水平连铸生产事故的产生及预防

水平连铸生产事故的产生及预防张扩军CauseandPreventionofHorizontalConcastingProductionTroubleZhangKuojun(HengyangSteelTube(Group)Corp,Hengyang421001)衡阳钢管(集团)有限公司炼钢车间全水平连铸，通过7年生产实践，发现水平连铸生产重在控制生产事故，实行连续有效生产，生产事故主要有启铸不成功、事故性漏钢、水口冻结3种。1生产事故产生的原因水平连铸生产的工艺流程为钢水→中间包→结晶器→拉坯系统→切割→冷床，为防止生产事故的产生，须对几个主要工艺点严格控制，严格操作。1.1中间包包况的影响中间包是连接钢水与结晶器之间的盛放钢水的容器，它具有减压、分流、去除夹杂物和储存钢水的功效。中间包是水平连铸工艺中一个重要的工艺点，其砌筑、烘烤、使用有严格的要求。一炉钢水通过中间包进入结晶器，其成份、温度都有变化。中间包包况不好，如烘烤不良，可导致水口冻结，钢水拉不完；如砌筑不当，内有冷钢未清好，可导致穿包、事故性漏钢，甚至烧坏设备；如使用不当，中间包涂料侵蚀严重后还在线使用，可导致铸坯夹杂，引起渣漏等。1.2结晶器冷却效果的影响水平连铸结晶器有其特殊的结构，它由铍钴铜套、石墨套(二冷段)、紫铜套、外壳及冷却水缝构成。钢水进入结晶器内通过水激冷，形成筒形凝壳，通过拉坯机拉—停—推—停的动作一步步地从结晶器内铸出水平连铸坯。结晶器在此作用至关重要。如结晶器冷却效果好，铸坯表面冷却均匀，铸坯表面圆整，无缺陷，铸速稳定；如其冷却效果差，极易形成纵裂、大折皱，可导致漏钢，钢水拉不完，生产中断，如果结晶器漏水，还可引起爆炸等。1.3拉坯控制系统的影响水平连铸控制系统是拉坯动作的核心，一旦控制系统发生故障，生产事故不可避免。因此调试好拉坯系统是保证铸坯质量，减少和杜绝事故的必要因素。目前控制系统都是计算机发出指令通过下位机放大，由液压马达或电机执行。其关键在于调试好拉坯辊的同步性和反推大小。1.4钢水准备的影响水平连铸钢水准备应做到时间准、温度准、成分准。如果“三准”能达到要求，水平连铸生产可保持连续、有效生产，可控制住因钢水连不上或钢水拉不完之类的生产性事故。2预防生产事故的措施从以上几点分析可见，要减少水平连铸事故，应从钢水准备、中间包准备、结晶器、拉坯系统以及工艺控制几点着手。2.1控制钢水在水平连铸生产中，控制钢水包括控制钢水温度、成分、钢水量，在连续作业中，钢水量在40±2t，钢水温度为1650～1670℃之间，对于钢水中［S］、［P］含量尽量低于目标值。钢水吊运时间与开浇间隔低于15min。2.2中间包准备中间包使用要严格操作规程，中间包滑板安装间隙低于0.3mm。中间包在线烘烤制度如图1所示。图1新(a)和旧(b)中间包烘烤工艺T1-600～800℃；T2-1000～1200℃Fig.1New(a)andused(b)tundishbakingprocedureT1-600～800℃；T2-1000～1200℃使用中间包前包壁温度要求≥1100℃，包底≥900℃，并检查中间包四壁涂料完整、无剥落，包底座砖无松动、侵蚀。2.3结晶器的准备结晶器的使用与更换以冷却效果与划痕严重与否为依据。对于铍钴铜套与石墨之间有凹道，以及石墨套破损的结晶器要及时更换，因这类结晶器极易在启铸过程中卡死铸坯，导致拉不动，启铸失败。在收尾过程中，及时减速，保护好结晶器。2.4拉坯系统准备维修人员要在拉坯结束后，调试好拉坯辊的同步性与反推力的大小及其速度标定。保持拉坯动作准确，拉坯辊无松动、无卡壳现象，对于计算机程序要在启铸前重新检查，并认可。2.5工艺控制水平连铸工艺正处在日趋成熟阶段，许多生产事故的产生首先表现为一系列现象。通过7年生产实践，总结出及时控制与减少事故的方法。表1列出水平连铸常见生产事故的现象、原因以及预防措施。表1水平连铸常见事故的产生原因和预防措施Table1Causeandpreventingmeasureinusualproductiontroubleinhorizontalconcasting分类现象产生原因预防措施启铸不成功1.启铸水口冻死2.启铸未进钢水3.拉不动4.拉坯无动作5.分离环碎1.中间包烘烤不良，中间包水口处有冷钢2.引锭杆零飘或渣子堵死水口3.结晶器铍钴铜套与石墨套有凹道，引锭杆包钢4.拉坯系统故障5.对包不良，分离环质量差1.选用连用包或烘烤良好的中间包2.计算机拉坯系统调零准确；掏空通道，防止渣子堵死水口3.及时更换结晶器，安装石墨绳时要均匀，保持透气良好4.拉坯前，调试好设备5.中间包对接减压，细心操作事故性漏钢1.纵裂漏钢2.皱折拉断3.中间包滑板漏钢4.中间包水口漏钢5.滑板闸板失灵漏钢6.中间包穿包漏钢1.铸坯产生纵裂，回温熔漏2.铸坯在折皱处断裂3.滑板安装不合格，引起滴漏4.水口安装不合格5.闸板闸不下或不到位，引起水口或滑板间漏钢6.中间包被烧穿、漏钢1.精心指挥，及时增反推2.精心指挥及时减反推减频率3.4.按操作规程安装水口、滑板5.拉坯结束后，及时检查液压滑动闸板动作6.对中间包使用要仔细检查、不违规水口冻结1.钢水拉空，三重点下降2.钢水补给不足，两流同时漏钢1.钢水温度过低，在水口处凝结2.拉速过高，钢水补给不足，回流、漏钢1.2.合理组织生产，做好钢水准备工作。当钢水温度不高时，及时加速，保证钢水拉完在水平连铸生产中，只有从中间包、结晶器、拉坯系统以及钢水准备这几方面着手，才能理顺生产，减少和杜绝事故，达到连续生产的目的。作者简介：张扩军，男，30岁，工程师。1992年毕业于湖南大学机械铸造专业。从事水平连铸生产、研究和新产品开发。作者单位：衡阳钢管(集团))有限公司，衡阳421001