方坯连铸机漏钢原因分析及改进措施
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板坯连铸机粘结漏钢的原因分析及预防刘雷锋摘要: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。
连铸机典型漏钢的特征及成因分析摘要:连铸机在运行过程中,漏钢问题属于常见问题之一,漏钢问题的出现将会严重影响到连铸机运行质量,降低工作效率,所以需要通过分析典型漏钢的特征与出现原因,以此来防止漏钢问题的发生。
本文通过对连铸机的运行进行研究,并结合实际对连铸机漏钢特征、原因提出个人观点,希望为关注连铸机典型漏钢问题的人群提供参考。
关键词:连铸机;典型漏钢;故障分析引言:连铸机的主要作用就是对高温钢水进行持续浇筑,为了保证浇筑质量,需要对漏钢问题进行严格控制,通过控制钢水成分、温度等方式可以较少漏钢带来的危害,进而提高浇筑效果。
因此,有必要对连铸机漏钢特征与原因进行分析。
一、连铸机漏钢类型与原因高温钢水在结晶器内部发生凝固时,将会出现凝固收缩的情况,此时体积将会变小。
通常情况下,凝固收缩问题可以分为相变收缩、温降收缩两个不同的阶段,钢水在凝固时会因为各种原因而导致浇筑出的胚壳出现局部脆弱的问题,进而发生漏钢的情况。
漏钢问题发生时,往往会伴随着非常大的声音,并且在顶弯区域能够看到钢花喷出[1]。
除此之外,还能够在主控室的钢水液位监控中,发现液位大幅下滑,漏钢问题出现时,其曲线多会表现出小幅下降转大幅下降或始终急速下降的趋势。
在钢水浇筑时,漏钢问题非常常见而且很难避免,因为其产生的原因非常复杂,连铸机较为典型的漏钢问题可以分为以下几种。
(一)粘结型漏钢粘结型漏钢是极为常见的漏钢问题,一般会在结晶器出口发生。
在连铸机运行期间,初生坯壳会在结晶器周围生成热点,热点会在拉坯作用下出现破裂,粘结在结晶器钢板上,在坯壳经过下口气隙区时,如果裂口无法及时焊合,就会导致漏钢问题的发生。
在发生粘结型漏钢时,坯壳振痕会出现不对称的情况,而且在多数时间都会在结晶器的内部残留一截坯壳。
粘结型漏钢的出现原因大致可以分为以下几种。
1.保护渣当保护渣自身的理化性能无法与钢种、钢水温度等参数匹配时,就有可能出现粘结型漏钢的问题,因为保护渣的熔化速度、熔点等参数性能都将会影响到连铸机的浇筑质量。
中薄板连铸机漏钢的原因分析及其预防措施中薄板连铸机漏钢是指在铁水喷射过程中,由于铁水的喷射量不足或喷射口尺寸、压力不合理等原因,使铁水不能完全覆盖熔池上的碳切削渣片而形成的裂缝,而从这些裂缝中喷出的铁水为漏钢。
漏钢的现象对板材的质量有很大的影响,如果发生漏钢,将会破坏中薄板的性能,从而影响板材的使用价值。
薄板连铸机漏钢的原因主要有以下几点:1、喷射量不足:当铁水在喷射口流出的速度太慢时,将会形成漏钢现象。
2、喷射口尺寸太大:当喷射口的尺寸太大时,由于局部高温和气体的作用,铁水将会被分散,产生空洞,从而形成漏钢现象。
3、喷射压力不合理:当喷射压力过大或过小时,铁水会出现分散,流程不均匀,也会出现漏钢现象。
4、铁水温度不合适:当铁水温度太低时,容易形成渣壁高度偏大,使中薄板无法完全覆盖,从而发生漏钢。
为了预防和消除薄板连铸机漏钢现象,需要采取一些措施:1、检查连铸机的工作状态,确保各机构的正常运转和参数的正确调整,尤其是检查喷射口的尺寸和喷射压力是否合理以及是否有小破损现象。
2、检查熔池的工作状态,确保铁水的温度、流量、浓度和流速等参数处于标准范围内,以保证充分覆盖熔池上的碳切削渣片,以防止漏钢。
