连铸过程中水口堵塞机理及其预防对策
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连铸二冷水喷嘴堵塞原因分析与对策武汉钢铁(集团)公司李英俞琴摘要:炼钢连铸二冷水水质问题引起喷嘴堵塞。
造成铸坯表面裂纹。
以昆钢三炼钢板坯连铸机二冷水喷嘴堵塞现状为例,从水处理工艺、水源、水质及运行管理等方面进行分析。
找出二冷水喷嘴堵塞的原因各影响因素。
提出相应整改据施。
关键词:昆钢连铸二冷水喷嘴堵塞原因分析对策措施昆钢三炼钢厂板坯连铸机,因连铸喷淋水喷嘴堵塞速度快、面积大,严重影响铸机生产和板坯质量。
武钢工艺优化品种结构小组邀请了武钢能源动力公司供水厂相关专业技术人员,对昆钢三炼钢板坯连铸机二次冷却水系统进行调查,从水系统工艺、水源、水质及运行管理等方面进行分析,找出二冷水喷嘴堵塞的原因和影响因素,提出相应整改措施。
1 现场调查1.1 喷嘴堵塞现状昆钢三炼钢板坯连铸机扇型段分为8区12段,各种直径的喷嘴有665个。
生产过程中,喷嘴堵塞现象十分频繁,在铸机开浇很短时间内,喷嘴被堵个数达100多个,被迫更换喷嘴后不久,又会有大面积喷嘴出水呈线状直至喷嘴堵塞,造成的后果是板坯表面出现裂纹。
1.2 水处理运行现状从各种运行记录得知,目前板坯连铸二冷水处理各个工序处于正常运行状态,经化学除油器处理后的水质达到且优于设计标准要求。
水处理站各项制度比较健全,水质分析、水处理药剂、水处理运行等参数都有较全面记录。
1.3 板坯连铸机二次冷却水系统工艺流程三炼钢扩建时,因受场地等条件限制,板坯连铸机二次冷却水未形成独立的水处理系统,而是并入热轧的浊环水系统。
板坯连铸机设计供水量520 m3/h,板带轧机设计供水量2339 m3/h,系统容积估算约8000~10000 m3,补充水量设计为120 m3/h,系统实际补水量极少。
因有外来水进入本系统,水的循环率无准确数据。
板坯连铸二冷水是敞开式浊循环水。
供出的水与铸机铸坯直接接触,铸坯、铸机表面大量氧化铁皮、润滑油、水乙二醇随水回到水站进行处理。
用户回水进入旋流沉淀池,去除大颗粒氧化铁皮后,进入化学除油器,通过投加混凝剂、絮凝剂,可去除水中大部分细小的氧化铁皮和油。
板坯连铸机二冷水喷嘴堵塞原因分析及对策作者:郭少云来源:《科技视界》2014年第20期0 前言二次冷却是连铸生产的重要环节,是使铸坯离开结晶器后接受连续冷却直至完全凝固的过程。
铸坯的中心热量除了通过铸坯的辐射方式带走,更主要是靠喷淋到铸坯表面的水滴的蒸发和升温而带走,影响二次冷却效果的是喷淋冷却水。
目前钢铁企业板坯连铸机二冷水喷嘴普遍存在堵塞的现象,喷嘴的堵塞导致铸坯局部冷却降温不均匀,造成角裂、表面缺陷等一系列的质量问题。
严重的制约着铸坯的质量和产量。
如何控制喷嘴堵塞,将喷嘴月堵塞率降低到3%以下,成为很多钢铁企业攻关的课题。
1 喷嘴堵塞原因分析1.1 堵塞物分类喷嘴的堵塞物主要有以下几类,油(包括液压油、润滑油)、氧化铁颗粒(氧化铁和气路中的腐蚀产物)、泥、水体中盐类的析出物(比如碳酸钙、碳酸镁等)、比较大的固体颗粒。
1.2 喷嘴堵塞方式分析1)油泥堵塞:这里的油泥是指在油的作用下将水体中其他细小固体物质粘附在一起而形成。
油泥对喷嘴的堵塞表现在两个方面,一是水体中已经形成的油泥对喷嘴堵塞,比如,连铸系统停止供水,连铸再次复产时,管道中富集的油泥由于水流的冲击而剥落,通过喷嘴时粘附在喷嘴口,直接将喷嘴堵塞。
