漏钢是连铸生产中最严重的事故之一，尤其对密排辊列的板坯连铸机来讲危害更大，不仅大大降低铸机作业率，而且损坏设备。薄板坯连铸具有拉速高、结晶器容池小等独特的工艺特点，这些工艺特点大大增加了漏钢的可能性，因此在近年来发展起来的西马克CSP和达涅利FTSC薄板坯连铸工艺中都采用结晶器漏钢预报技术，其基本思路为系统时刻检测结晶器内发生漏钢的可能性，一旦发现潜在的漏钢危险，系统自动或操作者人工采取措施，避免漏钢的发生。唐钢超薄热带工程连铸部分采用意大利达涅利公司的FTSC技术，薄板坯连铸机装备有漏钢预报系统，可以预报粘结漏钢、裂纹漏钢和铸坯凹陷，但这并不意味着万无一失，每一个漏钢预报系统都需要在实际生产中进行应用和完善，通过实际数据积累，系统优化，才能不断提高漏钢预报系统的准确率，实现真正的漏钢预报。同时该技术可以根据漏钢预报系统测量的温度绘成结晶器热流图，直观地显示结晶器中铸坯坯壳各点的温度情况，因此可以对漏钢预报技术进行功能扩展，用以判断保护渣的熔化传热情况和结晶器锥度情况，使漏钢预报系统在生产中能发挥更大作用。
1 FTSC薄板连铸机主要工艺参数
唐山钢铁集团有限公司(以下简称唐钢)的FTSC薄板坯连铸机主要工艺参数如下：
机型 直弧型
结晶器类型 H2(high speed high quality)长漏斗结晶器
结晶器长度 1200mm
铸坯宽度(热态) 860~ 1730mm
铸坯厚度(热态) 925/72mm(创新925/87mm)
铸机半径 5m
冶金长度 14.24m
拉速范围 2.5~6m/min
2 漏钢预报系统及其工作原理
2.1 组成
FTSC的漏钢预报系统由一套插在结晶器铜板中的热电偶、耐热电缆和控制系统组成。实时检测结晶器铜板的温度，通过1个专门的软件程序可以显示结晶器的热像图，并检测结晶器内的临界热流状况(粘结、漏钢等)，接到检测报警后，自动控制系统启动相应程序以消除潜在的漏钢源。
FTSC的漏钢预报系统共194个热电偶，安装布置方式如图1和图2所示。其中每个宽面上有90个热电偶，成10排9列，每个窄面上有7个热电偶，成7排1列。热电偶头部距铜板表面约为30mm。
图1 热电偶在铜板上的安装情况
图2 热电偶在结晶器铜板上的布置方式
2.2 工作原理
2.2.1 预报裂纹漏钢
系统实时检测各个热电偶的温度变化梯度，如果连续2个检测循环检测到某个热电偶的温度变化梯度大于漏钢温度变化极限，则判断该热电偶为“热点”，如果相邻2个热电偶被判断为“热点”，则系统发出裂纹漏钢警报，启动裂纹漏钢避免程序。热点检测如图3所示。
图3 热点检测
2.2.2 预报粘结
系统把每一列的热电偶都和同一列弯月面热电偶分别进行比较，检查有没有温度倒置现象。如果弯月面以下某个热电偶比弯月面区域热电偶温度高出某一界限，且此时弯月面温度变化梯度超出粘结要求的温度变化极限，该热电偶被记做“Sticking On”热电偶。
如果系统检测到的“Sticking On”热电偶的温度值超过了“Sticking Warning”数量限制，系统给出轻微粘结报警不启动粘结避免程序，如果系统检测到的“Sticking On”热电偶的温度值超过了“Sticking Alarm”数量限制，系统给出严重粘结报警并自动启动粘结避免程序。
2.2.3 凹陷控制
浇铸过程中的凹陷可通过热电偶温度检测出来，当中间某列的温度与相邻两列平均温度的差值异常时，预报为凹陷。当检测到凹陷后系统将启动凹陷避免程序。
3 漏钢预报技术的应用与完善
唐钢FTSC薄板坯连铸机于2002年10月14日成功地进行了热负荷试车，在初期我们首先对漏钢预报系统进行了调试和功能参数的确定，主要目的是检验逻辑判断和工艺参数的合理性。具体方法为在浇铸过程中只进行判断模拟，不真正的投入使用，通过采集实际数据，模拟进行漏钢判断，并把系统判断情况和实际情况进行比较，如果判断正确，保存该组参数，如果判断有误，修改参数继续模拟。2002年12月6日浇铸过程中发生粘结漏钢，当时从热流图上看，漏钢发生前左侧窄面弯月面区域先出现冷点，接着扩展到两宽面，弯月面以下出现热点，并逐渐下移，最后热点移至结晶器下口发生漏钢。但漏钢预报系统并未发出粘结报警，说明系统运行参数虽经过一段时间的调试，但并不理想，而当时操作人员的经验还不足，没有判断出粘结的发生，最终造成漏钢。漏钢发生后我们调整了系统运行参数，继续将其投入实践中模拟运行。
通过一定阶段的摸索，我们对系统的判断逻辑和运行参数进行了多次修改完善，并于2003年2月把该系统正式投入运行，投入使用初期仍有漏报和误报现象。2003年2月共发生漏钢6次，由于当时产量和浇铸炉数较少，因此漏钢率高达15.79%。漏钢预报系统投入实际使用后，通过对漏钢实际数据的采集和分析，并与系统数据进行比较，我们对系统的逻辑判断和运行参数又进行了进一步的完善优化，完善后的漏钢预报系统准确率逐步提高，使漏钢次数逐月减少。
到2003年底结晶器漏钢预报系统达到以下的效果。漏钢预报系统误报率：粘结漏钢误报率0%；裂纹漏钢误报率低于15%。漏钢率：粘结漏钢率低于0.06%；裂纹漏钢率低于0.30%。2003年各月漏钢预报系统对粘结和裂纹的误报率如图4所示，漏钢率情况如图5所示。
图4 2003年各月的粘结和裂纹误报率
图5 2003年各月的粘结、裂纹漏钢率
目前该系统处于边使用边优化阶段，在热试过程中己成功预报了多次可能发生的漏钢，同时为了避免粘结恢复过程中铸坯从重接处拉断，我们对粘结避免程序进行了优化，改变了扇形段的控制方式，使粘结恢复成功率达到100%，成功的避免了多次粘结漏钢的发生。
同时通过实践摸索，我们扩展了漏钢预报功能，不仅使其能预报和避免漏钢，而且通过对使用不同保护渣的结晶器热流图进行分析，逐步积累了一套判断化渣情况和保护渣性能好坏的经验，由此我们可根据热流图推断某种保护渣的性能是否合适，为优化保护渣性能提供依据。另外通过一段时间的经验积累，可通过热流图情况指导操作人员进行捞渣，并可根据热流图判断窄面锥度是否合适。由此把自动系统与人脑的灵活性做到很好的结合，使该系统在生产中能发挥更大的作用。
4 结 语
连铸技术的发展，对漏钢预报技术提出了更高的要求，唐钢对漏钢预报技术的应用与完善，正是使其适应薄板坯连铸高技术要求，一方面通过完善其判断逻辑和运行参数，使漏钢预报更加准确，减少生产中漏钢的发生，另一方面通过对漏钢预报技术的功能扩展，可以根据热流图判断保护渣的熔化和结晶器锥度设置状况是否良好，这样不仅为优化保护渣性能提供了技术支持，而且可实时调整操作达到最佳的浇铸条件。
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