长。当坯壳离开结晶器时，坯壳温度变化较大，此时增加拉速可能导致漏钢。如果调节的锥度不合要求，结晶器和坯壳之间就会产生气隙，当空气对结晶器中热量传递的阻力达到最大时，它将严重妨碍所需厚度的坯壳形成，最终导致漏钢。磨损和变形造成的结晶器锥度损耗会导致角部纵裂显著增加，这是由于角部再加热的结果。就结晶器变形而言，产生原因是结晶器铜板
漏钢统计情况 摘要：本文分析了某某钢二炼钢厂板坯连铸机漏钢事故产生产的原因及防止板坯连铸机漏钢的措施。采取 相应控制措施之后，目前某某钢二炼钢厂常规板坯连铸机频繁漏钢的势头得到了明显的控制。 关键词：板坯粘结漏钢保护渣水口浸入深度 The reason and countermeasure of slab caster breakout Yang Xiao qiang ( The second steelmaking plant, JISCO，735100) Abstract: In this presentation, the breakout reason of slab cater of the second steelmaking plant was analyzed, and corresponding precautions were adopted. Since then, the breakout event was under controlled obviously. keywords: slab caster sticking breakout mould powder immerge depth of mould nozzle 1 前言 某某钢第二炼钢厂常规板坯连铸机自2005年4月18日投产以来，铸机漏钢问题始终困绕着二炼钢厂的正常生产，对二炼钢厂的正常生产造成了重大的冲击，连铸机的漏钢问题成为制约二炼钢厂生产的瓶颈环节。频繁的漏钢事故使连铸机设备的劣化趋势明显加剧，铸机检修质量无法保证。为降低连铸机漏钢事故，二炼钢厂成立了攻关组，经过对漏钢事故的原因进行分析，采取了相应的措施，板坯连铸机结晶器漏钢事故得到了明显的控制。 2 某某钢第二炼钢厂常规板坯连铸机参数及漏钢相关情况简介 2.1某某钢第二炼钢厂常规板坯连铸机的主要工艺参数 表1 主要工艺参数 序号项目单位技术指标 铸机产量万吨／年 2 生产钢种四大类二十多个品种 3 连铸坯厚度mm 160，220 4 连铸坯宽度mm 850～1600 5 铸机半径m 9.5 6 连铸机型式立弯式(连续弯曲,连续矫直) 7 连铸机冶金长度m 31.9 8 铸机正常拉速m/min 1.0~1.4 9 结晶器长度mm 950 10 振动方式液压(正弦,非正弦) 11 二冷方式气水冷却(十四个控制回路) 2.2漏钢统计情况 从某某钢二炼钢厂常规板坯连铸机从2004年4月18日正式投产以来，共发生各种漏钢事故17次。其中粘结漏钢14次，占到所有漏钢的82％。其它三次漏钢为卷渣漏钢，裂纹漏钢，尾坯漏钢。板坯连铸机漏钢事故成为制约全厂正常生产的瓶颈环节。 3 某某钢二炼钢厂常规板坯连铸机漏钢原因分析 3.1粘结漏钢 结晶器粘结漏钢形成的过程如图1所示。
连铸机漏钢预报系统《技术附件》 连铸机漏钢预报系统 技术附件 甲方：南阳汉冶特钢有限公司 乙方：中国重型机械研究院有限公司2010年11月 8日
目录 附件一：技术规格说明书 附件二：供货分交范围 附件三：技术资料交付进度及系统进度 附件四：设备选型及生产厂家 附件五：设计及设计联络、双方人员的派遣及培训附件六：设计、制造、检验标准及考核验收
附件一：技术规格说明书 一、系统概述 连铸是一项把钢水直接浇铸成型的现代炼钢企业铸造钢坯的主要方法, 而漏钢一直是影响连铸生产及其设备寿命的主要因素。 在连铸生产过程中, 如果发生拉漏, 除了严重损害设备和危及人身安全外, 还须费时清理, 造成生产时间和产量重大损失。为了准确预报漏钢, 国外不少公司研制开发了漏钢预报系统。 在浇铸过程中,各类漏钢事故发生率差别较大,其中粘结漏钢事故发生率最高，其次是纵裂漏钢。结晶器内铸坯温度变化是一种大惯性、大滞后和高度非线性化的过程。漏钢是粘结等异常现象积累的结果，温度漏钢报警系统所作的报警实质上是对漏钢事故的一种检测。 在多种预报系统中，以热电偶测温法应用最为普遍。这是因为在粘接的发展过程中, 破裂处结晶器铜板温度便会升高, 利用埋设在铜板上的一排热电偶, 便可以在纵向和横向上测出一个明显的温度传递趋势。即利用热电偶温度变化将有漏钢前兆的温度特征模式识别出来,从而进行有效的预报。 漏钢预报专家系统，用于连铸浇铸过程结晶器铜板温度采集与分析。本系统采用逻辑判断和神经网络综合等原理，系统具有自学习功能，可以在线监控、显示、报警；可进行工艺参数和报警条件的输入和修改，并具有和其他数据采集软件、PLC硬件等的接口。 上排热电偶 下排热电偶 中排热电偶 热电偶在铜板上的安装示意 二、系统运行环境
