漏鋼是連鑄生產中危害性很大的事故,一旦發生漏鋼,既影響煉鋼生產的連續性,又造成連鑄設備損壞、鑄機精度變差,還會影響板坯質量及品種計劃的如期完成。重鋼一煉鋼廠,一方面因采用鐵水一罐制、板坯熱送熱裝等新工藝,對生產流程的連續性要求極高,對漏鋼事故的防范要求更嚴格;另一方面,其生產的鋼種大部分為縱裂紋敏感性極強的亞包晶鋼和坯殼易鼓肚的低碳低硅冷軋基料鋼,因此,漏鋼發生的機率非常大。
通過構建無漏鋼技術預防保證體系,重鋼寬面凹陷漏鋼、懸掛漏鋼和漏鋼率極高的黏結漏鋼都得到很好的控制。自投產5年來,該廠3臺大型板坯連鑄機漏鋼率呈逐年下降趨勢,2014年漏鋼率降到0.013%;2012年10月下旬至2015年3月,全廠實現1000萬噸以上板坯無黏結漏鋼和1號機400萬噸以上無漏鋼發生的良好業績。
預防黏結漏鋼有“八招”
針對最常見的黏結漏鋼,重鋼主要采取了8項預防措施:
一是改水口底部外形為圓弧形,控制其加工尺寸精度,提高耐用性,嚴格執行浸入深度的檢測和調整,防止不合適的流場對保護渣熔化和彎月面處鋼水坯殼生長產生不利影響。重鋼通過對水口側孔的高寬比、出孔面積,以及中孔與側孔位置的調整,確保鋼流從水口內孔出來后以比較均勻的速度在結晶器內循環。
二是開發一種能夠在彎月面附近快速析出晶體,轉折溫度處于1140℃~1230℃(視鋼種收縮特性確定),既實現彎月面區域熱流控制以避免縱裂紋產生,又能夠確保坯殼與銅板間的良好潤滑的高堿度保護渣。板坯縱裂紋和鋼板表面微裂紋均大幅度減少,黏結的機率明顯降低。
三是做好中間包水口浸入深度的控制,根據拉速和斷面匹配水口浸入深度,同時用好結晶器液位自動控制技術,作為澆鋼必備條件,確保波動不大于5mm;維護好功能設備,如結晶器振動和扇形段拉輥運行平穩、二次冷卻狀態正常,避免由此引起的液位波動。
四是推行恒速澆鑄,從生產組織和煉鋼、精煉操作基礎工作抓起,確保上工序的溫度、節奏適應連鑄機生產,保證高恒速率(>92%)的實現。
五是開展鋼水可澆性的攻關,既降低鋼中夾雜物含量,又使其在鋼中呈液態而不黏附在耐火材料上,同時,控制鋼中的鈣含量,不引起耐火材料的過度侵蝕。
六是加強振動裝置信號傳輸線屏蔽,對位移傳感器供電電源進行整改等,避免結晶器液壓振動異常停止導致的坯殼黏結。
七是發現表面鍍層彎月面區域為純鎳時,要求廠家整改,不再繼續使用。
八是認識到配置黏結漏鋼預報系統或結晶器專家系統是預防漏鋼的充分條件,做好熱電偶的安裝和密封,結晶器上機前對銅板面蒸汽加熱進行熱電偶檢測效果測試,信號線和插接頭保證連接準確,將原來位于結晶器活動蓋內的熱電偶信號插接頭移至線外,避開蒸汽對信號的干擾;注意保護渣粒度和容重對鋼種、斷面的適應性控制,進行各鋼種銅板溫度曲線黏結和非黏結的特征摸索,調整預報參數,做到不漏報和低誤報率;培訓澆鋼工認準典型黏結曲線的特征,時刻監視現場顯示屏上的曲線變化,出現報警和疑似黏結曲線時,均降低拉速或停止拉坯。
預防裂紋漏鋼行“五步”
對于裂紋漏鋼,重鋼總結出5個關鍵步驟:
一是結晶器倒錐度的保證是防止縱裂紋的關鍵之一。對于結晶器調寬功能,一定要做到倒錐度測量準確,防止正錐度的出現;做好結晶器的寬面夾持設備可靠和受控的工作,夾緊力通過力量測試,蝶形彈簧定期更換;窄面支撐機構間隙要小,采用無間隙滾珠絲杠和耐磨的銅套等,銅板背板與支撐件間縫隙消除好;做好足輥的可靠性調整,確保位置適中。
二是澆鋼過程中將水口浸入深度的測量作為規范進行監控。
