連鑄設(shè)備對鑄坯質(zhì)量的影響

1、板坯連鑄關(guān)鍵設(shè)備對鑄坯質(zhì)量的影響 對于板坯連鑄機而言，設(shè)備是生產(chǎn)、質(zhì)量的根本和基礎(chǔ)，設(shè)備對于一臺連鑄機的重要性不言而喻。設(shè)備在維修、維護(hù)過程中出現(xiàn)偏差，降低標(biāo)準(zhǔn)都會直接或間接影響到鑄坯質(zhì)量。為此，我從以下三個連鑄機關(guān)鍵設(shè)備可能對鑄坯質(zhì)量產(chǎn)生的影響與大家進(jìn)行交流研究。一、結(jié)晶器1、倒錐度對鑄坯質(zhì)量的影響：結(jié)晶器倒錐度太大會增加坯殼與器壁擠壓和拉坯的阻力，引起橫裂甚至坯殼斷裂。銅板鍍層磨損后還可能因?qū)岵痪鶎?dǎo)致裂紋等缺陷的產(chǎn)生。因此對結(jié)晶器進(jìn)行維修調(diào)整時必須認(rèn)真測量控制倒錐度。導(dǎo)致倒錐度變化的因素：作為結(jié)晶器關(guān)鍵參數(shù)之一，我們在維修調(diào)整結(jié)晶器過程中都會特別注意將倒錐度調(diào)整到要求范圍內(nèi)，為什么結(jié)晶器

2、使用后會發(fā)生“跑錐度”問題呢？我們需要關(guān)注以下幾個細(xì)節(jié)：（1）確保結(jié)晶器寬面夾緊力。目前板坯連鑄機結(jié)晶器寬面均通過機械、液壓等形式進(jìn)行夾緊，我們想從根本上杜絕“跑錐度”首先把上下部夾緊機構(gòu)調(diào)整符合要求。（2）窄面鎖緊機構(gòu)及支撐桿焊接。在調(diào)整好結(jié)晶器錐度后必須鎖緊窄面調(diào)寬機構(gòu)并焊接支撐桿。（3）調(diào)寬過程注意消除機構(gòu)間隙。由于窄面調(diào)寬機構(gòu)、連接部位均存在加工間隙，為此需在調(diào)寬過程中注意消除，具體做法為調(diào)任一規(guī)格都應(yīng)從外向內(nèi)調(diào)整，即最后調(diào)寬機構(gòu)動作方向為向結(jié)晶器中心移動方向。（4）注意調(diào)整好的結(jié)晶器角縫。因為結(jié)晶器多次更換斷面、銅板加工問題等原因造成角縫會減少窄面銅板與寬面銅板接觸面，同時減少摩擦力

3、，容易引發(fā)“跑錐度”。2、結(jié)晶器內(nèi)壁表面狀況影響：目前銅板鍍層可分為單一鍍層和復(fù)合鍍層。單一鍍層有鉻；鎳-鐵；鎳-鈷。小方坯因產(chǎn)品要求低，價格低，多采用鍍鉻；大方坯和板坯產(chǎn)品質(zhì)量要求高，對銅板的壽命要求高，故多用復(fù)合鍍層，現(xiàn)時用鎳-鐵鍍層的較少，大多采用鎳-鈷鍍層。其優(yōu)點：耐磨；結(jié)合力強。但價格高。結(jié)晶器銅板出現(xiàn)鍍層脫落、裂紋等問題后容易造成鑄坯冷卻不均，坯殼厚度不均勻，容易引發(fā)表面縱裂紋或凹陷（見下圖）；結(jié)晶器寬窄面銅板角縫過大容易造成掛鋼甚至出現(xiàn)惡性生產(chǎn)事故。為此每次結(jié)晶器下臺檢查必須對銅板（尤其彎月面及下口區(qū)域）磨損、缺陷情況進(jìn)行仔細(xì)檢查，避免引發(fā)鑄坯質(zhì)量缺陷。3、水縫、水溫差、壓力和流

4、量對鑄坯質(zhì)量的影響：水縫堵塞將直接影響冷卻強度，同樣容易造成鑄坯冷卻不均，坯殼生長不均勻引發(fā)表面縱裂紋或凹陷，偏弱的一面甚至?xí)╀?。二、扇形?、輥縫 輥縫是扇形段的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)，也是目前各連鑄機重點控制參數(shù)之一。2連鑄機各段輥縫情況見下表：序號扇形段進(jìn)口輥縫（mm）出口輥縫（mm）備注1SEG0180.4180.42SEG1180.41803SEG2180179.64SEG3179.6179.15SEG4179.1178.66SEG5178.6178.17SEG6178.1177.78SEG78177.7177.4 我車間目前控制扇形段輥縫在標(biāo)準(zhǔn)值基礎(chǔ)上允許偏差：離線狀態(tài)偏差為±0