连铸生产漏钢事故分析 摘要：通过对连铸漏钢时结晶器内坯壳的剖析和工艺分析，查明漏钢的分类、原因和解决办法和如何避免事故的发生，如何提前预报漏钢。 关键词：连铸漏钢保护渣预报漏钢 一、漏钢的危害 漏钢—影响铸机有效性 连铸中遇到的主要操作故障之一是“漏钢”。当铸流坯壳破裂时，坯壳内静止的熔融钢水溢出，堵塞机器，需要付出昂贵的停机代价。为拉出漏钢坯壳，就要再延长漏钢引起的停机时间。因为它可能会堵塞导辊或足辊，需要用气割清理堵塞，拉出坯壳。当漏钢坯壳温度降低时，需要把它切成小块，用矫直机从机器中取出，而矫直机设计成能在稳定阶段逐步地矫直曲冷坯壳，上轧辊可提供足够的提升重力，弄出不太长的弯曲铸流。因此，漏钢对铸机的有效性有重大影响——影响生产率和生产成本。 二、漏钢的分类 根据漏钢坯壳的外观，大致把漏钢分成以下几类： 悬挂或粘结引起漏钢－－钢水粘结到结晶器上，因而称为粘结或悬挂。这可能是由结晶器和坯壳之间润滑不适或者结晶器调节不当引起的，而润滑不适可能是由质量较差的保护渣、结晶器中坯壳夹渣、结晶器钢水溢流、结晶器角缝、方坯连铸机润滑不良、不均等原因造成的。 1、裂纹引起漏钢－－坯壳角部纵裂和宽面纵向裂纹都会造成漏钢发生。如果纵向裂纹引起漏钢，则保护渣流动不均，结晶器传热不均导致坯壳厚度不均，保护渣选择不当和结晶器冷却不均造成冷却时坯壳破裂。对角部纵裂引起漏钢来说，沿结晶器窄面凝固厚度不够的坯壳因收缩时受到拉伸应力而破裂，拉伸应力是由结晶器窄面锥度减小和窄面传热不均造成的。 2、夹渣漏钢－－坯壳夹带保护渣或大粒夹杂物导致传热减少，形成薄坯壳而漏钢。方坯连铸时，二次氧化产物、低碳钢冶炼时高粘性渣中不当的脱氧产物， 1
板坯连铸机漏钢事故的原因分析及防止 摘要：本文分析了某某钢二炼钢厂板坯连铸机漏钢事故产生产的原因及防止板坯连铸机漏钢的措施。采取 相应控制措施之后，目前某某钢二炼钢厂常规板坯连铸机频繁漏钢的势头得到了明显的控制。 关键词：板坯粘结漏钢保护渣水口浸入深度 1 前言 某某钢第二炼钢厂常规板坯连铸机自2005年4月18日投产以来，铸机漏钢问题始终困绕着二炼钢厂的正常生产，对二炼钢厂的正常生产造成了重大的冲击，连铸机的漏钢问题成为制约二炼钢厂生产的瓶颈环节。频繁的漏钢事故使连铸机设备的劣化趋势明显加剧，铸机检修质量无法保证。为降低连铸机漏钢事故，二炼钢厂成立了攻关组，经过对漏钢事故的原因进行分析，采取了相应的措施，板坯连铸机结晶器漏钢事故得到了明显的控制。 2 某某钢第二炼钢厂常规板坯连铸机参数及漏钢相关情况简介 2.1某某钢第二炼钢厂常规板坯连铸机的主要工艺参数 表1 主要工艺参数 铸机产量万吨／年 2 生产钢种四大类二十多个品种 3 连铸坯厚度mm 160，220 4 连铸坯宽度mm 850～1600 5 铸机半径m 9.5 6 连铸机型式立弯式(连续弯曲,连续矫直) 7 连铸机冶金长度m 31.9 8 铸机正常拉速m/min 1.0~1.4 9 结晶器长度mm 950 10 振动方式液压(正弦,非正弦) 11 二冷方式气水冷却(十四个控制回路) 2.2漏钢统计情况 从某某钢二炼钢厂常规板坯连铸机从2004年4月18日正式投产以来，共发生各种漏钢事故17次。其中粘结漏钢14次，占到所有漏钢的82％。其它三次漏钢为卷渣漏钢，裂纹漏钢，尾坯漏钢。板坯连铸机漏钢事故成为制约全厂正常生产的瓶颈环节。 3 某某钢二炼钢厂常规板坯连铸机漏钢原因分析 3.1粘结漏钢 结晶器粘结漏钢形成的过程如图1所示。
