浇铸CAS-OB处理的非铝镇定钢水口堵塞原因分析
- 格式:pdf
- 大小:142.18 KB
- 文档页数:3
改善连铸水口堵塞的方法小结大家普遍认为这主要是由钢水中的固态显微夹杂(如Al203、Ti02、ZrO2、稀土氧化物、CaS或A12O3•MgO 等)粘附在水口内壁而引起的,此外钢水的化学成分和钙处理工艺,以及Ar气注流保护措施、钢水温度、水口设计、耐火材料等因素都与水口的堵塞有关。
对夹杂物的变性处理对于连铸过程中水口堵塞比较严重的铝镇静钢,通常会在钢水中加入Ca-Si丝(或Ca-Si粉)来对A12O3进行变性处理.这主要是因为通过钙处理能将A12O3夹杂转化为低熔点的铝酸钙物质(主要是C12A7)。
但钙处理时需对钙加入量进行一定的控制:(1)钙加入量不足,容易生成高熔点的铝酸钙,如CA6,CA2和CA.(2)钙加入量过多,则会在CA和MnO。
A12O3的基体上产生更加难于解决的高熔点物质CaS或(Ca,Mn)S。
Ca添加量不足,A12O3颗粒没有被CaO改性为液体氧化物时,如果有CA6生成,水口会被迅速堵塞,这是因为在Ca处理的同时,生成了熔融的Ti02。
CaO。
A12O3起到粘结剂的作用。
所以只有添加最佳量的Ca才能取得所希望的效果,实验证明,在中间包温度1550℃及w(A1)在0.02%的情况下,要想避免CaS的形成,w(S)不可以超过0。
025%。
减少脱氧产物的沉积曾有学者道森计算过,对于典型的浇铸过程,如果每1500个非金属夹杂中有1个沉积在水口上,水口就可能堵塞。
为了减少夹带的脱氧产物的沉积,连铸生产中多采用吹Ar来改善,原因如下:(1)在水口壁上形成氩气膜,可防止脱氧产物与水口壁接触;(2)氩气泡将脱氧产物从水口壁上吹洗掉;(3)氩气泡促使脱氧产物的上浮;(4)喷氩可增强紊流,可使沉积物被冲洗掉;(5)水口内的压力增大,因而可减少通过水口的空气吸入;(6)氩气可防止钢水与耐火材料之间的化学反应.但吹Ar也容易引发一定的问题,这在实际生产中已有所体现。
首先它会增大结晶器的液位波动,气泡被带进坯壳产生质量缺陷;其次由于高的回压或水口热冲击抵抗性减小而加剧水口渣线侵蚀甚至开裂。
中间包水口堵塞机理及其防止措施摘要:文章就钢中三氧化二铝产生的原因、上浮机理及其影响其排除因素进行了分析,并提出保证铝镇静钢顺利浇注的一些技术措施。
关键词:水口;堵塞机理;三氧化二铝;铝镇静钢;浇注1前言Al-C质水口在浇注含铝镇静钢时,常有大量的白色絮状物质沉积在水口内壁,使水口堵塞。
水口堵塞的原因是由于熔点的化合物A12O3(熔点2020℃ ), CaS(熔点2450℃)或A12O3·MgO等粘附在水口内壁上造成的。
钢水中Al与耐材中氧化物及空气中氧发生反应形成A12O3,反应方程式为:3SiO2+4Al=2Al2O3+3SiFe2O3+2Al=Al2O3+2Fe3O2+4Al=2Al2O3大包水口发生堵塞时,往往会出现我们通常所说的“大包跟不上中包流”现象,当拉速降低仍不足以遏止中包液面下降时,通常采取的措施是去掉保护套管烧氧。
当这种办法仍难以保证钢流通畅时,只能换包浇注或停浇。
中包水口发生堵塞时,往往会出现结晶器液面持续下降,保护渣结壳严重,通常采取的措施是加大塞棒吹氩压力或快速关闭和开启塞棒冲掉堵塞物,但这会造成结晶器液面强烈扰动,铸坯表面出现纵裂和夹渣。
同时,一旦堵塞物被冲入钢水中,又会恶化铸坯内部质量,更重要的是,这些被冲洗下来的堵塞物阻碍液渣流入铸坯与结晶器壁之间的空隙,由于堵塞物的含碳量高(塞棒和浸入式水口均含有碳)和A12O3含量高,不但使弯月面钢水的含碳量升高,还使液渣的A12O3含量和黏度升高,因而增加粘结漏钢的危险。
如果堵塞物采取上述措施后仍然无法保证水口下流则只能停浇。
2氧化铝质点聚合机理分析2.1碰撞理论钢水中的A12O3质点相撞后会发生粘附、烧结、聚合,并从钢水中分离出来.其动力学依据为:△G0=F1·σFe+F2(σtnc-σFe-tnc)式中: σFe——钢水表面能: σtnc——夹杂物的表面能: σFe-tnc——钢与夹杂物界面的自由能。
