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行业动态
连铸小方坯漏钢原因分析
发布日期:2021-08-20
连铸漏钢是连铸严重生产事故，本文结合连铸漏钢现象及原因全面分析，较详细地讨论漏钢产生的原因。
从小方坯连铸漏钢现象可分为：角裂漏钢、中部漏钢、拉断漏钢、起步漏钢。从连铸漏钢的原因分析可分为：1.操作不当引起的漏钢。2.钢的过热度不合理。3.结晶器保护渣引起的漏钢。4.结晶器振动频率、振幅不合理。5.二冷喷淋水不合理。6.结晶器装配不合理。
具体分析：
一．操作不当引起的原因
1.结晶器水口不对中，造成结晶器中的钢液温度冷却不均，造成铸坯壳薄厚不均漏钢。
2.钢液位没有看住，造成钢液过低漏钢或溢钢后造成钢坯拉断漏钢。或由于生产各种原因造成节奏不稳定，导致拉速波动大，凝固曲线偏离铜管内腔曲线，易发生坯壳厚度不均匀，在结晶铜管使用后期易发生出结晶器口角裂漏钢，角裂漏钢往往发生在拉速调整后的短时间内，因此，要尽可能保证拉速稳定，不能以调整拉速来适应钢水温度、冶炼周期和供钢节奏，而是应积极保证钢水供应和钢水质量，满足连铸需求；浸入式水口寿命短，更换频繁，更换时需将中间包整体升高，出现其它流次水口插入深度过浅，液面不稳定现象，易造成卷渣漏钢；原水口耐材不配套，上下水口之间接冷钢，用小氧管吹烧形成的氧化渣进入结晶器，易造成下渣漏钢。
3.结晶器中的渣圈捞不及时，造成铸坯卷渣漏钢。
4.水口堵塞或机械折断，造成漏钢。
二．钢的过热度不合理
裂纹漏钢与中包温度和拉速关系密切，保证钢水有一定的过热度，能保证钢水顺利浇完。理论研究表明，过热度每增加10℃，结晶器出口坯壳厚度减少3%，温度过高，就会造成出结晶器坯壳薄和高温强度低，受到的应力一旦撕破坯壳，就容易产生裂纹漏钢。
三．结晶器保护渣引起的漏钢
1）加保护渣不及时，造成铸坯与结晶器铜管之间没有润滑。
2）保护渣选择不合理，即：熔点、溶速不合理。
结晶器保护渣作用：绝热保温、防止二次氧化、吸收夹杂物、润滑坯壳与结晶器铜管，减少摩擦阻力。连铸结晶器保护渣的品种繁多。
(1)按基科的化学成分可分为：SiO2-A2O3-CaO系、SiO2-A2O3-FeO、SiO2-A2O3。Na2O系，其中以前者的应用最为普通。在此基础上加入少量添加剂(碱金属或碱金属氧化物、氟化物、硼化物等)和控制熔速的炭质材料(炭黑、石墨和焦炭等)。
(2)按保护渣的形状可分为粉状渣(机械混合成型)、颗粒渣(挤压成型的产品呈长条形，圆盘法成型的产品呈圆形，喷雾法成型的产品呈空心圆颗粒)。
(3)按使用的原材料可分为原始材料混合型、半预熔型和预熔型。
(4)按其使用特性，根据钢种特性、连铸设备特点和连铸工艺条件可分为各种规格的保护(低、中、高碳钢保护渣和特种钢专用渣)、发热型开浇渣等。
连铸结晶器保护渣的选择原则：
连铸结晶器保护渣应遵循具有合理的熔化温度、熔化速度和在结晶器中的熔融层结构；稳定且适宜的粘度；足够吸收钢中夹杂物的能力。
四．结晶器振动频率、振幅
1.结晶器振动频率、振幅选择不合理。结晶器无负滑脱或负滑脱小造成漏钢。
2.振动仿弧差，偏摆量大，会对坯壳产生剪力，影响保护渣的润滑，增大拉坯阻力。从传热角度分析，振动仿弧差，偏摆量大，会增大坯壳与铜管间气隙的不均匀性，导致坯壳厚度的差异增大。一般原因为振动框架内东侧卡钢渣或板簧损坏造成振动不平稳，结晶器偏摆严重，坯壳对铜管内腔两侧和内东角磨损严重，偏角部传热不均匀导致角裂漏钢。
五．二冷喷淋水
铸坯刚出结晶器的坯壳温度高又失去支撑，此时，需要均匀强冷促使坯壳快速生长。如果二冷上部局部冷却过弱出现返熔现象，造成漏钢。
六．结晶器
1）结晶器在装配时，水套与铜管水逢不均造成铜管冷却不匀，流量小那一面热传导低，造成铸坯皮壳薄漏钢。
2）结晶器铜管锥度不合理：结晶器传热的热阻主要是气隙，气隙小，则热阻小，气隙大，则热阻大。结晶器使用前期，铜管内腔曲线比较接近坯壳收缩曲线，气隙均匀，传热均匀，坯壳厚度也较均匀。在使用过程中，铜管不断磨损和受热变形。到使用中、后期，总锥度变小，而且，弯液面下传热量大，铜管局部发生变形，也增加了坯壳的不均匀性。坯壳在结晶器下部易发生鼓肚，取样显示，150mm×150mm铸坯鼓肚量大于2mm易发生偏离角内裂，出结晶器后坯壳失去支撑，易发生漏钢。铜管内表面的影响：铜管在使用过程中，由于处理漏钢事故放置冷钢过量且歪斜，造成面部和角部划伤，深度大于1mm以上，在拉钢过程中，划伤处坯壳与铜管壁之问热阻大，坯壳薄，容易出现凹陷，且凹陷底部有明显裂纹，此时如过热度增加或突然提高拉速，容易在裂纹处漏钢。铜管制作质量差，特别是铜管面部和角部局部镀层的脱落。增加了热阻，造成传热不稳定，容易引起漏钢。另外，铜管坯料中有沙眼，随着结晶器过钢量的增加，铜管内表面磨损，沙眼漏出，出现挂钢现象，严重时造成裂纹漏钢。
编辑：温晓霞 来源：冶金技术网
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