连铸漏钢事故分为哪几类？其产生的主要原因有哪些？ 所谓漏钢是指连铸初期或浇注过程中，铸坯坯壳凝固情况不好或因其他外力作用引起坯壳断裂或破漏使内部钢水流出的现象。漏钢是连铸生产中恶性事故之一，严重的漏钢事故不仅影响连铸机的正常生产，降低作业率，而且还会破坏铸机设备，造成设备损坏。漏钢事故因发生的时间不同及发生在铸机上的位置不同分为多种形式，其产生的原因也各不相同，主要分为以下几点： ⑴开浇漏钢：开浇起步不好而造成漏钢。 ⑵悬挂漏钢：结晶器角缝大，角垫板凹陷或铜板划伤，致使在结晶器中拉坯阻力增大，极易发生起步悬挂漏钢。 ⑶裂纹漏钢：在结晶器坯壳产生严重纵裂、角裂或脱方，出结晶器后造成漏钢。 ⑷夹渣漏钢：由于结晶器渣块或异物裹入凝固壳局部区域，使坯壳厚度太薄而造成漏钢。 ⑸切断漏钢：当拉速过快，二次冷却水太弱，使液相穴过长，铸坯切割后，中心液体流出。 ⑹粘结漏钢：铸坯粘结在结晶器壁而拉断造成的漏钢。 某厂生产500万吨板坯的统计表明，各类漏钢所占比例：开浇9.1%，夹渣2.3%，粘结54.5%，裂纹22.7%，鼓肚4.6%，水口凝钢2.3%，其他4.5%。 开浇时发生漏钢的原因有哪些？如何防止？ 开浇时发生漏钢的原因主要有以下几点： ⑴结晶器内冷料放的不好，引锭头没有塞实。 ⑵起步早，起步拉速快，或拉速增长太快。 为防止开浇漏钢，开浇前应做好充分的准备和检查，重点应注意以下几点： ⑴检查引锭头密实和冷料堆放情况； ⑵检查水口与结晶器对中情况； ⑶检查结晶器铜板有无冷钢，锥度是否合适； ⑷检查二冷喷嘴是否畅通完好； ⑸了解钢水的流动性、钢水温度状态，中间包和水口是烘烤状态，保护渣的质量。 ⑹要根据铸坯断面决定注流大小和钢水在结晶器停留时间。 ⑺起步拉速一般保持为0.5m/min，增速要慢（0.15 m/min），防止结晶器液面波动过大。 浇注过程中发生漏钢的原因有哪些？如何防止？ 浇注过程中发生漏钢的根本原因在于铸坯出结晶器后局部凝固壳过薄，承受不住钢水静压力而破裂导致漏钢。因而，为防止浇注过程中的漏钢事故发生，需找出凝固壳局部过薄的影响因素，其主要有以下几方面： ⑴设备因素：结晶器严重破损而失去锥度，铸坯脱方严重；结晶器与二次冷却段对弧不准；铸流与结晶器不对中等。此外，结晶器铜管变形、内壁划伤严重，液膜润滑中断等，也会造成坯壳悬挂而撕裂。 ⑵工艺操作因素：如拉速过快，注温过高，水口不对中、注流偏斜，结晶器液面波动太大，注流下渣，出结晶器冷却强度不足等。 ⑶异物或冷钢咬入凝固壳：如液面波动太大时，结晶器中未熔渣块卷入凝固壳，中间包水口内堵塞物随钢流落到结晶器液相穴，被凝固前沿捕捉而导致漏钢。 综上所述，为防止浇注过程中漏钢，在设备维护方面，应定期检查结晶器的使用情况，保证结晶器的倒锥度，结晶器应与二冷导向段保持对中，避免铸坯在拉钢过程中受到机械力的作用而发生坯壳变形破裂等引起拉漏。 在结晶器润滑方面，应保证结晶器润滑均匀，避免因润滑不好造成结晶器与坯壳的粘附漏钢和悬挂拉漏。 在工艺操作方面，应注意操作稳定，减少拉速的变动次数和变动量，保持结晶器内液面稳定，避免出现过大或过频繁的波动。同时应控制中间包内液面不能太低，避免大量的非金属夹杂物或钢渣卷入结
连铸机的辊子装配的检测与维修 一、连铸机的介绍 1．连铸机的功能 把高温钢水连续不断地浇铸成具有一定断面形状和一定尺寸规格铸坯的生产工艺过程叫做连续铸钢。 完成这一过程所需的设备叫连铸成套设备。浇钢设备、连铸机本体设备、切割区域设备、引锭杆收集及输送设备的机电液一体化构成了连续铸钢核心部位设备，习惯上称为连铸机。 连铸机是一种用模具进行连续浇注钢水的大型生产线。生产出的钢坯经轧制，成为成品销售。提高连铸自动化水平,对保证铸坯质量、提高连铸机的劳动生产率、增加连铸机的金属收得率起着至关重要的作用。 2.连铸机的组成(如图a) （1）钢包回转台：钢包回转台是现代连铸中应用最普遍的运载和承托钢包进行浇注 的设备，通常设置于钢水接收跨与浇注跨柱列之间。所设计的钢包旋转半径,使得浇钢时钢包水口处于中间包上面的规定位置。用钢水接收跨一侧的吊车将钢包放在回转台上，通过回转台回转,使钢包停在中间包上方供给其钢水。浇注完的空包则通过回转台回转,再运回钢水接收跨。钢包回转台是连铸机的关键设备之起着连接上下两道工序的重要作用。 （2）中间包：中间包是短流程炼钢中用到的一个耐火材料容器，首先接受从钢包浇下来的钢水，然后再由中间包水口分配到各个结晶器中去，并且有着分流作用。对于多流连铸机，由多水口中间包对钢液进行分流。 连浇作用。在多炉连浇时，中间包存储的钢液在换盛钢桶时起到衔接的作用。减压作用。