夏華　孫青

（河北鋼鐵集團宣鋼公司一鋼軋廠，河北宣化　075100）

1　前言

宣鋼一鋼軋廠共有110噸轉爐兩座、120噸轉爐一座，三臺連鑄機。三臺連鑄機生產的斷面有150*150、165*165、165*225，200*285，其中150*150、165*165主要軋制螺紋和圓鋼；165*225主要軋制帶鋼，165*165、200*285斷面供型材主要軋制角鋼；但是由于連鑄工序的異常情況，常常會使鑄坯產生切割斷面切斜，劃傷；結疤和彎曲，致使連鑄消耗增加，一旦進入軋鋼工序就會造成鋼材軋廢，甚至造成堆鋼，加大地影響了煉鋼成本的完成。2016年11月以前，一鋼軋廠的鑄坯剔廢量一直較大，1至11月累計剔廢量為16640噸，占鑄坯產量比例達0.64%，居高的缺陷坯比例增加了一鋼軋廠各種物料消耗，降低了一鋼軋廠有效產量，對一鋼軋廠成本和效益造成極大影響。因此系統工藝優化，提高鑄坯質量，減少缺陷坯量已刻不容緩。

2　造成鑄坯缺陷的原因

2.1鑄坯結疤缺陷產生的主要原因

鑄坯結疤陷形狀各異，形成原因復雜，可以認為表面缺陷絕大部分是在結晶器凝固過程形成的。它與凝固過程坯殼的形成、液面的波動、浸入式水口的對中和插入深度、保護渣性能及操作是否得當有關。輕微結疤缺陷對鋼材質量基本無影響，嚴重的則會造成鋼材廢品增加，其形成主要原因有：

（1）結晶器振動故障造成結晶器鋼水液面不穩定。

（2）塞棒和啟閉器故障造成結晶器內鋼水液面波動大。

（3）拉矯機故障造成鑄坯行走不穩，引起結晶器內鋼水液面波動大。

（4）浸入式水口插入深度不規范，太深或太淺，水口不對中。

（5）鋼水溫度低。

（6）鋼水流動性差。

（7）保護渣不規范使用，習慣性用撈渣棒攪動鋼水液面。

2.2 彎曲缺陷產生的主要原因

連鑄坯長度或斷面形狀發生變化稱為形狀缺陷，我廠主要以彎曲為主，產生原因比較簡單，但外圍因素較多，控制起來較難。其產生的主要原因：

（1）鑄坯彎曲主要是由于熱鑄坯四個面冷卻速度不一致造成的。澆鑄過程中，由于冷卻水水質差，部分噴嘴堵塞，熱鑄坯四個面冷卻速度不一致造成的，鑄坯表面冷卻受力不均勻，造成鑄坯側C彎或S形彎曲。弧段導向托輥、運輸輥道由于受鑄坯熱應力作用產生變形，或者由于輥道裝配不在同一個水平面上，使得鑄坯在輥面上左右偏移，造成鑄坯彎曲。冷卻水外排。在二冷弧段中，由于大量的外排冷卻水噴淋到鑄坯表面，此時鑄坯當面受力過大，造成鑄坯彎曲。

（2）坯庫垛位底板不平整，由于熱鑄坯存在良好的塑性，底層鑄坯在上層鑄坯的重力作用下壓彎。

（3）鋼坯運輸車上的軌枕不平，不完整，熱裝鑄坯在重力作用下變形彎曲。裝車不規范，鑄坯堆放不整齊，也會造成鑄坯在鋼坯運輸車上彎曲。

（4）碼放在鋼坯運輸車和垛位的鑄坯，由于Z上層和兩側面的鑄坯靠近空氣面0的冷卻速度快，鑄坯在空冷的作用下，自然彎曲，特別是冬季，塑性好、硬度低的鑄坯彎曲尤為嚴重。