3、采用专业的控制装置,实时监测铁水出口,一旦检测到漏钢,就可以及时调整参数或停止喷射,以避免漏钢现象发生,从而提高产品质量。
4、定期检查板材表面,及时发现漏钢现象,及时处理,以防止漏钢扩散,影响板材的整体质量。
综上所述,中薄板连铸机漏钢的原因主要有喷射量不足、喷射口尺寸过大、喷射压力不合理和铁水温度不合适等,为了预防漏钢,应该检查连铸机及熔池工作状态,控制参数,采用相应的控制装置,定期检查板材表面,从而保证中薄板材质量,提高产品的使用价值。
厚板坯连铸机漏钢原因分析及预防措施摘要:针对南阳汉冶特钢有限公司厚板3#厚板坯连铸机近三年发生漏钢事故的实际情况,分析探讨每次漏钢事故的原因,我们工程技术人员认为,3#厚板坯连铸机漏钢原因主要有钢种成分、开浇升速不规范、浸入式水口尺寸设计不合理、结晶器液面波动、钢水温度、结晶器保护渣及异常情况下的操作等,严格控制钢水中的Al2O3含量、控制铸机升速幅度、优化浸入式水口尺寸、避免结晶器液面波动、控制钢水温度、选择适宜的保护渣及加强操作等措施,厚板坯铸机漏钢可以完全避免。
关键词:厚板坯漏钢保护渣浸入式水口措施前言漏钢是板坯连铸生产中的恶性事故,事故危害可造成设备损坏,更换和修复结晶器和直弧段,滞坯处理时可能造成拉矫设备和扇形段辊列损坏,生产非正常中断,造成本炉次及后续炉次钢水回炉或该计划,降低了钢水收得率和合同计划的顺利执行,导致生产成本增加。
事故处理需要24~48小时,降低了连铸作业率。
事故处理时,职工劳动强度大、安全隐患多,增加了管理难度。
一次漏钢事故经济损失300~500 万元,甚至500万元以上。
南阳汉冶特钢炼钢厂3#铸机是西安重型机械研究所设计的全国第一台超厚板板坯连铸机,该铸机于2010年底建成投产后,月产可达5万t以上,至2013年5月,共生产板坯150万t。
随着铸机产能的逐渐释放,因管理和操作经验欠缺,漏钢成为威胁板坯生产稳定的首要问题。
不断总结教训、积累经验,降低漏钢事故率,是稳定连铸机生产、节能降耗、降低成本、增加效益的有效途径之一。
1汉冶特钢厚板板坯连铸机参数及漏钢情况1.1汉冶特钢厚板板坯铸机主要工艺参数,见表1。
1.2粘结漏钢事故分析表2010~2013年常规板坯连铸机粘结漏钢情况分析表,见表2。
2板坯连铸机漏钢原因分析2.1粘结漏钢的机理在钢水浇注过程中,结晶器弯月面的钢水处于异常活跃的状态。
由于各种原因,浇铸过程中流入坯壳与结晶器铜壁之间的液态渣被阻断,当结晶器铜板与初生坯壳的摩擦力大于初生坯壳的强度时,初生坯壳被撕裂与铜板产生粘结。
小方坯角部纵裂漏钢的成因与控制小方坯角部纵裂漏钢是指小方坯生产过程中,产生了角部纵向裂纹或者出现漏钢现象。
这是一种常见的小方坯生产过程中出现的缺陷问题,会严重影响小方坯的质量和生产效率。
因此,对于小方坯角部纵裂漏钢的成因和控制,需要我们进行深入的研究和探讨。
一、小方坯角部纵裂漏钢的成因1. 钢水温度不稳定:小方坯在浇注时需要保持一定的钢水温度,如果钢水温度不稳定,就会导致小方坯角部温度不均匀,从而引发角部纵裂漏钢的问题。
2. 铸模温度不稳定:铸模的温度也是影响小方坯质量的一个关键因素,如果铸模温度不稳定,就会影响小方坯的结晶过程,从而导致角部纵裂漏钢的问题。
3. 组织不均匀:小方坯的组织均匀性也会影响小方坯角部的质量,如果组织不均匀,就容易出现角部纵裂漏钢的问题。
4. 浇注速度过快:在小方坯的浇注过程中,如果浇注速度过快,就会导致小方坯内部结晶不均匀,从而引发角部纵裂漏钢的问题。