盛钢桶内液面高度有5~6m，冲击力很大，在浇铸过程中变化幅度也很大。中间包液面高度比盛钢桶低，变化幅度也小得多，因此可用来稳定钢液浇铸过程，减小钢流对结晶器凝固坯壳的冲刷。 保护作用。通过中间包液面的覆盖剂，长水口以及其他保护装置，减少中间包中的钢液受外界的污染。 清除杂质作用。中间包作为钢液凝固之前所经过的最后一个耐火材料容器，对钢的质量有着重要的影响，应该尽可能使钢中非金属夹杂物的颗粒在处于液体状态时排除掉。 （3）结晶器：结晶器承接从中间包注入的钢水并使之按规定断面形状凝固成坚固 坯壳的连续铸钢设备。它是连铸机最关键的部件，其结构、材质和性能参数对铸坯质量和铸机生产能力起着决定性作用。开浇时引锭杆头部即是结晶器的活动内底，钢水注入结晶器逐渐冷凝成一定厚度坯壳并被连续拉出，此时，结晶器内壁承受着高温钢水的静压力及与坯壳相对运动的摩擦力等产生的机械应力和热应力的综合作用，其工作条件极为恶劣。 （4）扇形段：通过夹辊和侧导辊对带有液心的坯壳起支撑和导向作用，使其沿着预 定的轨道前进，并限制它发生鼓肚变形；扇形段是连铸过程中主要设备之一,扇形段制造水平的高低,将直接影响到被轧制板坯厚度的均匀性,对其质量起着十分重要的作用。
小方坯连铸漏钢原因分析及预防措施 发表日期：2007年10月31日【编辑录入：meimei】 摘要：从钢种、结晶器状况、过热度、拉速、振动、保护渣性能、工艺操作等方面分析了安钢二炼钢2号方坯连铸机产生漏钢的原因，并采取相应措施，取得了较好的效果。 关键词：小方坯；漏钢分析；改进措施 安阳钢铁股份有限公司第二炼钢厂(以下简称安钢二炼钢)2号方坯连铸机采用浸入式水口加保护渣保护浇注工艺。2004年铸机平均溢漏钢率为0．68％，上半年平均为0．9％，最高月份为1．2％，溢漏事故多，已严重影响了连铸生产。为促进连铸生产顺行，同时也为铸机高效化生产打下基础，于2005年元月开始对2号方坯连铸机溢漏钢进行攻关，并取得了显著效果。 1工艺现状 安钢二炼钢2号连铸机始建于1989年，铸机类型为国产SFR-6型四机四流小方坯连铸机，铸坯断面为120 mm×120mm，采用定径水口、浸人式水口、保护渣和事故摆槽等浇注方式。目前，主要浇注钢种为Q235B、HRB335、HRB400、Q345B等钢种，连铸机主要技术参数为： 流间距1 100 mm；正常拉速2．8～3．5 m／min；铜管长度850 mm；铜管壁厚12．5 mm；铜管材质为脱氧磷铜；水缝宽度3．5 mm；结晶器倒锥度(0．56％～0．76％)／m；结晶器水量95～100m3／h；结晶器水压0．6～0．7 MPa；振动结构形式为半板簧振动。 2漏钢事故概况 2004年2号机溢漏钢569次，统计结果见图1，角裂漏钢占69％，为主要漏钢类型，下渣漏钢和拉断漏钢分别占14．9％和6．7％。因此，控制角裂漏钢可以大幅度降低溢漏钢率。角裂漏钢铸坯的形貌如图2所示，角裂漏钢主要发生在出结晶器坯壳距角部10～25 mm处，漏钢长度100～200 mm，沿漏钢部位的上下有纵裂缺陷。
CSP 连铸机降低漏钢率在邯钢的生产实践 发表时间：2019-11-20T14:36:36.390Z 来源：《城镇建设》2019年2卷16期作者：王新刚[导读] 所谓漏钢是指浇铸过程中，铸坯坯壳凝固情况不好或者外力作用引起坯壳断裂导致内部钢水流出的现象。摘要：所谓漏钢是指浇铸过程中，铸坯坯壳凝固情况不好或者外力作用引起坯壳断裂导致内部钢水流出的现象。漏钢事故发生的时间不同以及发生在铸坯上位置不同，可分为多种形式，包括：开浇漏钢、粘接漏钢、裂纹漏钢、卷渣漏钢等等。漏钢事故发生的原因也各不相同，包括设备因素、工艺操作因素、钢水原因等等。通过对每一起漏钢事故的原因分析，制定出了切实可行的防范措施。 关键词：保护渣；漏钢；措施 一、比较国内连铸机的先进性 （一）自动化程度高 （1）连铸机设计年产能130万吨，投产初期班组定员10人/班，目前定员6~7人/班，远低于国内同产能连铸机班组定员。（2）中包开浇只需要检查主控电脑上浇注条件具备后，在中间包操作箱上点“浇注”按钮，待中间包内钢水流入结晶器后就自动开浇。开浇过程结晶器液位和拉速控制，结晶器油润滑全部由电脑自动控制，不需要人为操作和干预。（3）切割和出坯系统全自动，出坯系统有冷床和热送两种模式，现场没有切割和出坯操作室，只有一个切割和出坯操作台。