钢包自动开浇原理及影响因素分析
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连铸意外事故处理连铸意外事故处理一、钢包滑动水口故障(漏钢或无法控流)现象:钢水从滑动水口某处或座砖处漏出,或者滑板打开后无法控制和关闭。
原因:因耐材质量、安装时滑板间隙过大,结合部泥料未填实等导致。
措施:如果漏钢不严重,钢水从滑动水口及机构某处漏钢,这时要快速调节钢水的流量维持浇钢,此时滑动水口不能再动。
但中间包不能溢流,上述都是以不损坏设备为前提。
反之,应立即将钢包开出浇注位置。
二、中间包故障1、开浇自动流钢现象:当钢包开浇后,钢水随即从中间包流出。
原因:塞棒头与水口碗配合不严,或存在异物。
措施:打开塞棒,提前正常启动拉矫机。
2、中间包开浇后控制失灵现象:中间包开浇后1min内钢流控制失灵,结晶器内钢水迅速上涨。
原因:钢水温度过低,塞棒头结冷钢;塞棒与水口之间有异物,塞棒机构失灵。
措施:瞬时提高拉速,关闭钢包,减少中间包注入结晶器的钢流,在此期间反复开关塞棒,试行关闭;如关闭不了或控制不住钢流,则先关闭钢包,再迅速把中间包开到溢流位置处理。
3、浇注过程中控流失灵现象:浇注过程中不能控流,结晶器液面上涨。
原因:浇注时间过长,耐材侵蚀过快。
措施:短时间提高拉速,同时关小钢包钢流;如关闭不了或控制不住钢流,则先关闭钢包,再迅速把中间包开到溢流位置处理。
4、中包水口和座砖间隙漏钢现象:钢水从中包水口和座砖之间流出。
原因:水口安装不符合要求、耐材质量、浇注时间过长。
措施:立即关闭钢包,关闭中间包,停止浇注,迅速把中间包开到溢流位置处理。
5、浸入式水口穿或裂现象:浸入式水口部分穿孔或开裂,钢水流出。
原因:耐材质量、浇注时间过长。
措施:用钢条或铝条塞住孔洞,用耐火泥料抹于裂纹处,同时降低中间包钢水高度和拉速,如果达不到预期效果,更换水口。
6、水口逐渐堵塞现象:虽然塞棒全部打开,但结晶器钢液面逐渐下降。
原因:钢水温度过低、中间包预热不良、钢水流动性不好或由Al2O3沉积引起堵塞。
措施:降低拉速,迅速打开或关闭塞棒以冲洗水口内沉积物;取下浸入式水口降低液面敞流浇注(把结晶器上口四方搭好石棉布),等待更换大包钢水。
连铸机自动浇铸控制系统应用及问题研究摘要:连铸机的使用,是企业生产流程中最重要的设备,使用流铸机有利于把钢水浇铸成所需要的大小,形状。
连铸机的不断更新和发展,体现了工艺的进步,体现了我国科学技术的进步,有利于提高我国产品的质量,使我国在激烈的市场竞争中处于优势。
本文对连铸机自动浇铸控制系统的组成及应用进行了探讨。
关键词:连铸机;自动浇铸;控制;对策连铸机自动浇铸,有利于降低人力成本,提高产品的质量,优化生产流程。
在浇铸的过程中,液位的变化是浇铸过程中最重要的一个部分,液位变化的幅度有可能对浇铸的质量造成巨大的伤害,可能会对产品的质量造成巨大的破坏。
基于自动化时代背景下,“智能化”是连铸机运行升级主要方向,智能调度技术将成为机械工程建设的核心支撑。
1. 连铸机自动化控制系统概述连铸机自动化控制系统主要有液体变动控制系统、实时数据收集、数据预警、实时监控以及连铸机浇铸处理系统等构成。
1.1连铸机自动化控制原理连铸机浇铸自动化控制的原理,主要是使用液位变动来对连铸机浇铸进行合理的控制,将液位变动实时地传递在平台上,连铸机浇铸的人员根据控制平台上所获得的数据进行实时的处理与控制,并设计出最合理的方案进行实时合理的处理,实现连铸机浇铸自动化的合理的运行,有利于企业产品的质量以及标准化。