板坯连铸低碳铝镇静钢中间包水口堵塞分析及其预防措施摘要:对攀钢炼钢厂板坯铸机浇铸低碳铝镇静钢过程中出现的中间包水口堵塞进行分析,在实施一系列工艺控制和预防措施后连铸生产逐步顺行,技术经济指标显著改善。
关键词:板坯连铸低碳铝镇静钢水口堵塞1 前言低碳铝镇静钢由于具有冲压性能良好和可以冷态成型的特性,因此成为冷轧板材的必备原料。
攀钢炼钢厂从2003年5月开始试制低碳铝镇静钢板坯,钢种要求C≤O.08%。
Als为0.020~0.080%,低碳易造成钢水过氧化,而较高的Als又很容易导致连铸中间包结水口。
一年多来的试制生产表明,最大的难题是中包水口堵塞使铸机提前停浇。
为此,钢厂在板坯铸机上采取了一系列工艺控制和预防措施,使低碳铝镇静钢的浇注工艺逐步顺行,技术经济指标明显改善。
2 中包水口堵塞原因分析2.1 水口堵塞物来源通过对水口堵塞物的检测和分析。
确定中包钢流通道堵塞原因主要是由于高熔点的化合物A1203(熔点2050℃)、CaS(熔点2450℃)或A1203·MgO等粘附在水口内壁上造成。
对堵塞沉积物作化学分析,成份见表1。
表1 堵塞沉积物化学成分由表1可见,堵塞沉积物的主要成分是A1203,它的来源主要有3个方面:(1)低碳铝镇静钢,在冶炼过程中采用两步脱氧法脱氧,用铝锰铁和铝铁作为脱氧合金,其中的铝将由脱氧反应(1)、(2)形成A1203。
2[Al]+3[0]=( A1203) (1)(Fe203)+2[A1]=( A1203)+2[Fe] (2)(2)大包及中间包水口为A1203-C质水口,在高温下,水口中的Si02被C还原为SiO及CO。
当SiO和CO 接触到钢液时,增加了水口内壁氧的活度,使钢液中的溶解铝被氧化,反应式为(3)、(4)、(5),总反应为(6):(Si02)+(C)={SiO}+{CO} (3)3SiO+2[A1]=( A1203)+3[Si] (4)3C0+2[A1]=(A1203)+3[C] (5)总反应为:3(Si02)+3(C)+4[A1]=2(A1203)+3[Si]+[C] (6)(3)水口密封性不够,钢液二次氧化发生(7)式反应,产生A1203:302+4[A1]=2(A1203) (7)2.2 中包水口结构及堵塞过程板坯连铸机中包水口从上到下由三部分组成:与塞棒配合可实现控流和防堵的透气上水口:由三块滑板组成的可实现自动控流的VSVC71SE滑板机构;可快换的浸入式下水口。
常见浇钢事故及防止中间包浇注出现的生产事故可分为两类:一类是操作事故,另一类是设备事故。
其中一部分操作事故也是由设备不良引起。
常见的操作事故有:中间包水口堵塞、脱方、漏钢、溢钢、挂钢、铸坯抖动。
常见设备故障有振动不振或不规则、无拉速、供油不均等。
以下对主要生产事故进行分析。
一、中间包钢水堵塞在浇钢过程中,流入结晶器的钢流自然变小或断流称为水口堵塞或水口结瘤,这是方坯连铸最常见事故。
产生水口堵塞的主要原因有:1.钢水温度低钢水流动性随温度降低而迅速降低。
钢水温度低,粘性大,在水口处就容易发生钢凝结而造成水口冻死堵塞想象。
这种水口堵塞大多发生在开浇第一炉的冷中间包,大包换包和钢水上大包台等待浇注时间过长的炉次。
当中间包钢水温度过高,向中间包加小废钢冷却时,废钢的加量不当,也容易使水口冻死。
2.钢中残铝量过高铝镇静钢,钢中残铝大于0.006%,[Al]的二次氧化产物Al2O3熔点高。
高熔点Al2O3被水口壁所附吸,也会使水口堵塞。
出现这种现象,温度一般偏高或正常,水口堵塞是缓慢形成的。
3.钢水脱氧不良钢水脱氧不良,氧含量大,钢水在降温过程中发生二次脱氧。
若[Mn]/[Si]较小,二次脱氧产物会形成固相的SiO2微粒,这些微粒残存于钢液中会降低钢液的流动性,并逐渐积聚在水口上,使水口堵塞。
4.中间包钢液面过低中间包钢液面过低时也容易引起水口堵塞。
尤其是大包更换,第二炉钢水未能及时向中间包注入钢水,致使中间包液面降低得很低,很容易发生水口堵塞。
这是因为一方面中间包液面低,降温大,另一方面中间包死角区的低温钢水使水口冻结。
发生水口堵塞后,一般情况只能停浇。
若水口堵塞发现较早,并能及时采取措施,也可挽回或部分挽回。