（5）天車出坯時，由于沒有吊到鑄坯中心位置造成鑄坯掉落摔彎。

2.3 鑄坯定尺超差主要原因

（1）遠紅外線切割系統故障。

（2）切割車故障。

（3）燃氣、氧氣壓力低造成鑄坯切不斷，改用手動切割，使鑄坯定尺超差。

3　針對鑄坯缺陷進行工藝改進

3.1 針對鑄坯結疤、重接缺陷采取的措施

主要是提高結晶器液面自動控制的使用率，保證結晶器液面波動控制在±3mm，減少人工控制液面的干擾，從而減少鑄坯結疤、重接缺陷保證鑄坯良好的表面質量，具體措施有：

3.1.1調整結晶器振動

調整結晶器振動是影響結晶器液面自動使用的一個重要因素，利用每包次停機的時間進行振動參數的測定，結晶器發生偏擺前后左右不得超過0.2mm，如果發現結晶器發生偏擺，及時通知維修人員進行修理，清理振動框架周圍的冷鋼及雜物，保證其振動平穩，保證結晶器振動頻率100～280次/分，振幅0～4mm；如果澆注過程中發生晃動，必須停止澆注該流。

3.1.2調整好塞棒和啟閉器

作為控制結晶器液面的執行機構——塞棒和啟閉器影響結晶器液面自動使用的一個關鍵因素，是啟閉器在使用前必須認真檢查，確認操作靈活，壓收平穩，不得有空行程、犯卡等現象。上塞棒要操作靈活，不得有擺動，上塞棒必須留好3-5mm的啃頭，啟閉器行程留到50mm,使塞棒在整個中包使用過程中能夠?確控流。在中包烘烤后開澆前，必須再對塞棒加以校驗，出現松動及走位時要加以緊固調整，以防止開澆或過程拉鋼中影響結晶器液面自動的正常使用。同時控制中間包壽命≤22h，以防止塞棒走位、斷棒，保證晶器液面自動的正常使用。

3.1.3每包次對拉矯機進行檢查

拉矯機是影響結晶器液面自動使用的一個重要因素，拉矯機長時間在高溫環境下工作，損壞程度很大，利用每包次停機時間要做好冷卻及潤滑，保證液壓缸、減速機、電機正常工作。并及時清理拉矯機處的冷鋼、氧化鐵皮等異物，保證拉矯機正常運轉。如果發生拉矯機運轉異常，坯子走得不穩，晶器液面自動的無法正常使用，會造成結疤、重接缺陷，必須停止澆注，更換后再拉鋼。

3.1.4保證浸入式水口與結晶器對中和結晶器內插入深度

浸入式水口與結晶器對中和結晶器內插入深度是影響結晶器液面自動使用的一個因素。每次中包烘烤前，都要把中包車開到結晶器上方進行中包對中，以保證開澆后浸入式水口準確地位于結晶器中間，誤差不超過±2mm；澆注過程中 發現水口偏斜要及時糾正。如果中間包變形不能滿足工藝要求，及時進行中間包維修，保證了浸入式水口的對中，防止了水口偏斜。經過現場實踐證明，水口插入太淺，結晶器鋼液面翻卷易造成夾渣，而插入太深，結晶器鋼水熱中心下移，結晶器液面溫度低，液面不活躍，不利于化渣，也易造成結疤或夾渣，通過實踐證明，插入深度在90～130mm之間時，結晶器內鋼水覆蓋良好，能穩定地形成三成結構，滿足潤滑和傳熱，經現場查看鑄坯表面，結疤明顯減少。

3.1.5保證鋼包鋼水溫度

鋼包鋼水溫度是影響結晶器液面自動使用的一個因素。保證鋼包鋼水出鋼溫度，使得中間包澆注過熱度在20～40℃[1]，做好大、中包保溫，保證中包黑液面操作。做好中間包每5分鐘測溫工作，保證鋼的過熱度，以保證鋼水流動性，才能保證塞棒控流的穩定性保證結晶器液面自動控制系統正常工作。

3.1.6保證鋼水的流動性

鋼水的流動性也會影響結晶器液面自動使用。對于H08、Q345E等含Al鋼，由于用鋁脫氧后的脫氧產物Al2O3或鋼水溫度低而生成的Al2O3，由于Al2O3熔點高2050℃，在鋼水中以固體質點存在，當鋼水流經水口時，Al2O3微粒在氧化鋁和鋼液表面張力等作用下在浸入式水口內壁接觸、附著長大致使水口堵塞，造成鋼水流動性變差，變粘，一旦被鋼水沖走便在鑄坯表面上形成結疤。

為此擴大中間包水口直徑，將中間包上水口直徑由19.5