連鑄生產(chǎn)漏鋼事故的分析

PAGEPAGE8連鑄生產(chǎn)漏鋼事故分析摘要：通過對連鑄漏鋼時結(jié)晶器內(nèi)坯殼的剖析和工藝分析，查明漏鋼的分類、原因和解決辦法和如何避免事故的發(fā)生，如何提前預報漏鋼。關(guān)鍵詞：連鑄 漏鋼保護渣 預報漏鋼一、漏鋼的危害漏鋼—影響鑄機有效性影響生產(chǎn)率和生產(chǎn)成本。二、漏鋼的分類根據(jù)漏鋼坯殼的外觀，大致把漏鋼分成以下幾類：懸掛或粘結(jié)引起漏鋼－－鋼水粘結(jié)到結(jié)晶器上，因而稱為粘結(jié)或懸掛。這可能是由結(jié)晶器和坯殼之間潤滑不適或者結(jié)晶器調(diào)節(jié)不當引起的，而潤滑不適可能是由質(zhì)量較差的保護渣、結(jié)晶器中坯殼夾渣、結(jié)晶器鋼水溢流、結(jié)晶器角縫、方坯連鑄機潤滑不良、不均等原因造成的。1沿結(jié)晶器窄面凝固厚度不夠的坯殼因收縮時受到拉伸應(yīng)力而破裂，拉伸應(yīng)力是由結(jié)晶器窄面錐度減小和窄面?zhèn)鳠岵痪斐傻摹?結(jié)晶器中三氧化二鋁偏高，這些都促使坯殼夾渣，抑制坯殼生長，造成漏鋼。3的，原因可能是結(jié)晶器中澆注流偏心，或結(jié)晶器冷卻管嚴重變形。4接點不能承受重新澆鑄施加的拉力，則整爐鋼都會溢漏。三、漏鋼的影響因素影響漏鋼發(fā)生的因素有：1、溫度和拉速不一致——鋼水過熱度越高，坯殼厚度越薄。由于結(jié)晶器中鋼水施加的靜壓力，導致坯殼發(fā)生膨脹。當坯殼強度不夠時，容易發(fā)生漏鋼。不一致和不均勻的溫度對漏鋼的產(chǎn)生有很大的影響，當拉速增大時，較易發(fā)生漏鋼，而且增大拉速會導致總放熱量減少。漏鋼常常是由于拉速太高造成的，當坯殼沒有足夠時間凝固到需要厚度時，或者金屬太熱，這意味著最終凝固正好發(fā)生在矯直輥下方，因矯直時施加應(yīng)力，坯殼撕裂。對于鋼中碳含量一定時，溫度高且拉速快容易發(fā)生漏鋼。在振動設(shè)置上所作的任何改變都會促使漏鋼的發(fā)生，因為通過提高振動頻率來減少振痕的做法會增加結(jié)晶器速率，從而增加交界面處的摩擦力。2時，因潤滑不良或不均，坯殼粘結(jié)到結(jié)晶器上，影響傳熱，造成粘結(jié)漏鋼。3而進出口水溫(高溫)的巨大差異導致結(jié)晶器與坯殼粘結(jié)，容易發(fā)生拉斷漏鋼。4、結(jié)晶器幾何形狀不當－－為增加鋼水-結(jié)晶器接觸面，調(diào)節(jié)結(jié)晶器錐度，以適應(yīng)鋼的凝固收縮，從而增加結(jié)晶器的傳熱，增加坯殼厚度。對于高速方坯連鑄機上帶線性錐度的傳統(tǒng)結(jié)晶器而言，彎月面處的熱傳遞迅速使鑄流凝固成一固除了角部有再熔化之外，坯殼繼續(xù)生長。當坯殼離開結(jié)晶器時，坯殼溫度變化較大，此時增加拉速可能導致漏鋼。如果調(diào)節(jié)的錐度不合要求。結(jié)晶器和坯殼之間就會產(chǎn)生氣隙，當空氣對結(jié)晶器中熱量傳遞的阻力達到最大時，它將嚴重妨礙所需厚度的坯殼形成，最終導致漏鋼。磨損和變形造成的結(jié)晶器錐度損耗會導致角部縱裂顯著增加，這是由于角部再加熱的結(jié)果。就結(jié)晶器變形而言，產(chǎn)生原因是結(jié)晶器銅板厚度較薄，部足以支持銅板的熱膨脹。還可能是在引錠桿插入結(jié)晶器時，導致結(jié)晶器下部損壞而造成結(jié)晶器變形。