[摘要]本文结合板坯铸机更换中间包在实际生产过程中出现的异常情况进行了总结分析,提出了各种情况下的处理和预防措施。
关键词:中间包,开浇,事故,措施
1 前言
为提高连铸机的作业效率,板坯铸机连续生产更换中间包是非常常见而必须采取的操作工艺技术;然而,在更换过程中出现异常情况使职工的操作忙乱和被动,有时甚至造成停机也是经常碰到的问题之一,而停机不仅浪费了中间包的耐材和造成钢水的回炉,而且打乱了生产的组织,有时对设备造成较大的伤害;同时,铸机再次开浇需要重新烘烤中间包等造成停机时间加长,影响了铸机的作业率。本文针对济南钢铁股份有限公司第一炼钢厂(简称济钢一炼钢)几年来更换中间包中所遇到的异常情况进行总结,以供工作在生产一线的员工和工程技术人员参考。
2 生产工艺及其装备水平
济钢一炼钢有4座25t氧气顶吹转炉,平均出钢量达到48.5t/炉,2台小方坯和3台板坯连铸机。板坯铸机中的断面尺寸为断面180×1050mm2的1台,200×1400mm2的2台,断面180×1050mm2的弧形铸机(简称3#铸机)为普通外挂水口中间包操作工艺,断面200×1400mm2的超低头铸机(简称4#、5#铸机)采用了太原炉业公司快速更换水口中间包技术操作。铸机的拉速受到冶金长度和二冷水量的制约,最高拉速控制在1.25m/min。中间包工作层使用镁质涂抹料,塞棒为Al-C材质,其的使用寿命受钢种的影响差别较大,最高达到87炉,平均40炉左右,为防止意外事故的发生一般控制在60炉以下。
3 中间包开浇出现的异常与预放措施
3.1 开浇垫棒
开浇垫棒是开浇后,由于上水口温度较低,钢水进入水口和塞棒之间,中间包开浇前此处属于死区,同时,一般中间包烘烤温度在1000~1200℃,中间包包壁的温度远远低于钢水的凝固温度,加剧了钢水在此处凝固几率,由此出现开浇垫棒现象。出现垫棒轻微时,中包开浇即刻将冷钢熔化;如果上水口没有充分烘烤和钢水温度较低,则垫棒加重,塞棒控流失控,如果关棒收流,往往出现相反的结果;此时应全流开浇,增加钢水在水口内的流动速度,加快对冷钢的熔化速度。在铸机开机的情况下,在钢水液面离结晶器上口200~250mm时,开始点棒收流,如果能关棒,实施中流控流,使钢水慢慢上升等待起步时间的完成;如果出现仍有点棒的现象,则全流冲流,同时不断的收流试棒,在离结晶器上口100~150mm能够控流,再冲流和点棒2~3次,然后小流控流,等待工艺上要求的起步时间;如果在钢水液面离结晶器上口100mm以下仍不能自由的控流,则要准备堵住上水口,防止造成钢水在结晶器内的上冒,为此对于3#铸机中包开浇一定要准备好堵眼钩,4#、5#铸机要放置安全板。对于更换中间包出现的垫棒问题的处理相对铸机开浇要简单,即铸坯下拉200~300mm时,中包全流开浇,钢水液面离结晶器上口100mm左右,仍有垫棒现象,则下拉铸坯继续冲流直至实现能够控流为止。
3.2 更换中包的漏钢
更换中间包过程中铸坯出现接头是必然,如果操作不当将造成接头的漏钢;接头漏钢不仅仅是接头没有连接好所造成,其中存在着较多的因素;对于济钢一炼钢操作情况而言,更换中间包为保证接头的充分连接,实施之流水口敞开浇注,该操作如果出现垫棒严重,则使敞浇时间延长,由此出现钢水挂在结晶器的上口,出现上挂现象,为防止上挂出现的事故,采用氧气对其进行清除,氧化渣进入结晶器中恶化了保护渣的性能指标,导致保护渣的润滑性能降低,出现粘结漏钢;对于该情况,特别注意结晶器侧弧坯壳的运行情况,并应及时更换保护渣,稳定其物化性能。如果出现较大的冷钢进入结晶器中,并沿结晶器壁下行,则冷钢粘有的保护渣形成坯壳,该处出结晶器后由于坯壳的回温,使保护渣熔化,支撑坯壳内的钢水能力降低,由此出现了渣漏的事故;出现该情况,不能够有侥幸心理,及时将冷钢捞出,如果不能捞出,则降低拉速,增加在结晶器的坯壳的厚度,提高其支撑强度。另外,操作过程看似非常正常出现的漏钢,该种漏钢不是中包工和捞渣工所造成的,而是由于配水不当而引发的事故,主要原因在于二冷足辊水环和0段水量较大,由此导致坯壳收缩加重,坯壳与结晶器之间产生较大的缝隙,中包开浇后,钢水沿坯壳和结晶器壁之间流出,水环水量较大,则结晶器下口的坯壳与结晶器之间存在比上口更大的间隙,钢水下行比较顺利,铸坯下行,钢水继续流出,由此出现了结晶器内的漏钢事故;为此,在更换中包前,铸机拉速在0.5m/min一下时,则应关闭水环水,减少0段的水量。