铸坯自带“信号”，铸坯定尺长度使用编码器跟踪，到定尺后自动切割，切割完成后，切割输送辊道有铸坯“信号”自动转辊，当铸坯“信号”到达翻钢机自动翻钢，当满足移坯车推坯条件后，移坯车自动推坯到冷床或者热送台架，移坯车自动返回，冷床或者热送台架自动出坯。（4）生产过程所有数据和设备动作全程可控。一级ERP主要记录主要生产数据。二级包括工程师数据站和操作数据站，所有生产数据和技术参数均可输入二级，二级自动控制生产过程。三级终端数据分析站，生产过程所有数据指标和设备动作情况均可监控，特别是出现异常情况和事故后，可以直接查看终端数据分析站，快速、准确找出故障原因。 （二）一台连铸机可实现多种断面生产，降低投资成本；生产不同断面铸坯，轧钢产品多元化，提高经济效益（1）连铸机设计可生产铸坯断面100×100~180×180，现场配备可生产130×130和150×150两种断面铸坯。生产的铸坯到轧钢后，轧钢一线生产棒材，二线生产型材。 （2）4~6小时快速实现换断面生产。换断面生产，设备上只需要更换结晶器和引锭杆前端的引锭头。设备和工艺技术参数仅在二级系统选择到要生产的断面即可，实现换断面生产非常快速和简单。 （三）安全生产和降低职工劳动强度相关设计严谨，理念更加人性化 （1）自我防错保护安全连锁条件合理。连铸机安全连锁条件设计根据人身安全和设备保护分为“主要条件”和“次要条件”，生产过程“主要条件”不满足时可能出现人身安全事故和设备损坏，必须停止浇注；生产过程“次要条件”不满足时，不会出现人身安全事故和设备损坏，现场负责人可根据实际情况决定是否浇注。 （2）创新地沟设计，使用小车清渣，降低职工劳动强度。地面到地沟设计有小车通道，出二冷密封室到冷床区域设备和地沟地面高度设计满足小车通行，需要清渣或者清理地沟短坯子时，小车进入地沟清理。 （3）生产过程人身安全保护细节设计更加人性化。方坯连铸机生产过程经常遇到注流二次开浇的情况，注流二次开浇需要人工到二冷密封室上引锭帽，上好引锭帽后引锭进入结晶器塞引锭，塞引锭的标准是决定二次开浇是否成功的关键。此连铸机设计的引锭帽和引锭头数据跟踪，可以快速、安全完成塞引锭操作，二次开浇成功率98%以上。 二、常见漏钢形式以及预防措施 （一）粘接性漏钢 粘接性漏钢是指坯壳与结晶器之间的保护渣膜中断，造成坯壳与结晶器直接接触，使拉坯阻力增大，将坯壳撕裂，在结晶器出口处漏钢；粘接性漏钢的特征是漏口以上的坯壳表面的振痕呈鱼鳞状（也叫倒“V”形），间距比正常的坯壳密，粘接部位坯壳比正常坯壳厚。预防粘接漏钢的主要措施： （1）应认真检查保护渣的颜色是否正常，有无结团结块现象，有没有杂物，以及是否潮湿，如有异常必须停用，并更换新保护渣。（2）注意对结晶器液面的监视，要注意观察结晶器液面保护渣的铺展性、流动性和四周渣圈的形成情况，由于结晶器对保护渣层的冷却作用，保护渣在弯月面结渣条是不可避免的，当渣条不严重时，一般不要挑动，如果结条严重，必须立即挑出，尤其要注意四个角部以及内外弧不易观察到的死角；钢液面不宜经常搅动，以免破坏熔融层； （3）检修或生产过程，必须重视检测结晶器偏振状况，偏差过大，液态保护渣很难进入坯壳和铜板之间的缝隙，会造成润滑不良，严重时会造成粘接漏钢。 （4）加强扇形段对弧精度的确认，过大的偏离或误差都会造成坯壳与结晶器之间的摩擦力增大；（5）当钢水温度低时，钢水流动性会变差，并影响保护渣的润滑性能，钢水纯净度低也会引起保护渣的变性，应当及时更换下一炉。（6）按拉速制度控制拉速，严防高温快拉、成分超标快拉等违规操作； （二）卷渣漏钢 卷渣漏钢是指渣条、渣块等大型颗粒夹杂物在结晶器卷入钢水，进入坯壳，因为夹杂传热慢，该处坯壳较薄，出结晶器后，表面夹杂遇二冷水急冷脆化，该处坯壳在钢水静压力作用下撕破漏钢，卷渣漏钢的漏口多为一个孔洞，在漏口以前的坯壳表面有时可以看到表面夹渣的痕迹，漏口以上的坯壳呈正常状态。 预防卷渣漏钢的主要措施： （1）结晶器液面控制要稳，当液面波动超过5%并持续5s时，应当立即出尾坯停浇；（2）中包工必须在每炉钢开浇后5分钟和停浇前5分钟检查渣条，及时将大渣条捞出。（3）塞棒上涨超过5mm时，待塞棒恢复正常时必须检查一次。 （三）开浇漏钢 开浇漏钢是指设备起步阶段，引锭头刚拉出结晶器就发生的漏钢。 预防开浇漏钢的措施：