5. 垫料不合适:在小方坯的生产过程中,垫料的选择也是十分关键的,如果选择的垫料不合适,就会影响小方坯的结晶过程,从而引发角部纵裂漏钢的问题。
二、小方坯角部纵裂漏钢的控制1. 控制钢水温度:在小方坯的生产过程中,需要控制好钢水温度,保持钢水温度的稳定性,这样可以保证小方坯角部温度均匀,从而避免角部纵裂漏钢的问题。
2. 控制铸模温度:在小方坯生产过程中,铸模的温度也是需要控制的,要保证铸模温度的稳定性,从而保证小方坯的结晶过程均匀,避免角部纵裂漏钢的问题。
3. 提高组织均匀性:小方坯生产过程中,要注重提高组织的均匀性,选用优质的钢水和垫料,避免组织不均匀导致的角部纵裂漏钢的问题。
4. 控制浇注速度:在小方坯的浇注过程中,需要控制浇注速度,避免浇注速度过快导致小方坯内部结晶不均匀,从而引发角部纵裂漏钢的问题。
5. 合理选择垫料:在小方坯的生产过程中,需要合理选择垫料,选用合适的垫料可以保证小方坯的结晶过程均匀,避免角部纵裂漏钢的问题。
连铸漏钢的事故类型及原因、预防措施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。
开浇漏钢(1)中包塞棒头部及上水口碗部烘烤不良。
因碗部较低,传统烘烤方法烘烤火焰达不到碗部,致使碗部温度比其他部位温度低100~200℃。
钢水温度低易造成冷钢垫棒、钢流失控,被迫提高拉速,导致坯头未充分凝固,造成开浇漏钢。
(2)纸绳松动,钢水从其缝隙中渗漏;纸绳受潮,遇钢水后爆炸产生缝隙,钢水从缝隙中渗漏。
(3)铁屑层过薄,造成钢水将纸绳燃烧后从缝隙渗出;铁屑层过厚,将导致坯头强度不足,坯壳被拉断;铁屑受潮、有油污或有杂物,遇钢水后爆炸或燃烧,钢水将纸绳燃烧后从缝隙渗出或坯头强度不足,坯壳被拉断。
(4)传统的封堵引锭方式是用纸绳将引锭头与结晶器间四周的缝隙塞紧、塞实。
钢水到站测温时,先在引锭头上均匀铺撒20~30mm厚的铁钉屑,然后在铁钉屑上按规定交叉摆放好钢板条。
如果钢板条摆放不好,会使钢水直接冲刷铁屑和纸绳;若钢板条熔化不充分,则初生坯壳过薄,拉坯时将导致坯壳撕破。
(5)操作中存在以下问题:开浇钢流过大,将铁屑冲散或将钢水溅到结晶壁上、角缝上形成夹钢;起步提速过快,每次超过0.1m/min,初生坯壳承受不了其拉力;有异物进入结晶器,并咬入初生坯壳中。
连铸机漏钢的原因及防范措施1.机械密封磨损:由于连铸机设备长期高速运转,机械密封件会因为摩擦而磨损,导致钢水从密封部位泄漏出来。
2.设备老化:随着连铸机的使用时间增加,设备可能会出现老化现象,如设备结构松动、焊缝开裂等,从而引发漏钢问题。
3.冷却系统故障:连铸机的冷却系统中通常使用大量的冷却水来保持设备和钢水的温度。
如果冷却系统存在故障,例如水管破裂、阀门关闭不严等,就会导致钢水泄露。
4.操作不当:操作人员的操作技术和操作规程不当可能导致连铸机漏钢。
例如,钢水浇注时没有及时关闭阀门、不按照规定程序进行操作等。
1.定期检查和维护机械密封:定期检查和维护机械密封是防止漏钢的关键。
可以根据生产情况设定维护频率,及时更换磨损的机械密封件,确保设备的正常工作和钢水的密封。
2.防止设备老化:定期检查设备的结构和焊缝,及时发现问题并修复,避免设备老化导致的漏钢。
3.定期维护和检查冷却系统:定期维护和检查冷却系统,确保冷却水管道和阀门的完好和紧密连接。
定期清洗冷却系统,防止积垢和堵塞。
4.提高操作技术和规程:加强操作人员的培训,提高其操作技术水平。