1.2控制效果(1)控制系统的精度高。
铸坯断面130 mm×130 mm,控制精度<±5 mm;铸坯断面160 mm×160 mm,控制精度≤±3mm;(2)对电动缸采用高精度的处理方式。
在对电动缸安装时,采用比较精密的处理方式进行处理,进行合理的维护;(3)适应性研究。
在评价企业的适应性的时候,应该综合考虑企业钢的适应性。
(4)稳定性研究。
在评价连铸机浇铸的控制效果的时候,综合评价企业的稳定性,使连铸机浇铸产品更加稳定。
1.3冶金效果(1)连铸机浇铸自动化,有利于利用生产流程中的规模化的程序,及时处理在连铸机浇铸的产品中所包含的夹杂物,实现产品质量的提高,以及有利于提高其在市场中的竞争力。
钢包引流砂作为钢包底部水口填充材料,其主要作用是引导钢水自开。
其作用机理为,填充于钢包水口中的引流砂上表面在钢水的热作用下产生了较薄的烧结层,形成“壳体”,一旦滑板打开,水口内绝大多数未烧结的砂体自由下落,同时由钢水的静压力压破“壳体”,钢水自动流出。
目前国内外使用的引流砂主要有四类:硅质、铬质、镁质和锆质。
硅质引流砂以石英砂(多用天然石英砂)为基料,属酸性引流砂,SiO2含量在93%以上,基料中加入一定量低熔点碱性物长石(Na2O+K2O)和石墨等成分。
铬质引流砂以铬矿砂为主,主要应用于电炉炼钢和炉外精炼中。
此类引流砂具有很高的耐火度和很强的抗渗透性,在较长的钢液静置时间下,仍能保持较高自开浇率。
但是铬矿砂原料主要依赖国外进口,成本较高且容易受到资源限制。
此外,高温环境下铬铁矿中的Cr2O3在碱性气氛下会与碱金属氧化物相形成水溶性有毒的Cr6+化合物R2CrO4,造成Cr6+污染。
镁质引流砂以镁橄榄石和镁砂为主要原料,加入石英砂和铬矿砂控制烧结。
但目前使用的大多镁质引流砂仍存在难于烧结、碱度低,对中间包去除夹杂物的碱性环境贡献小的缺点。
锆质引流砂其主要原料锆英砂受限价格过高,多用于中间包的引流。
当前形势下,钢铁等耐材下游企业采购成本压缩严重,上游原材料供货厂家价格大幅度上涨,处于中游的耐材生产企业产品利润空间受到极大挤压,鉴于此,研究人员依据某钢厂的特殊炼钢条件将宝珠砂引入引流砂,开发了一种无铬环保引流砂,在满足了该钢厂炼钢要求的同时,降低了原料成本,减轻了环境压力。
同时由于宝珠砂具有接近真球的球形颗粒、较低的热膨胀率和较高的耐火度等特点,实际使用中流动性能好、烧结性能适中,自开效果良好。
科学制订方案确保实验准确有效引流砂流动性的测定。
引流砂流动性的测定主要通过两种方法:一是测定引流砂的流动速度,即用一定量的引流砂流过水口的时间来衡量。
引流砂流过水口的时间越短,说明它的流动性越好。
尽管实验是在冷态条件下进行的,与热态条件有一定的差别,但所测结果对不同引流砂流动性的比较还是有用的;然而由于实验条件下引流砂流过水口的时间均很短,给计时带来麻烦,人为误差较大,所以不是定量评价引流砂流动性的好方法。
高炉炉顶大放散自动打开原因分析(陕西龙门钢铁有限责任公司,韩城715400;)摘要:本文对炼铁厂高炉炉顶大放散自动打开得原因进行了分析,从自动化控制系统、测量顶压的变送器在维护过程中出现的误操作、大放散阀自身(机械)三个方面进行了原因分析,并给出相应的解决措施。
关键词:高炉大放散、自动化控制系统、变送器在高炉炼铁生产过程中产生大量高炉煤气,煤气放散需要通过煤气放散阀来完成,根据炼铁生产工艺及安全的需要,高炉每次开炉、停炉、检修及事故状态休风前,都需要进行减压操作,对煤气进行放散。