二是连铸生产时,产生高温区,喷嘴的温度也很高,在此情况下水体中的油发生化学反应,油粘附在喷嘴上,由于油的粘度增加造成其他固形物在此富集,时间累积喷嘴堵塞。
2)结垢堵塞:水体中溶解盐含量高,在通过喷嘴时,高温下析出,富集产生喷嘴堵塞,在循环水高浓缩倍数时容易产生。
3)气路氧化物堵塞:气路中的气体难免会带有水分,在水的作用下,供气管路发生腐蚀,腐蚀产物脱落后堵塞喷嘴。
4)固体物质堵塞:连铸车间过滤器在不正常工作的状态下和检修时疏忽带来固体物质,从而进入布水管线,最终导致碰嘴堵塞。
以上几种堵塞方式是比较常见的情况,尤其是第一种情况,大部分的喷嘴堵塞都是由于油泥而造成。
2 解决对策除去生产工艺及设备装备等客观因素,连铸机喷嘴堵塞归根结底是一种管理问题,完善的管理模式、强有力的贯彻执行是降低喷嘴堵塞率的关键所在。
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。
板坯连铸机二冷水喷嘴堵塞原因分析及对策二次冷却是连铸生产的重要环节,是使铸坯离开结晶器后接受连续冷却直至完全凝固的过程。
铸坯的中心热量除了通过铸坯的辐射方式带走,更主要是靠喷淋到铸坯表面的水滴的蒸发和升温而带走,影响二次冷却效果的是喷淋冷却水。
目前钢铁企业板坯连铸机二冷水喷嘴普遍存在堵塞的现象,喷嘴的堵塞导致铸坯局部冷却降温不均匀,造成角裂、表面缺陷等一系列的质量问题。
严重的制约著铸坯的质量和产量。
本文分析了板坯连铸机二冷水喷嘴堵塞原因分析及对策。
标签:板坯连铸机;喷嘴;堵塞原因;对策引言:在连铸过程中,大量使用水进行铸坯冷却,二冷区冷却水直接与铸坯接触使得水中含有大量的油、金属粉尘、氧化铁皮、保护渣等。
这些物质进入到冷却水水处理系统中,会恶化水质,造成很大的危害水质恶化会直接导致喷嘴堵塞。
对京唐喷嘴堵塞物进行化验,其主要为铁氧化物和油的混合物、一些大颗粒杂质。
为了减少喷嘴堵塞数量,提高铸坯质量,本文对京唐公司水处理工艺流程和设备进行了调查分析,通过改善水质、提高过滤效果来降低喷嘴堵塞率。
1、喷嘴堵塞原因分析1.1、堵塞物分类喷嘴的堵塞物主要有以下几类,油(包括液压油、润滑油)、氧化铁颗粒(氧化铁和气路中的腐蚀产物)、泥、水体中盐类的析出物(比如碳酸钙、碳酸镁等)、比较大的固体颗粒。
1.2、喷嘴堵塞方式分析1)油泥堵塞:这里的油泥是指在油的作用下将水体中其他细小固体物质粘附在一起而形成。
油泥对喷嘴的堵塞表现在两个方面,一是水体中已经形成的油泥对喷嘴堵塞,比如,连铸系统停止供水,连铸再次复产时,管道中富集的油泥由于水流的冲击而剥落,通过喷嘴时粘附在喷嘴口,直接将喷嘴堵塞。
二是连铸生产时,产生高温区,喷嘴的温度也很高,在此情况下水体中的油发生化学反应,油粘附在喷嘴上,由于油的粘度增加造成其他固形物在此富集,时间累积喷嘴堵塞。
2)结垢堵塞:水体中溶解盐含量高,在通过喷嘴时,高温下析出,富集产生喷嘴堵塞,在循环水高浓缩倍数时容易产生。
连铸二冷喷嘴堵塞原因分析本文中通过对钢厂实际生产中的连铸二冷喷嘴使用情况进行了詳细研究,发现实际生产过程中存在着不同程度的二冷喷嘴堵塞的问题,并且在不同程度上影响了实际生产。
但是由于工作条件的不同,所造成的具体堵塞的原因也不相同。
为了减少堵塞情况出现,所以本文通过分析钢厂中二冷喷嘴的堵塞情况和原因,相应的提出防止喷嘴堵塞的具体措施。
标签:连铸;二冷水;喷嘴堵塞1.1喷嘴堵塞原因分析。