5、.15mm，在線狀態(tài)偏差為±0.5mm。輥縫對鑄坯質(zhì)量影響集中表現(xiàn)在兩方面：（1）從以往生產(chǎn)經(jīng)驗來看，輥縫超差是造成鑄坯中心線裂紋的根本原因。雖然影響板坯產(chǎn)生中心裂紋缺陷的因素很多，比如鋼水成分、澆鑄穩(wěn)定、拉坯速度、輥縫偏差、二冷水工藝等，但在生產(chǎn)過程中總結(jié)出當(dāng)個別扇形段輥縫在允許偏差范圍內(nèi)時基本鋼水成分不好、澆鑄溫度過高也不會引發(fā)中心裂紋缺陷；反之輥縫超差使即使成分控制較好、澆鑄溫度適中、拉速穩(wěn)定，仍然會出現(xiàn)批量中心裂紋缺陷。（2）輥縫超差還可能導(dǎo)致三角區(qū)裂紋缺陷的產(chǎn)生。在以往生產(chǎn)過程中曾經(jīng)多次出現(xiàn)因零段輥縫超差導(dǎo)致批量三角區(qū)裂紋缺陷的產(chǎn)生。 造成輥縫超差的原因：（1）離線輥縫調(diào)整

6、時頂測值與自動輥縫儀測量值不一致。目前修建車間維修調(diào)整扇形段輥縫包括驗收時全部采用頂測，即用專用千斤頂頂在上下輥中部進(jìn)行測量，容易因頂起力分布不均勻造成軸承等加工間隙消除情況不可靠，而在線輥縫儀完全模擬鑄坯運行狀態(tài)及鋼水靜壓力，更接近實際生產(chǎn)狀態(tài)。為此應(yīng)以在線測量值為準(zhǔn)反推離線控制范圍。（2）扇形段內(nèi)、外弧框架間隙造成的輥縫變化。曾出現(xiàn)過上線扇形段驗收數(shù)值完全符合技術(shù)要求，上線后進(jìn)口輥縫變大、出口輥縫變小。通過分析認(rèn)為是扇形段在維修時垂直放置，內(nèi)、外弧框架存在間隙，上線后扇形段內(nèi)弧框架因重力作用向出口方向微移，導(dǎo)致進(jìn)出口輥縫變化。目前已通過驗收時消除出口側(cè)框架間隙的方法加以控制。（3）輥套、芯

7、軸、軸承間隙引發(fā)輥縫變化。扇形段維修所需輥套、芯軸、軸承、軸承座及墊片組都會引入自由間隙，為此需在維修前對所有備件按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗，安裝過程遵循維修標(biāo)準(zhǔn)化程序，各軸承座下墊片數(shù)量也應(yīng)嚴(yán)格控制在5個以內(nèi)。同時在調(diào)整驗收輥縫時必須進(jìn)行頂測和自由測量，綜合游隙<0.4mm。（4）扇形段在線松開夾緊動作后變化。因扇形38段設(shè)計缺陷無法實現(xiàn)松開夾緊時四缸同步造成輥縫變化。目前無法根本解決。2、對弧 板坯連鑄機扇形段段內(nèi)對弧、段間接弧情況不好，不僅容易造成拉坯阻力增大等設(shè)備隱患，同時還容易引發(fā)鑄坯內(nèi)部的橫向裂紋，通過鑄坯樣或橫向試樣中均能見到。這是因為對弧不良時，鑄坯受到鼓肚和再軋反復(fù)作用下，鑄

8、坯內(nèi)部出現(xiàn)橫向裂紋。 目前造成對弧不良的原因有：（1）維修過程中未嚴(yán)格按照維修標(biāo)準(zhǔn)化程序操作，軸承座下墊片、地腳螺栓緊固力矩等不符合標(biāo)準(zhǔn)要求。扇形段上線使用后段內(nèi)對弧情況發(fā)生變化。此類情況出現(xiàn)較少。（2）扇形段固定形式不可靠，無法保證扇形段段間接弧狀態(tài)。目前2板坯連鑄機扇形段固定采用銷軸斜鐵固定形式，該形式雖然存在固定拆卸方便等特點，但同時還存在固定不牢固、不可靠的問題，在銷軸斜鐵使用一段時間后本身的變形加之銹蝕、水垢使得斜鐵打緊后緊固力度降低，造成接弧偏差。此種情況僅能通過改造扇形段才能根本消除。（3）在線維護(hù)不到位造成接弧不良。由于未及時更換斜鐵、多天連續(xù)生產(chǎn)后未及時檢查斜鐵緊固程度、段下