浅析漏钢的类型及预防 连铸二车间技术组-郭幼永 一、前言：板坯漏钢的形式多种多样但重点主要集中在粘结漏钢和开浇起步后的漏钢。本文简要介绍常见漏钢的类型、漏钢的起因及相应的预防措施。为各班组在实际浇钢过程中提供参考便于降低漏钢事故的发生。 二、漏钢的类型 1、粘结漏钢 粘结漏钢是连铸生产过程中的主要漏钢形式，据统计诸多漏钢中粘结漏钢占50%以上。所谓粘结的引起是由于结晶器液位波动，弯月面的凝固壳与铜板之间没有液渣，严重时发生粘结。当拉坯时磨擦阻力增大，粘结处被拉断，并向下和两边扩大，形成V型破裂线，到达出结晶器口就发生漏钢。 粘结漏钢的发生有以下情况：内弧宽面漏钢发生率比外弧宽面高（大约3：1）；宽面中部附近（约在水口左右300mm）更易发生粘结漏钢；大断面板坯容易发生宽面中部漏钢；而小断面则发生在靠近窄面的区域；铝镇静钢比铝硅镇静钢发生漏钢几率高；保护渣耗量在0.25kg/t钢以下，漏钢几率增加。 2、发生粘结漏钢的原因： 1）、形成的渣圈堵塞了液渣进入铜管内壁与坯壳间的通道； 2）、结晶器保护渣Al2O3含量高、粘度大、液面结壳等，使渣子流动性差，不易流入坯壳与铜板之间形成润滑渣膜。 3）、异常情况下的高拉速。如液面波动时的高拉速，钢水温度较低时的高拉速。4）、结晶器液面波动过大，如浸入式水口堵塞，水口偏流严重，更换钢包时水口凝结等会引起液面波动。 3、防止粘结性漏钢预防措施 在浇注过程中防止粘结漏钢的对策有： （1）监视保护渣的使用状况，确保保护渣有良好性能。如测量结晶器液渣层厚度经常保持在8～15mm，保护渣消耗量不小于0.4kg/t钢，及时捞出渣中的结块等。
第33卷 第4期2009年7月 冶金自动化 Metallurgical I ndustry Aut omati on Vol .33 No .4July 2009 ?综述与评论? 几种常用漏钢预报系统模型的比较(下) 李同彬1 ,姚若华1 ,陈 波 2 (11上海宝信软件股份有限公司自动化部,上海201900;21上海仕为软件有限公司) 中图分类号:TF34116;TP274+15 文献标志码:A 文章编号:100027059(2009)0420001204 Co m par ison of useful breakout pred i cti on system m odels(B) L I Tong 2bin 1 ,Y AO Ruo 2hua 1 ,CHE N Bo 2 (1.Aut omati on Depart m ent,Shanghai Baosight Soft w are Co 1,L td 1,Shanghai 201900,China; 2.Shanghai Shi w ei Soft w are Co 1,L td .) 4 基于结晶器铜板热传输的漏钢预报逻辑 判断模型 逻辑判断模型,就是以上述三节内容为基础, 结合连铸设备工艺的实际情况,定时采样处理每一组热电偶数据,把其中的温度上升值、升温速率、上下热电偶温差等数据与设定的阈值进行对比。通过对比,分析单个热电偶温度变化的时间序列和组偶温度关联的空间序列,结合钢种、拉速、铸坯宽度、经验值等因素,判断坯壳断裂的发生部位、裂口的发展方向和坯壳的生长情况。 逻辑判断模型的本质是识别出可能引起漏钢 的温度模式,属于动态波形模式识别问题,如图3所示。上排热电偶随着时间的变化(即在几个采样周期内),出现温度上升的情况,此温度梯度为判断参数之一,该曲线的极值超过设定值(说明粘钢)或低于某个值。几个采样周期后,下面的热电偶温度上升,该曲线的极值也超过设定值(说明粘钢)或低于某个值,此温度梯度为判断参数之二;再过一段时间,随着上面热电偶的温度下降,下面热电偶的温度上升,出现负温差情况,此温差为判断参数之三。这样通过监控温度变化就可发出漏钢预报报警(图3(e ))。因此,上述特征的漏钢预报逻辑判断模型主要包括:最大最小值模型;温度上升速度模型;温度下降速度模型;温度上升幅度 模型;温度下降幅度模型;粘结点空间传递速度模 型;单偶漏钢温度模式识别;组偶漏钢温度模式识别;采样滤波模型等等。 图3 连铸粘结漏钢预报动态波形模式识别 Fig 13 Mode identificati on of dyna m ic wave of the BOPS 各个模型的设定参数及其最佳值,是依据经验在现场中调试确定的。也可由专业技术人员根据具体的生产状况,结合钢种、拉速、铸坯宽度、保护渣等因素进行设定。因此,这类模型的温度上 收稿日期:2008211225;修改稿收到日期:2009202220 作者简介:李同彬(19622),男,湖北武汉人,高级工程师,主要从事冶金行业自动化系统设计工作。