結(jié)晶器錐度過大會增加拉坯阻力，導致結(jié)晶器磨損加大。倒錐度加上熱縮造成氣隙厚度增加，進而加大角部磨損，因此，要降低使表面溫度升高的傳熱。此現(xiàn)象始終伴隨著鋼水靜壓力，這會誘發(fā)角部表面產(chǎn)生拉伸應(yīng)變，從而引發(fā)裂紋。這種裂紋會以固定方式大大降低坯殼厚度，可能最終導致漏鋼。容易漏鋼。在板坯、大方坯連鑄機中，4個分離的銅板被固定，形成空穴環(huán)繞在2570%～80部，造成懸掛，拉坯受阻，導致漏鋼。鋼液面降低還會造成夾渣。如果有充足時間使塞棒關(guān)閉浸入式水口，鋼液面可降低到允許極限以下。如果澆注再次開始，鋼水會抑制結(jié)晶器保護渣，造成夾渣。因此，在全連鑄換鋼包時，中間包鋼液面下降，如果操作不當，中間包渣可通過浸入式水口進入結(jié)晶器內(nèi)的鋼水中。鋼流的氧化產(chǎn)物、不當?shù)拿撗醍a(chǎn)物、方坯結(jié)晶器中鋁絲噴加不當造成三氧化二鋁偏高而形成的高粘度渣，都可能滲入坯殼形成夾渣，局部抑制坯殼形成，降低坯殼和結(jié)晶器的潤滑度，易粘結(jié)，導致拉坯中斷，發(fā)生漏鋼。6薄不均，坯殼薄弱處強度降低，難以承受鋼水靜壓力，因而漏鋼。7拉輥施加外力，如果超過極限，就會造成坯殼表面破裂，漏鋼。8引錠桿裝配不牢固會使鋼水從結(jié)晶器流出，導致漏鋼。如果引錠桿在引錠桿頭提升前從坯殼中過早的分離出來，易導致漏鋼。四、漏鋼預報1、影響結(jié)晶器熱傳遞因素：結(jié)晶器熱傳遞直接影響著鑄坯表面質(zhì)量,熱傳遞不均勻則導致鑄坯坯殼厚薄不均勻,極易產(chǎn)生拉漏。運用結(jié)晶器熱傳遞變化進行漏鋼預報,首先必須了解結(jié)晶器熱傳遞情況。壁間熱傳遞速度。特別是保護渣結(jié)晶溫度和澆注速度對熱傳遞影響呈線性關(guān)系2、依據(jù)結(jié)晶器熱傳遞變化進行漏鋼預報行漏鋼預報,(1)一個側(cè)面分開來檢測和控制。QA=CρρwW△T/A (1)式中 QA——單位面積熱傳遞量Cρ——水比熱，kJ·(kg·℃)-1ρw——水密度，kg.m-3W——冷卻水流量，m3·s-1ΔT——冷卻水進出結(jié)晶器溫差，℃A——結(jié)晶器側(cè)面積，m2單位面積熱傳遞量

QA可為操作者提供有效證據(jù),使他們需要時采取正確行動(如減少或增大拉速、停澆等)。(2)則不能形成足夠厚坯殼,產(chǎn)生漏鋼現(xiàn)象。Q F［αV/60+CΔTwρV/120(w+t)］ (2)min= c ρ c式中 Qmin——最小結(jié)晶器熱傳遞量，kW·m-2F——相關(guān)系數(shù),據(jù)鋼種及結(jié)晶器斷面而定a——由先前拉漏分析推導出常數(shù),a=110.78Vc——澆注速度，m·min-1Cρ——鋼比熱，0.19kJ·(kg·℃)-1ΔT——液鋼過熱，℃w——結(jié)晶器寬，mt——結(jié)晶器厚，mρ——鋼液密度，kg·m-13、監(jiān)測摩擦力進行漏鋼預報結(jié)晶器器壁與鑄坯之間潤滑不足而產(chǎn)生較大摩擦力,這種摩擦力主要受操作參數(shù)影響如:保護渣粘度、鋼種、結(jié)晶器倒錐度、拉速、鋼水純凈度、過熱度、結(jié)晶器振頻及鋼水彎月面控制等。摩擦力較大時勢必造成鑄坯與結(jié)晶器間有較強附著力使他們產(chǎn)生粘結(jié)性焊合。