9、墊片放置位置不合理、在線對弧樣板測量面尺寸不符合標(biāo)準(zhǔn)或未定期測量調(diào)整接弧都會造成接弧不良，因此定期維護(hù)調(diào)整才能長期有效保證接弧良好。3、噴淋冷卻 二冷水狀況對鑄坯質(zhì)量的影響是不言而喻。從設(shè)備角度考慮必須保證冷卻效果需做好以下幾個方面工作：（1）確保二冷水水質(zhì)。嚴(yán)格控制二冷水中懸浮物指標(biāo)，避免油泥等細(xì)微懸浮物經(jīng)過過濾器附著在管壁上凝結(jié)大塊后堵塞噴嘴；降低二冷水中氯根數(shù)量，避免水質(zhì)呈弱酸性腐蝕管道；降低水質(zhì)硬度，避免在管道、噴嘴內(nèi)部結(jié)垢；確保過濾器定期反沖洗效果并定期清理過濾器等等。（2）必須定期對噴淋架、噴嘴進(jìn)行酸洗并清理內(nèi)壁水垢，對噴淋架支管間距、垂直度等尺寸嚴(yán)格把關(guān)調(diào)整，對噴淋架安裝后噴嘴到

10、輥面距離等尺寸調(diào)整至標(biāo)準(zhǔn)要求內(nèi)等等。三、振動單元1、振頻與振幅根據(jù)許多資料文獻(xiàn)的驗證，常規(guī)形式的振動方式采用高頻率、小振幅將能夠有效改善結(jié)晶器與鑄坯之間的潤滑，合理縮短鑄坯負(fù)滑脫時間，從而尤其顯著減小鑄坯表面振痕深度并避免鑄坯表面橫裂紋、角橫裂紋、保護(hù)渣卷入坯殼等質(zhì)量缺陷的出現(xiàn)。目前2板坯連鑄機液壓振動采用的振動形式通常稱為“反向正弦波形”和“反向非正弦波形”?！胺聪颉钡暮x是在提高澆注速度時振幅增加而頻率降低，該操作法與傳統(tǒng)的觀點截然相反，其目的主要是為了在拉速發(fā)生變化時保持負(fù)滑動時間穩(wěn)定在一定的范圍內(nèi)。該方法的優(yōu)點體現(xiàn)在高拉速時，振動仍非常平穩(wěn)。傳統(tǒng)的振動操作中，在超過一定澆注速度范圍，負(fù)

11、滑動時間不能以要求的定值維持下來，結(jié)晶器保護(hù)渣消耗降低，導(dǎo)致鑄坯表面質(zhì)量惡化，甚至出現(xiàn)鑄坯裂紋或造成漏鋼; 液壓振動采用“反向正弦波形”或“反向非正弦波形”操作,結(jié)晶器保護(hù)渣消耗可維持在較穩(wěn)定的范圍內(nèi)，使振痕深度減小，從而獲得良好的鑄坯表面質(zhì)量。2、振動波形目前2#板坯連鑄機采用非正弦振動形式，它具備以下兩個特點：（1）與正弦振動相比，非正弦振動中隨時間變化的位移最大值有一段時間上的滯后，其滯后程度可用波形偏斜率來表示，如下圖所示，即=A1/A0×100%。正是最大位移出現(xiàn)時間的滯后，使結(jié)晶器上升速度慢而移動時間較長，這樣保證了結(jié)晶器和坯殼反向運動時，由兩者速度決定的摩擦力小于正弦振

12、動的摩擦力。同時，在結(jié)晶器下移過程中，非正弦振動的下移速度快而移動時間短，這樣得到的負(fù)滑脫時間比正弦振動時更短，有利于進(jìn)一步減少振痕深度，且在負(fù)滑脫期間，結(jié)晶器相對坯殼的下滑距離等于甚至大于正弦振動時的下移距離，由此保證對坯殼的壓合效果?？傊?，非正弦振動速度曲線的波形特點是上升速度小而移動時間長，下降速度大而移動時間短。正弦與非正弦振動位移曲線（2）非正弦振動負(fù)滑脫時間曲線的特點正弦振動是非正弦振動在波形偏斜率為零的特例。但隨著波形偏斜率的加入，非正弦振動負(fù)滑脫時間曲線又具備了新的特點:隨著波形偏斜率的增加，在相同振動頻率下，負(fù)滑脫時間減少，正滑脫時間增加。波形偏斜率增加越大，負(fù)滑脫時間減少越多，相應(yīng)正滑脫時間增加越多。隨著波形偏斜率的增加，振動的臨界頻率(即出現(xiàn)負(fù)滑脫的最低極限頻率)減少，波形偏斜率增加越大，臨界頻率減少越多。（3）非正弦振動負(fù)滑脫量分析在拉