板坯粘结漏钢原因与预防措施 Doi :10.3969/j .issn .l 006-110X .2018.z l .005 板坯粘结漏钢原因与预防措施 孟阳 (天津钢铁集团有限公司炼钢厂，天津300301) [摘要]天津钢铁集团有限公司3号板坯连铸机短时间内多次发生的漏钢事故，作者通过排除法分析出漏钢 事故类型为粘结性漏钢。重点分析了发生粘结漏钢的原因，并对其他类型的漏钢机理进行简要介绍。针对3号板坯连 铸机的工艺操作和设备精度调整等方面制定了详细的改进措施，实施后，天钢3号板坯连铸机发生漏钢的几率大大降 低，降低了其对生产顺行的影响。 [关键词]漏钢；粘结；工艺；改进;板坯；连铸 Causes and Preventive Measures of Steel B1eed-out by Slab Bonding MENG Yang (Steel-making Plant , Tianjin Iron and Steel Group Co ., Ltd . Tianjin 300301, Ch 74$比"8+ In Tianjin Iron and Steel Group Co . Ltd . the bleed-out accident occurred many times in a short period of t ime on the No .3 slab continuous caster , and the author analyzed that the type of bleed-out accident by the method of exclusion was adhesive bleed -out . The cau were analyzed , and the mechanism of other types of bleed-out was brie process operation of No . 3 slab continuous casting machine and the adjustment of equ the detailed improvement measures were made . After the implementation , the probability of steel bleed-out in the No . 3 slab caster was greatly reduced , and the influence on production was reduced .Ke5 bleed -out , bonding , technology , improvement , slab , continuous casting o 引言 随着天钢板坯的连铸技术操作水平逐年提高， 漏钢率已经控制的很低。但是在2015年7月底至8 月初的5天时间内，天钢3#板坯连铸机出现两次漏 钢，经过仔细分析和逐一排除法，分析出这两次漏 钢均属于粘结漏钢。漏钢发生于板坯连铸生产环 节，造成设备损坏、产量降低、生产不稳定等严重后 果。本文分析了漏钢的原因，并提出解决漏钢问题 的方法，以预防漏钢事故的发生。 1连铸机基本情况 1.1 天钢炼钢厂3(板坯连铸机主要技术参数 (1) 机型:一机一流直结晶器弧形板坯连铸机， R =8.4m ; (2) 铸坯断面尺寸：180/200/250mm x 1050" 收稿日期：2018-06-02 作者简介:孟阳（1991一）男，天津人，主要从事板坯连铸工艺技 1600mm ; (3) 铸坯定尺：一切 6~9.9m ，二切 2"3.3m ;(4) 拉速范围:0.4~1.6m/min ;(5) 引锭杆插入方式:下装式；(6) 结晶器铜板长度:900mm ; (7) 振动装置:四偏心高频率小振幅振动系统；(8) 中间包容量:35~38t 。2 漏钢种类及原因 漏钢的种类大致可分为3种，开浇漏钢、尾坯 封顶漏钢和浇铸过程中漏钢。 2.1 开F 漏钢 指开浇过程中，不当的操作致使引锭头刚被拉 出结晶器，随机出现漏钢事故。2.2封顶漏钢 当浇注结束时，对尾坯进行尾坯封顶操作，封 顶前熔化的保护渣未捞干净，如二冷强度过大，出 结晶器的板坯收缩过大，使板坯鼓肚且又受到支撑 术管理工作。 tmmsmmmmm 你〈钢铁冶炼〉你 -15 -