較輕微粘結(jié)操作者處理即可使鑄流恢復正常生產(chǎn),但它對鑄坯表面質(zhì)量卻有一定影響;而粘結(jié)嚴重時則會導致粘結(jié)性漏鋼。器上安裝加速計和測力計或振動裝置上安裝變形測定器來檢測摩擦力。安裝加速計進行漏鋼預報MLTEKTOR則直接與摩擦力相關(guān),計算機數(shù)據(jù)處理,則可知結(jié)晶器與鑄坯間摩擦力大小,判斷鑄流情況。測力計安裝結(jié)晶器下面應(yīng)用測力監(jiān)測結(jié)晶器與鑄坯間摩擦力原理是首先測出結(jié)晶器空載和穩(wěn)定生產(chǎn)狀態(tài)下各點振動力,即知空載和正常生產(chǎn)時各點摩擦力,而總摩擦力即為各點摩擦力之和。已知了空載時和生產(chǎn)狀態(tài)下摩擦力,再考慮一些附加因素(如靈敏度等)后,則可推算出漏鋼極值為多少,一旦實際值超過這個值,就隨時可能發(fā)生漏鋼事故。此種方法雖簡單,但精確度不太高,生產(chǎn)中常出現(xiàn)誤報。近年來計算機數(shù)據(jù)處理技術(shù)應(yīng)用,增大了摩擦力漏鋼預報可靠性,但其誤報率仍可高達20%左右。安裝變形測定器進行漏鋼預報將振動裝置振動波形測量顯示出來,與穩(wěn)定狀態(tài)進行比較,進行檢漏預報。3、用熱電偶測溫進行漏鋼預報70年代連鑄廣泛發(fā)展,計算機數(shù)據(jù)處理技術(shù)應(yīng)用于收集和分析溫度數(shù)據(jù)后,使溫度熱電偶進行溫度監(jiān)測而實現(xiàn)漏鋼預報成為可能。其工作原理是結(jié)晶器器壁上一點或多點安裝熱電偶,熱電偶測量溫度值傳遞到計算機處理系統(tǒng),超過規(guī)定值則顯示報警。熱電偶監(jiān)測法優(yōu)點是可以實時測量,實時報警,操作者采取有效措施,防止漏鋼。彎月面附近靠近結(jié)晶器器壁部位,有一處鑄坯薄坯殼成坯過程與結(jié)晶器器壁顯示屏上顯示出下方所示曲線時,裂開部位未達到結(jié)晶器出口之前若及時采取措施(如控制拉速等),就可避免漏鋼。用熱電偶測量溫度進行檢漏預報,其優(yōu)點是準確率相比其它方法而言較高,誤報相對較小。以上是如今較為常用三種漏鋼預報方法,它們都各有優(yōu)點。三種方法應(yīng)用,各國也各有偏好。熱電偶測量溫度進行漏鋼預報準確率相對較高,目前,新上漏鋼預報系統(tǒng)主要以熱電偶漏鋼預報為主。4、檢漏預報連鑄中應(yīng)用國外漏鋼預報應(yīng)用舉例NipponNippon高速連鑄來減少漏鋼發(fā)生外,最主要就是結(jié)晶器寬邊器壁上安裝熱電偶進行漏鋼有效防止漏鋼,使漏鋼率大大降低。武鋼三煉鋼廠對漏鋼預報系統(tǒng)應(yīng)用武鋼第三煉鋼廠實行是全板坯連鑄,提高生產(chǎn)效率,減少拉漏事故,設(shè)計之初邊)多點(分22244析測溫度曲線進行漏鋼預報。武鋼三煉鋼廠漏鋼預報檢測系統(tǒng)與計算機分析顯示系統(tǒng)相連,對漏鋼跡象實使三煉鋼廠連鑄漏鋼發(fā)生前,操作人員可情況采取有效措施,防止了漏鋼。5、結(jié)語漏鋼預報應(yīng)用,有效防止了漏鋼事故發(fā)生,既減少了設(shè)備和人身傷害,又減少了不成部分，我們要把漏鋼控制在發(fā)生之前。參考文獻：）（3）W.H.EmlingandS.Dawson.MolodInstrumentaionforBreakoutDetectionandCo