可采取的主要措施有:1)迅速提高中间包液面高度;2)用氧洗水口;3)向中间包加适量的Ca/Si合金。
二、拉漏铸坯出结晶器下口,其坯壳内部尚有较多的钢液。
若坯壳因某种原因而破裂,钢水就会从裂口中漏出来,这就称作拉漏或漏钢。
减少中间包水口堵塞的生产实践随着经济的发展和人们对生活质量的要求不断提高,中间包水口的重要性越来越受到重视。
中间包水口是冶金工业中的关键设备之一,其作用是将钢水从转炉或电炉中倒入中间包中,再从中间包中倒入连铸机进行浇铸。
但是,中间包水口堵塞是一个常见的问题,不仅会影响生产效率,还会造成严重的安全事故。
因此,如何减少中间包水口堵塞是一个值得探讨的问题。
一、原因分析中间包水口堵塞的原因有很多,主要包括以下几个方面:1. 钢水中含有较多的氧化物和杂质,这些物质会在水口处沉淀,导致水口堵塞。
2. 水口内壁存在腐蚀、磨损等情况,会使水口口径变小,从而引起水口堵塞。
3. 水口内部存在结垢、结晶等物质,也会导致水口堵塞。
4. 操作不当,如倒钢水时过于急促,或者未及时清理水口等,也会引起水口堵塞。
二、解决方案为了减少中间包水口堵塞,我们采取了以下措施:1. 加强钢水的净化,降低氧化物和杂质的含量。
2. 定期对水口进行检查和维护,及时清理水口内部的杂质和结晶。
3. 对水口进行防腐蚀处理,延长水口的使用寿命。
4. 加强操作人员的培训,提高操作技能,避免操作不当引起水口堵塞。
三、实践效果通过以上措施的实施,我们取得了一定的效果。
中间包水口堵塞的情况得到了一定的缓解,生产效率得到了提高,安全事故的发生率也有所降低。
具体来说,我们采取了以下措施:1. 对钢水进行净化处理,降低氧化物和杂质的含量,使钢水的质量得到了保证。
2. 对水口进行定期检查和维护,及时清理水口内部的杂质和结晶,保证水口的畅通。
3. 对水口进行防腐蚀处理,延长水口的使用寿命,降低了维修成本。
4. 加强操作人员的培训,提高操作技能,避免操作不当引起水口堵塞,保证生产安全。
总之,减少中间包水口堵塞是一个重要的生产实践问题,需要我们加强管理,采取有效措施,切实降低水口堵塞的发生率,提高生产效率和安全性。
含Ti超低碳钢水口堵塞行为的研究简龙张越臧绍双孙艳霞赵志刚康永弟(鞍钢股份有限公司炼钢总厂,鞍山 114021)摘 要 针对鞍钢2150ASP中薄板坯铸机在浇注冷轧含Ti超低碳钢的生产实践,研究了超低碳铝镇静钢中Ti含量对水口堵塞的影响机理,对提高产品的内部质量和钢水的可浇性具有指导意义。
关键词 超低碳钢Ti含量水口堵塞Nozzle Clogging Behaviour Investigation ofTi-bearing Ultra Low Carbon SteelJian Long Zhang Yue Zang Shaoshuang Sun YanxiaZhao Zhigang Kang Yongdi(The Steelmaking Plant of Ansteel, Anshan, 114021)Abstract The paper is from the production practice of cold rolled Ti-bearing ultra low carbon steel at 2150ASP in Ansteel.It explain the mechanism that the nozzle clogging be affected by the content of Ti in Al-killed ultra low carbon steel. And it is propitious to improve the inner quality of slab and casting capability.Key words ultra low carbon steel, Ti inclusions, nozzle clogging1 前言鞍钢炼钢总厂四工区2150ASP生产线采用中薄板板坯铸机在浇铸含Ti超低碳铝镇静钢时发现连铸水口堵塞现象与钢水中的Ti含量有关,随钢中Ti含量的增加,超低碳铝镇静钢钢水可浇性变差,水口堵塞严重。