xxxx大学xx学院 xxxxCOLLEGE, xxxx UNIVERSITY 毕业设计说明书设计（论文）题目：连铸漏钢的预测预报的研究 学生姓名：XXX 学号：XXXXXXXXXX 专业班级：XXXXXXX 学部：XXXXXXXXXXX 指导教师：XX XX XXXX年XX月XX日
摘要 摘要 在连铸生产过程中发生的各类事故中，损害最严重的是漏钢事故。据材料分析表明:粘结性漏钢约占漏钢总次数的65%~80%。为了避免或减少漏钢事故的发生，目前通常采用两条途径，其一是深入研究粘结性漏钢的形成机理，以便在生产过程中杜绝产生粘结漏钢的工艺条件;其二就是开发板坯连铸漏钢预报系统，检测在生产浇注过程中，结晶器中出现的漏钢征兆，然后采取减速等措施达到避免漏钢的目的。因此，参考国内外众多连铸资料，本文对板坯粘结性漏钢做了深入的研究。 首先，对连铸工艺做一个简要的介绍;再对板坯连铸粘结漏钢的形成机理及特点分析做了深入的讲述，提出了弯月面的破损是粘结漏钢发生的直接起因;又论述了影响板坯粘结漏钢的因素:浇注温度、保护渣的性能、钢水成分、拉速、结晶器的液面波动、锥度和振动装置以及预防措施;还对坯壳裂口的传播速度、热流以及振痕进行分析。 其次，逻辑预报方法虽然存在一些缺点，如易发生误报警等，但国内外的实践证明:逻辑预报方法仍是漏钢预报系统的一种重要途径，特别是新建铸坯生产线投产，缺乏生产数据就显示了逻辑预报的优点，显示它比其他预报方法更直观和灵活，有诸多可调参数，可由专业技术人员根据具体的生产状况设定。 因此，本文所开发的软件仍采用逻辑预报模型，用 VisualBasic6.0开发了板坯连铸漏钢预报仿真系统，对国内某钢厂的生产数据进行离线模拟，取得了良好的效果，证明了逻辑预报模型仍然是漏钢预报系统的核心判断模式，为该系统的进一步研发和完善奠定了扎实的理论基础。 关键词:连铸；板坯；粘结；漏钢预报
宝信漏钢预报系统应用后带来的经济效益分析 【摘要】宝信板坯连铸机漏钢预报及结晶器可视化系统是一种采集安装在结晶器铜板上多排热电偶的温度来预报板坯连铸过程中的粘结漏钢和裂纹漏钢并在线计算和显示结晶器热相图的系统，其成功开发和在唐钢的成功应用，给宝信带来了很好的国内外市场效应和经济效益，同时更为我们的用户创造了显著的经济效益和社会效益。 【关键词】连铸漏钢预报可视化 1 概述 漏钢一直是影响连铸生产及其设备寿命的主要因素，在各种造成漏钢的原因中，粘结性漏钢占绝大多数。因此，减少粘结性漏钢是降低连铸漏钢率的关键。 粘结性漏钢首先是由于某种原因造成弯月面附近钢水与铜板的直接接触而粘结，并随结晶器的振动及坯壳的下移，在粘结部的下方被拉断，破断处钢液流入而修复，但在下一次振动中重新拉断，这样，随着凝固的进行，断口不断下移，到结晶器下口时钢水从断口漏出。断口在下移的同时，也不断向二边扩展而形成破断线，宽边中央的粘结破断源可扩展到窄边，甚至到另一宽边。漏钢发生后，粘结的坯壳有时残留于结晶器的内壁。如果粘结发生时能够预报并采取措施，则可防止漏钢的发生，且板坯上可看到由破断线构成的明显的V形粘结痕迹。 为了能够预报粘结性漏钢的发生，宝信软件开发的漏钢预报系统及结晶器可视化系统（简称BBPS）采用模糊神经网络+逻辑判断技术，能准确地预报粘结性漏钢，并可根据用户的需要提供对“检测到粘结漏钢后的自动降速功能”及“粘结漏钢消失后的自动升速功能”的功能。 2 系统的特征 2.1 基于历史数据的数据挖掘技术的应用 BBPS的判断和报警模型是根据大量历史数据的样本学习而成，不仅采用了神经网络方法，而且开发了基于历史数据的空间判别网络。从历史数据形成的模型，应用于实时系统的数据分类和判别，这是典型的数据挖掘和从数据发现知识技术的应用。所有的模型数据都是在历史数据的基础上通过网络的学习而来，保证了判别的客观性，克服经验数据在不同工况情况下的偏差，对报警和判别提供了客观数据的保证[1]。 在系统投入初期，采用具备典型特征的3排的温度数据，系统稳定后，拟采用9排热电偶的温度数据参与判断漏钢，最终模糊神经元网络模型投入运行。 判别模型中空间判别网络的构造和应用