制定和执行严格的操作规程,确保每个环节都按照规程进行操作,避免因操作不当导致的漏钢问题。
5.安装漏钢探测器:安装漏钢探测器来及时检测和报警漏钢,以便能够迅速停机修复,避免漏钢问题扩大。
6.提高设备的自动化程度:通过提高设备的自动化程度,减少人为的操作,从而降低操作失误导致的漏钢风险。
总之,连铸机漏钢的原因多种多样,需要通过定期检查和维护设备,提高操作技术和规程,安装漏钢探测器等方式来加强防范措施,确保连铸机的正常运行和钢水的安全。
摘要关于钢厂方坯连铸机漏钢情况,分析了夹渣漏钢、粘结漏钢和角部裂纹漏钢的特点及机理。
产生各类漏钢的主要原因是保护渣的性能、结晶器的精度、钢水过热度、拉速及浸入式水口的对中、操作等因素。
通过采取相应的措施,铸机的漏钢率有明显的降低。
关键词:方坯连铸机、漏钢、粘结、夹渣、角部裂纹1概述在连铸生产中,漏钢是危害很大的事故,轻则影响铸坯质量,造成废品,重则影响连铸机作业率,损坏设备,危机操作人员安全。
近年来,随着连铸工艺技术的进步,漏钢事故得到了有效抑制,但仍不能完全避免。
在连铸日趋高效化的今天,要保障生产的顺利进行,提高连铸机作业率,就必须减少和控制漏钢次数。
唐钢漏钢事故较多,漏钢率达到了0.209%,严重影响生产的畅行,对漏钢的成因进行分析,并采取相应措施,从而控制了漏钢事故的发生。
2铸机参数及漏钢情况2.1连铸机的主要工艺参数唐钢二钢轧厂有两台四机四流、三台六机六流方坯连铸机,实际年产能力400万t,浇铸的断四种:150 mmX 150 mnl、165 mmX 165 Innl、165 InnlX225 nlITl、165 mmX280 nnTl,所生产的钢种主要有建筑用钢、低合金钢、硬线钢、轴承钢、焊接用钢等近100个品种。
铸机采用定径水口和塞棒控制两种,浸入式水口加保护渣进行保护浇铸。
2.1.1 漏钢情况对该厂一年全年的漏钢情况分类统计,以夹渣漏钢、粘结漏钢和角部裂纹漏钢为主要漏钢类型,分别占漏钢总数的33.2%、26.5%和22%。
2.1.2夹渣漏钢、粘结漏钢和角部裂纹漏钢的原因分析2.1.3夹渣漏钢特点及机理第二钢轧厂方坯连铸机发生夹渣漏钢主要有以下特点。
1)漏钢处坯壳有一定的弧度,不像裂纹漏钢,有撕裂的感觉。
同时一般在漏钢后结晶器内没有残余坯壳。
2)夹渣漏钢主要是由于坯壳形成时夹带保护渣或大颗粒高熔点杂物导致传热减少,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、结晶器中铝丝喷加不当造成氧化铝偏高、各种耐材脱落、浇铸过程中结晶器液位波动等,都会促使坯壳夹渣,抑制坯壳生长,造成漏钢。
3)绝大多数夹渣漏钢都是夹渣点刚刚出结晶器便发生漏钢。
2.2夹渣漏钢的原因经过现场调查分析,发现铸机发生夹渣漏钢的主要原因有以下几点。
1)结晶器振动。
结晶器振动是为了实现新生坯壳与结晶器铜管脱离,但当结晶器振动不够平稳,偏摆过大,就会将结晶器内钢液表面的渣子卷入钢水中,部分没能上浮的渣子就会随铸坯一起被拉出结晶器,当渣子靠近坯壳时就会造成传热过低,坯壳偏薄,无法承受钢水静压力,产生漏钢。
2)操作原因。
操作不当,造成结晶器液面波动过大,也会产生与结晶器振动不平稳相似的卷渣漏钢。
3)钢水纯净度不够。
钢水纯净度不够、钢水二次氧化,杂质聚集到一定程度,随钢流被卷到结晶器钢水深处,部分没能上浮的渣子就会随铸坯一起被拉出结晶器,当渣子靠近坯壳时就会造成传热过低,坯壳偏薄,无法承受钢水静压力,产生漏钢。
4)转炉、大包、中间包中脱落的耐材,不能及时上浮,也会造成夹渣漏钢。