对煤气放散阀的要求是操作可靠、密封性好,放散时产生的噪音小,然而在使用中发现放散阀在正常生产时突然自动开启等现象。
为此对放散阀的自动打开进行了认真的分析,从机械、自动化、仪表各方面进行了分析,形成了分析报告和整改措施,也通过对高炉大放散事故进行统计、分析、总结,形成经验及措施,防止高炉大放散再次自动打开的现象再次发生。
一、自动化控制系统引起的原因分析:1.由于电焊作业引出的PLC的I/O的干扰问题致使高炉顶压升高,大放散自动打开。
1.1直接干扰原因的分析:由于电焊机的整流器和逆变器产生的高频干扰和高次谐波,造成基础自动化控制系统不能正常工作,干扰二次仪表压力、流量、可编程控制器及智能控制器正常工作,造成输入输出设备的状态和动作指令不能正确的传送和执行,从而造成系统误动作,甚至发生设备事故。
1.2电焊作业对PLC系统的电源影响由于电焊机对电源的高次谐波影响,对PLC的电源造成误动作, PLC应直接从低压配电室的主母线上采用专用线供电,以减少电机启停和其他因素给PLC带来的直接影响,同时由于电源电压在一定范围内会有波动,应使用交流电源稳压装置,在PLC和稳压电源之间加入一个隔离变压器,电源线采用双绞线,其截面积一般应大于2.5m2 ,使外部干扰对电源的影响降到最小。
PLC的24V直流电源尽量不要给外围的各类传感器供电, 以防止外围传感器内部故障或供电线路短路造成PLC不能正常运行的安全事故,外围的传感器装置应采用专用的24V直流电源单独供电。
钢包滑动水口钢包滑动水口-前言钢包滑动水口是控制钢包内钢水流动的重要系统。
如果系统在使用过程中发生穿钢事故,将导致连铸机断开、设备烧损等恶性生产事故,制约生产的平稳运行,严重威胁人员和设备的安全。
随着炼钢节奏的进一步加快,对加快钢包周转、减少生产事故提出了更高的要求,保证滑动水口的安全运行是前提。
一般情况下,小钢包滑动水口处会发生多次漏钢。
对于生产节奏越来越快的炼钢厂来说,减少或消除滑动水口漏钢事故具有重要意义。
钢包滑动水口-钢包滑动水口的组成及使用条件钢包滑动喷嘴一般由驱动装置、机械部分和耐火材料部分组成。
滑动喷嘴(见图1)的工作原理是通过滑动机构错开上下滑板砖来调节钢水流量,从而驱动钢水孔的开启和关闭。
通常,滑动喷嘴的钢泄漏主要发生在滑动喷嘴耐火砖的接合处,也发生在单个砖的中间。
2022工厂钢包滑动喷嘴各部位的钢泄漏如表1所示:滑动水口的工作原理表12021年钢包滑动水口各部位的漏钢情况滑动水口漏钢部位座砖与上水口砖之间上水口砖与上滑板砖之间上下滑板砖之间下滑板砖与出水砖之间的出水砖中间滑动喷嘴处的漏水量为12533。
安钢第二炼钢厂浇注钢种主要为q235b、hrb335、hrb400、船板钢等,浇注温度为1550℃~1630℃,2021年钢产量为218万t。
钢包公称容量为25t,在线周转钢包15个,滑动机构为b-50型,驱动装置为手动,滑动水口铸口直径为φ50mm,自动开浇率91%左右。
钢包滑动喷嘴——钢包滑动喷嘴处的漏钢分析滑动水口机械部分对漏钢的影响1)上下滑板在使用过程中不平行或变形,导致两块滑板砖之间的表面压力不均匀。
一侧的应力较大,另一侧的应力较小。
当钢水压力超过两块滑板之间的表面压力时,钢水将钻入两块滑板之间,导致滑板夹钢或漏钢。
2)滑板有微细裂纹,在使用前没有检查到,开浇时,滑板受驱动装置拉力作用和热应力的影响,突然断裂,滑板砖的一侧面压突然消失,在包内钢水静压力的作用下,滑板砖之间产生缝隙,钢水便会立即从两滑板砖中间穿出。
钢包自动开浇原理及影响因素
一、钢包自开的基本原理
引流沙在钢包水口内呈二层结构。