把堵塞的喷嘴喷嘴打开之后,发现了里面的堵塞物呈现了两种形态,一种呈现了片状,直径在1-3mm不等,颜色呈现出黑褐色,处于喷嘴的下部,较为松散,用手触摸感到有油存在。
另一种呈现黏泥状,用手触摸返现堵塞物较为粘手,而且散发出很大的油味。
具体形貌如下图所示。
对其中的堵塞物进行分析,结果如下表所示。
1.2 悬浮物的影响。
悬浮物所指的是颗粒直径大约为1-4mm以上的微颗粒,肉眼是可见的。
这些微粒只要是由泥沙、黏土、菌藻、病毒以及铁的微粉等成分组成,通常悬浮在水中,使水变得浑浊。
这些微粒一般是不稳定的,可以通过沉淀或者过滤来消除。
连铸二冷水在运行的过程之中,水喝空气在各个环节都会充分的接触,吸收了空气中大量的灰尘、泥沙、微生物、以及在生产中产生的铁的微粉(空气中漂浮的和直接接触铸坯带入的。
)之所以会形成比其他的循环水系统更加严重的悬浮物问题。
这是因为悬浮物的存在促进了系统中藻类的滋生,另一方面在藻类分泌物的合作下,比较容易粘附沉积在系统的喷嘴较小的空隙外面。
形成了黏泥的危害,发生了堵塞。
悬浮物的清除贯穿了连铸二冷水处理的全过程,从旋流井(或一次沉淀池)、化学除油器(或二次沉淀池)到高速过滤器。
在工业设计里,每一个设备的功能是明确的,某一个环节的设备运行不好,都会影响以后的工作的顺利进行,最终形成喷嘴的堵塞。
各个环节的正常运转,是维持系统稳定的基本条件,也是喷嘴能够正常工作的前提。
1.3 微生物的影响。
相比于其他的循环水系统,连铸二冷浊环水系统更适合微生物的生长。
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。
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造成铸坯表面裂纹。
以昆钢三炼钢板坯连铸机二冷水喷嘴堵塞现状为例,从水处理工艺、水源、水质及运行管理等方面进行分析。
找出二冷水喷嘴堵塞的原因各影响因素。
提出相应整改据施。
关键词:昆钢连铸二冷水喷嘴堵塞原因分析对策措施昆钢三炼钢厂板坯连铸机,因连铸喷淋水喷嘴堵塞速度快、面积大,严重影响铸机生产和板坯质量。
武钢工艺优化品种结构小组邀请了武钢能源动力公司供水厂相关专业技术人员,对昆钢三炼钢板坯连铸机二次冷却水系统进行调查,从水系统工艺、水源、水质及运行管理等方面进行分析,找出二冷水喷嘴堵塞的原因和影响因素,提出相应整改措施。
1 现场调查1.1 喷嘴堵塞现状昆钢三炼钢板坯连铸机扇型段分为8区12段,各种直径的喷嘴有665个。
生产过程中,喷嘴堵塞现象十分频繁,在铸机开浇很短时间内,喷嘴被堵个数达100多个,被迫更换喷嘴后不久,又会有大面积喷嘴出水呈线状直至喷嘴堵塞,造成的后果是板坯表面出现裂纹。
1.2 水处理运行现状从各种运行记录得知,目前板坯连铸二冷水处理各个工序处于正常运行状态,经化学除油器处理后的水质达到且优于设计标准要求。
水处理站各项制度比较健全,水质分析、水处理药剂、水处理运行等参数都有较全面记录。
1.3 板坯连铸机二次冷却水系统工艺流程三炼钢扩建时,因受场地等条件限制,板坯连铸机二次冷却水未形成独立的水处理系统,而是并入热轧的浊环水系统。
板坯连铸机设计供水量520 m3/h,板带轧机设计供水量2339 m3/h,系统容积估算约8000~10000 m3,补充水量设计为120 m3/h,系统实际补水量极少。
因有外来水进入本系统,水的循环率无准确数据。
板坯连铸二冷水是敞开式浊循环水。
供出的水与铸机铸坯直接接触,铸坯、铸机表面大量氧化铁皮、润滑油、水乙二醇随水回到水站进行处理。