3.粘结漏钢在钢水浇铸过程中,结晶器弯月面的钢水处于异常活跃的状态,如果浇铸过程中流入结晶器与坯壳之间的液态渣被阻断,并且当结晶器铜板与初生坯壳摩擦力大于初生坯壳的强度时,初生坯壳被拉断,与铜板产生粘结。
这时被粘着的铸坯和向下拉的铸坯的界面凝固壳破裂,在破裂处流人钢液,重新形成新的很薄的坯壳。
在振动和滑动时该坯壳又被拉断,钢液补充后又形成另外一个新的薄坯壳。
这一过程反复进行,直到新坯壳达到结晶器出口后就会漏钢。
3.1粘结漏钢特点及机理该厂连铸机发生粘结漏钢时主要有以下一些特点。
1)粘结漏钢的坯壳上部粘结在结晶器铜壁上,呈现上部坯壳厚、下部坯壳薄的特点。
2)粘结漏钢主要是由于拉速太高、改变拉速太快或坯壳与结晶器之间润滑不良引起的。
3)铸坯漏钢部位附近的振痕紊乱,甚至没有振痕,表面麻点较多。
3.1.1粘结漏钢的原因经过现场调查分析,发现铸机发生粘结漏钢的主要原因如下。
1)保护渣的性能。
保护渣润滑性能不好是发生粘结漏钢的主要原因。
保护渣是根据所浇钢的成分设计的,如果浇铸温度过高(过热度超过40℃)或过低(过热度低于10℃),保护渣的润滑效果就差,导致坯壳与铜板之间的摩擦增大,就有可能发生粘结。
同时液渣层的厚度也有重要影响,液渣层厚度在10,---15 ITlIn较理想。
2)结晶器振动。
结晶器有规律的往复振动,能够实现铸坯的负滑脱,防止结晶器铜管与坯壳粘结,获得较好的铸坯表面质量。
如果结晶器振动不平稳(振动频率、振幅不合适),初生坯壳所受的摩擦阻力增大,容易造成坯壳与结晶器铜管粘结,导致漏钢。
3)结晶器倒锥度。
在结晶器传热过程中,铸坯坯壳与结晶器铜管之间的气隙热阻最大,占结晶器传热中总热阻的70%"-'90%。
结晶器设计上大下小具有合适的倒锥度,可以减小下部气隙,改善传热效果。
经分析发现,如果倒锥度过大(大于1.2%/m),将会增加结晶器铜管与坯壳之间的摩擦力,当阻力超过铸坯拉力和钢水静压力时,就会造成漏钢。
如果倒锥度过小(小于0.7%/m),则会增大气隙热阻,不利于结晶器传热,坯壳过薄,当铸坯出结晶器下口时,坯壳无法承受钢水的静压力和拉矫机的拉力而产生漏钢。
4)钢水过热度。
当钢水温度过低(过热度低于10℃)时,会造成保护渣融化速度过慢,结晶器内液渣层过薄(不足10 ram)。
当拉速偏高时,保护渣的融化跟不上铸坯拉速,造成渣膜过薄甚至没有渣膜,增加坯壳与结晶器铜管之间气隙,降低传热效率,造成坯壳偏薄甚至与铜管壁直接粘结,而造成漏钢。
3.1.2角部裂纹漏钢角部裂纹漏钢的特点和机理经统计分析,方坯角部裂纹漏钢主要有以下一些特点。
1)漏钢位置主要集中在距离内外弧面角部10~30 mm处,长度10,--100 mm不等。
2)漏钢部位多发生在扇形段位置,距离结晶器下口约100~400 mm。
3)漏钢的坯壳断面厚度不均,角部附近坯壳最薄只有5~10 mm,而中间最厚处可达到20 film左右。
结晶器中的坯壳中间部位是一维传热,气隙形成较晚,同时坯壳中心部位在整个结晶器长度内冷却强度始终较高,出结晶器时坯壳较厚(15~20mm),该处较少出现裂纹漏钢。
而弯月面以下结晶器角部是二维传热,冷却强度较强。
角部中心直接的过度部位,既不是二维传热,也不会因为钢水的静压力作用而靠近结晶器壁,故冷却强度最弱,坯壳最薄,出结晶器后,在钢水的静压力及热应力作用下最容易形成裂纹,当裂纹较深时即会造成漏钢。
3.2角部纵裂漏钢的原因通过对铸坯角部纵裂漏钢的分析及现场观察,发现其主要原因有以下几点。