靠近钢水一层为烧结层,下面一层为原始层即未变化的原有引流沙,打开滑板后,未发生变化的引流沙在重力作用下自然落下,烧结层则在钢水静压力作用下破碎,钢水则冲出水口达到自然开浇的目的。
引流沙烧结层的厚度及其烧结状态对钢包自然开浇具有决定性影响。
而烧结层的厚度及状态与引流沙的化学成分和颗粒配比有重要关系。
碱性氧化物含量过高或过低,影响烧结,钢包自开率显然困难。
当引流沙中小粒度沙粒比例较大时,引流沙易于烧结成块状,即烧结层增厚,因此,减少或排除引流沙中的细沙有利于改善烧结性,提高自开率。
引流沙本身的物化性能对自然开浇显然是决定性因素;理想的引流沙因具有良好的烧结性和流动性;而烧结层的厚度直接关系到钢包自开的效果;钢水在钢包内的镇静时间越短,自开率越高。
在安装滑板,清洗水口,灌沙过程中,操作必须规范化;向钢包内投入脱氧剂,脱S渣等时应避开水口处。
二、大包的影响
1、保证透气砖畅通,使其出完钢后吹氩时对大包内钢水温度均匀,防止大包底部钢水温度低造成割眼。
2、对于大包的座砖孔径符合流动力学要求,要将座砖孔上方(与罐底打结料结合部)做成喇叭形状,并每炉清理干净,钢水流动顺畅。
3、钢包吹氩砖断层时要及时下线,以免和钢包水口座砖同时断层造成吹氩时串气,致使引流沙吹走或风冷凝块造成割眼。
三、热修操作的影响
铸完钢后水口内通常会留有残钢及残渣,烧氧时一定要将上水口以及座砖孔内的残钢以及残渣清理干净,更换滑板时,上下滑板要同心(不同心误差小于2毫米)。
滑板安装完毕后,滑板与水口之间残余的耐火泥要清理干净,包括更换上水口时,一定要将残余的耐火泥和在高温作用下上水口渗出的沥青清除掉,以确保在滑板打开时,钢水经上水口、上滑板、下滑板和下水口自动流出。
四、钢包渣盖对自开率的影响
连铸钢水从出完钢到倒渣时间长,钢包渣在钢包内停留时间也就长。
由于温降,钢包渣就会凝结成渣盖。
时间越长,渣盖越厚。
浇完钢后在翻包的过程中不容易翻尽。
渣盖不仅不易翻掉,还会使其下面的稀渣更难清除。
空包从连铸返回也需要较长的时间,未清除的稀渣因温降就会在钢包底部形成新的渣盖,将钢包底覆盖,且离包底有一定的距离。
在用氧气清洗水口时如未能将上水口的渣盖烧开开到足够大时,灌入引流沙就会将渣子压碎,渣子故易进入水口,增大引流沙自然下落的阻力,同时还有利于引流沙块状烧结物的形成。
这样自然不利于自动开浇。
生产过程中,大包从连铸返回时很能确保将渣子翻尽,同时因时间长导致大包内的稀渣结盖粘在大包底部,修罐时先将大包座砖部位渣盖桶破,露出上方座砖口,便于灌引流沙,同时要确认大包底部稀渣是否完全凝固,方可将卧到的钢包立起,以免稀渣倒流入座砖孔及上水口内。
所以要督促在连铸浇铸完毕后尽快将大包内的渣子翻尽,以免稀渣结盖粘在大包底部。
五、灌沙操作要求
1、灌沙前一定要确认上水口内无残钢,残渣及杂物,防止在连铸开浇时造成引流。
2、灌沙时将灌沙筒对正上水口方可灌沙,然后缓慢将引流沙灌入水口内,并形成蘑菇状。
六、镇静时间对钢包自开率的影响
自开率随钢水在钢包内的镇静时间的延长而降低。
高温钢水与引流沙长时间接触,会使引流沙温度升高,从而使引流沙烧结区扩大,导致烧结层厚度增加,钢水静压力不能使之破碎,影响自开。
七、对炉前出钢的要求(各班主动协调)
转炉在冶炼过程中炉口,炉沿堆积大量的残余炉渣。
转炉摇炉工在把大包开到炉下出钢时,时机要把握好,防止大量炉渣掉入钢包内(灌沙部位),并避免钢水直接冲到灌沙部位,即影响钢水的质量,又严重影响自开率;出钢过程中加入合金时也要按规定加入,杜绝出钢前加入合金,以防止合金落入灌沙部位造成引流。