三是控制銅板鍍層的硬度和附著力達標,強化結晶器冷卻,防止彎月面過熱龜裂致結晶器銅板表面鍍層脫落,防止鍍層劃傷,杜絕水縫內異物堵塞;確保二冷噴嘴完好,避免脫落和堵塞;做好保護渣在彎月面的傳熱量控制,防止水口異常造成的偏流,避免板坯角部附近產生縱裂紋。
四是確保結晶器的寬面夾持力量在熱狀態下可靠,角縫維持在0.3mm內,打開結晶器調寬時注意防止渣進入角縫,裝結晶器時注意寬面銅板的平直度保證,防止角縫超標。開澆前用泥料填實角縫,避免開澆鋼流過猛,做好擋板防止飛濺,角縫處用薄鋼板保護。換中間包時用專用擋板,防止鋼流沖擊進入角縫。
五是同時對板坯角部附近裂紋和穿鋼進行監控,一旦發現問題,立即判斷何種原因造成,是水口浸入深度所致就及時調整,其他原因則盡早停澆處理。
預防開澆漏鋼著重“兩面”
開澆漏鋼的預防,重鋼的經驗集中在兩個方面:
一方面,必須從確保坯頭的正常形成和完好入手,堵引錠操作前確保引錠桿的夾持良好,不得在未澆鋼前發生引錠頭左右或內外弧晃動和拉坯方向滑動、抖動;堵引錠操作做到標準化作業;開澆時鋼流大小適中,鋼流不得嚴重翻卷或沖出力過大沖穿釘頭,釘頭不宜過多,防止出結晶器后掉落引起坯頭拉翻。
另一方面,坯頭在出結晶器前必須有足夠的時間凝固,確保其起步拉坯時完好;出結晶器后坯頭有相應的冷卻水進行冷卻以便迅速凝固,確保開始拉坯后25秒內噴嘴必須出水進行坯頭冷卻,使坯頭內鋼液在短時間內凝固,并具有承受拉坯力的強度;避免鋼液滲出產生的異物等增大坯頭拉坯阻力;避免在鑄坯坯頭出結晶器后引錠頭左右或內外弧晃動,更不能在拉坯方向產生大幅度的滑動、抖動。
預防卷渣漏鋼“一做一改”
通過“一做一改”,重鋼較好地預防了卷渣漏鋼:
“一做”是做好長水口保護澆鑄機構、下渣檢測機構、中間包快換水口機構等影響鋼水潔凈度的設備,以及中間包車、結晶器液位控制系統等穩定流場的設備的日常維護,避免污染鋼液;及時向上工序反饋鋼液可澆性的等級,避免其在水口形成大塊狀堵塞物;防止中間包蓋耐火材料破損后掉落;強化水口烘烤制度的執行,使用抗急冷急熱性能好的耐火材料以免使用中掉塊或引起鋼液大的翻卷。
“一改”是改進保護渣的燒結性,避免其結團,出現大渣條及時撈出,開澆時控制鋼流大小,不能過猛,保護渣加入不得過早,以免未熔化而卷入鋼中;注意發現結晶器內保護渣異常,防止中間包渣混入結晶器。
預防凹陷漏鋼強調“順與快”
板坯表面發生嚴重凹陷,如未及時停機繼續生產,隨著凹陷程度的加重,鋼水會從坯殼薄弱處滲出而發生漏鋼造成生產中斷。預防凹陷漏鋼重在保證彎曲段的順行,以及發現缺陷時的快速反應。
一是做好彎曲段的安裝,防止其噴嘴掉落或堵塞導致該區域冷卻嚴重不足;做好彎曲段的夾輥的軸承潤滑,預防氧化渣等進入軸承縫隙,避免由此導致的夾輥轉動不靈活,發生渣(鋼)堆積于輥與板坯弧面間造成凹陷的嚴重問題。
二是加強板坯表面異常監控,一旦發現此類凹陷,在其超過3mm前就停機檢查原因并處理后再繼續澆鑄。
預防下渣漏鋼擺正“渣意識”
經過長期實踐總結,重鋼發現,預防下渣漏鋼的重點在于擺正澆鋼工的“渣意識”。
一是采用鋼包下渣檢測裝置,知道來渣的情況;提高鋼包澆鋼工識別鋼、渣的能力,知道鋼、渣不同特點,防止無意識將鋼包渣放入中間包內;澆鋼過程中認真監視中間包正常液位高度和重量,特別是經常注意中間包內渣的厚度。
二是中間包渣5爐后必須更換,超過150mm必須放渣,確保正常澆鑄時中間包內鋼液的最低液位高度。
三是中間包澆鋼工提高識別下渣的能力,定期和異常時檢測液渣層厚度,注意結晶器液位高度檢測的實際值變化趨勢,一旦出現結晶器無故冒泡要確認是否下渣,一旦發現下渣,必須立即關閉鋼流且將渣撈出,太多渣無法撈出時必須立即停止拉鋼,待渣適度冷卻后再處理滯坯。