1)钢种影响。
浇铸碳质量分数在0.08%~0.20%的碳钢从液相冷却到1 495℃左右时发生包晶反应(比较明显)。
发生该转变时,铸坯线收缩系数为9.8×10~/'c,而未发生包晶反应的线收缩系数为2×10_5/。
CE2l。
含碳量在上述区间时,发生包晶反应,线收缩率较大,坯壳与结晶器壁容易形成气隙。
而气隙的过早形成会导致坯壳的收缩不均匀和坯壳的厚度不均匀,在坯壳的薄弱处容易形成裂纹而导致漏钢。
此外,钢中的杂质主要为热裂纹敏感性较大的s等,随着这些杂质元素质量分数的增加,钢水发生裂纹漏钢的倾向增加。
经过对漏钢炉次进行分析,普碳钢当w(Mn)/w(S)≤15时,发生角部纵裂漏钢可能性明显增加。
我厂在浇铸30MnSi时,初期由于镇静时间及渣系不够合理,钢中杂质没能及时上浮,连铸角部裂纹漏钢明显增加。
2)钢水温度和拉速影响。
当浇铸时钢水过热度过高,温度和拉速不一致时,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,容易发生角部纵裂纹漏钢。
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,因为随拉速的增加,铸坯在结晶器内停留的时间减少,铸坯冷却降低,造成坯壳偏薄,而且造成结晶器不够润滑,从弯月面到坯壳/结晶器壁面,结晶器保护渣流动性较差,严重时会造成裂纹漏钢。
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。
对于钢中碳质量分数一定时,温度高且拉速快容易发生漏钢。
3)保护渣质量。
当保护渣设计不合理,结晶器铜管与坯壳之间形成的渣膜不均或者过薄,造成传热不均,影响铸坯坯壳的均匀形成,薄坯壳处如果过薄,在出结晶器处如果无法承受拉力及静压力将会造成裂纹漏钢。
4)结晶器形状。
为增加钢水一结晶器接触面,可调节结晶器锥度,以适应钢的凝同收缩,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厚度较薄,不足以支持铜板的热膨胀。
还可能是在引锭杆插入结晶器时,导致结晶器下部损坏而造成结晶器变形。
结晶器锥度过大会增加拉坯阻力,导致结晶器磨损加大。
倒锥度加上热缩造成气隙厚度增加,进而加大角部磨损,因此,要降低使表面温度升高的传热。
此现象始终伴随着钢水静压力,这会诱发角部表面产生拉伸应变,从而引发裂纹。
这种裂纹会以固定方式大大降低坯壳厚度,最终可能导致漏钢。
5)操作影响。
当铸机中间包水口偏向一侧时,会造成被冲击面坯壳偏薄,当钢水过热度偏高时影响尤其严重,在偏薄坯壳无法承受钢水静压力和拉力时,就会造成裂纹漏钢。
保护渣加入不均,也会造成铸坯坯壳形成不均,严重时也会造成裂纹漏钢。
4. 控制漏钢的措施考虑到漏钢对铸机利用率和有效性的影响,必须采取有效措施控制漏钢的发生。
4.1第二钢轧厂主要采取了以下措施:1)提高转炉高拉碳率。
为了减少连铸漏钢,该厂成立了高拉碳专项攻关小组,到2009年4月份全厂终点硼(C)≥o.08%的比例达到83%。
2)完善挡渣工艺。
转炉挡渣效果不理想,下渣量不稳定,个别炉次回磷严重,影响钢水的纯净度。
为此,该厂引进定位挡渣设备,缩小出钢口直径(出钢口直径由原来的155 inlTl减小到145mm),变锥度出钢口,抑制或消除出钢过程下渣量。
3)通过具体攻关,钢水成分及温度合格率大幅提高,2009年前4个月较2008年温度合格率平均提高了20%。
4)为保证钢水的纯净度,降低连铸漏钢。