关闭水环水和减少0段水量换包接头

二冷水在自动配水状态下的换包接头
3.3 开浇失控
中包开浇失控主要表现在中包开浇之后,无法对中间包的钢流进行控制,往往出现中包流园流进入结晶器中,主要的影响一是塞棒没有上紧,开浇之后,塞棒受钢水冲击力的作用离开了原来的位置,由此造成跑棒;二是中间包的耐火材料进入水口和塞头之间,将塞棒垫起,准备,大包开浇中包自动开浇;三是由于中包包盖较大的冷钢在烘烤过程中,下落到中包中将塞棒击弯,调整后尽管塞头落入水口中,但开浇后同样出现控流失控的现象。跑棒之后经常造成结晶器的上冒,严重停机;因此,安装塞棒时塞棒的头部卡中包上水口的内壁,中包烘烤时塞棒的横梁受热延伸,中包准备换包前检查中间包的塞棒的棒头位置,是否落入中包上水口中央,否则,应进行适当的调整。同时,塞棒下落前,清理水口周围烘烤过程中中包包盖下午的耐火材料,防止由于温度较高,耐材强度较低,粘结在水口内壁造成垫棒;另外则是包盖使用前清理上面的冷钢,防止大块冷钢烘烤中掉入中包中,特别时靠近塞棒的安装位置,必须对其进行清除。
3.4 开浇钢水不淌与中包串包
中间包开浇钢水不能够够流出或者钢水注流较小无法提速以及中包窜包事故均在各铸机发生过。出现中包窜包均是发生在水口与座砖之间出现钢水流出;主要原因在于水口与座砖之间使用镁砂粉加玻璃水对其进行粘结,而座砖与水口的材质为Al-C质,在高温状态下,其粘结力不够,而在中间包使用前,为提高其温度往往需要提高对中间包和上水口的烘烤强度,以防止开浇出现的垫棒现象,由此使塞棒和水口出现半熔融状态;在对塞棒进行停火调整时,塞棒与水口接触,出现了粘结,压棒时将水口提出,如果没有及时发现,中包开浇则往往造成窜钢现象;为确保中包的烘烤效果,防止垫棒现象的发生,同时,也要防止调整塞棒将水口提出,则采取试棒前在水口和塞棒之间加入保护渣将其之间进行隔离的措施,由此避免了中包开浇出现的窜钢事故。对于快换机构出现的窜钢问题,由于座砖和定位环以及定位环和包底之间存有耐材,期间不能够很好的结合,或者水口座砖偏斜,如果水口和座砖之间涂抹的泥料不足,水口和座砖之间产生间隙,同时水口不能够与滑板很好结合,浇注过程中,钢水由水口和滑板之间翻出,造成中间包的窜包,为此,为防止该情况的发生,首先应对中间包的砌筑情况进行检查,同时,下水口时水口外表面和座砖内孔上都要涂抹泥料,防止水口下不到位和泥料在水口与座砖之间存在的间隙。
3.5 开浇后铸坯不走
中包开浇不走主要表现在拉矫机拉不动铸坯,铸坯在扇形段中打滑不能够下行;分析认为是由于铸坯在扇形段中的阻力增加所致,出现改种情况的主要原因在于更换中间包时间较长,二冷配水不合理造成的。在更换中饱时铸坯在扇形段中停止行走,由于钢水的净压力作用,未凝固的铸坯在扇形段辊间距之间必然产生鼓肚的现象。鼓肚产生后如果强化鼓肚铸坯的冷却,则增加了消除鼓肚的压下力,从而增加了拉坯阻力。而凝固后的铸坯冷却水降低,则铸坯出现回温表面温度提高,抵抗变形的能力降低,扇形段的拉辊对其压下拉坯时出现打滑的现象。另外,更换中间包时间过长或更换中包前拉速较长时间的处于低拉速状态,则造成铸坯在扇形段中矫直力增加,由此,造成铸坯拉不动的现象出现。为此,防止换包中出现铸坯拉不动的事故发生,应尽量缩短换包时间,二冷配水实行上弱下强的原则,同时,铸机起步之后,必须通过上区辊间距的距离后再进行停速。
4 结束语
中间包的开浇时间是很短的过程,但各岗位之间的操作配合和生产过程中各环节的把关与调整为开浇顺利至关重要。一旦出现异常应采取有效的措施加以补救,以确保生产的顺行。随着技术的不断更新和完善,中间包的开浇将会出现新的问题,因此在实际生产中应及早预测及早的采取预防措施。