夏華　孫青

（河北鋼鐵集團(tuán)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(zhuǎn)爐兩座、120噸轉(zhuǎn)爐一座，三臺(tái)連鑄機(jī)。三臺(tái)連鑄機(jī)生產(chǎn)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(huì)使鑄坯產(chǎn)生切割斷面切斜，劃傷；結(jié)疤和彎曲，致使連鑄消耗增加，一旦進(jìn)入軋鋼工序就會(huì)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(jì)剔廢量為16640噸，占鑄坯產(chǎn)量比例達(dá)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(chǎn)量，對(duì)一鋼軋廠成本和效益造成極大影響。因此系統(tǒng)工藝優(yōu)化，提高鑄坯質(zhì)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(jié)疤缺陷產(chǎn)生的主要原因

鑄坯結(jié)疤陷形狀各異，形成原因復(fù)雜，可以認(rèn)為表面缺陷絕大部分是在結(jié)晶器凝固過(guò)程形成的。它與凝固過(guò)程坯殼的形成、液面的波動(dòng)、浸入式水口的對(duì)中和插入深度、保護(hù)渣性能及操作是否得當(dāng)有關(guān)。輕微結(jié)疤缺陷對(duì)鋼材質(zhì)量基本無(wú)影響，嚴(yán)重的則會(huì)造成鋼材廢品增加，其形成主要原因有：

（1）結(jié)晶器振動(dòng)故障造成結(jié)晶器鋼水液面不穩(wěn)定。

（2）塞棒和啟閉器故障造成結(jié)晶器內(nèi)鋼水液面波動(dòng)大。

（3）拉矯機(jī)故障造成鑄坯行走不穩(wěn)，引起結(jié)晶器內(nèi)鋼水液面波動(dòng)大。

（4）浸入式水口插入深度不規(guī)范，太深或太淺，水口不對(duì)中。

（5）鋼水溫度低。

（6）鋼水流動(dòng)性差。

（7）保護(hù)渣不規(guī)范使用，習(xí)慣性用撈渣棒攪動(dòng)鋼水液面。

2.2 彎曲缺陷產(chǎn)生的主要原因

連鑄坯長(zhǎng)度或斷面形狀發(fā)生變化稱(chēng)為形狀缺陷，我廠主要以彎曲為主，產(chǎn)生原因比較簡(jiǎn)單，但外圍因素較多，控制起來(lái)較難。其產(chǎn)生的主要原因：

（1）鑄坯彎曲主要是由于熱鑄坯四個(gè)面冷卻速度不一致造成的。澆鑄過(guò)程中，由于冷卻水水質(zhì)差，部分噴嘴堵塞，熱鑄坯四個(gè)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(cè)C彎或S形彎曲。弧段導(dǎo)向托輥、運(yùn)輸輥道由于受鑄坯熱應(yīng)力作用產(chǎn)生變形，或者由于輥道裝配不在同一個(gè)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(shí)鑄坯當(dāng)面受力過(guò)大，造成鑄坯彎曲。

（2）坯庫(kù)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(yùn)輸車(chē)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(chē)不規(guī)范，鑄坯堆放不整齊，也會(huì)造成鑄坯在鋼坯運(yùn)輸車(chē)上彎曲。

（4）碼放在鋼坯運(yùn)輸車(chē)和垛位的鑄坯，由于Z上層和兩側(cè)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(yán)重。

（5）天車(chē)出坯時(shí)，由于沒(méi)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(yuǎn)紅外線切割系統(tǒng)故障。

（2）切割車(chē)故障。

（3）燃?xì)狻⒀鯕鈮毫Φ驮斐设T坯切不斷，改用手動(dòng)切割，使鑄坯定尺超差。

3　針對(duì)鑄坯缺陷進(jìn)行工藝改進(jìn)

3.1 針對(duì)鑄坯結(jié)疤、重接缺陷采取的措施

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

3.1.1調(diào)整結(jié)晶器振動(dòng)

調(diào)整結(jié)晶器振動(dòng)是影響結(jié)晶器液面自動(dòng)使用的一個(gè)重要因素，利用每包次停機(jī)的時(shí)間進(jìn)行振動(dòng)參數(shù)的測(cè)定，結(jié)晶器發(fā)生偏擺前后左右不得超過(guò)0.2mm，如果發(fā)現(xiàn)結(jié)晶器發(fā)生偏擺，及時(shí)通知維修人員進(jìn)行修理，清理振動(dòng)框架周?chē)睦滗摷半s物，保證其振動(dòng)平穩(wěn)，保證結(jié)晶器振動(dòng)頻率100～280次/分，振幅0～4mm；如果澆注過(guò)程中發(fā)生晃動(dòng)，必須停止?jié)沧⒃摿鳌?/p>

3.1.2調(diào)整好塞棒和啟閉器

作為控制結(jié)晶器液面的執(zhí)行機(jī)構(gòu)——塞棒和啟閉器影響結(jié)晶器液面自動(dòng)使用的一個(gè)關(guān)鍵因素，是啟閉器在使用前必須認(rèn)真檢查，確認(rèn)操作靈活，壓收平穩(wěn)，不得有空行程、犯卡等現(xiàn)象。上塞棒要操作靈活，不得有擺動(dòng)，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(gè)中包使用過(guò)程中能夠?確控流。在中包烘烤后開(kāi)澆前，必須再對(duì)塞棒加以校驗(yàn)，出現(xiàn)松動(dòng)及走位時(shí)要加以緊固調(diào)整，以防止開(kāi)澆或過(guò)程拉鋼中影響結(jié)晶器液面自動(dòng)的正常使用。同時(shí)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(dòng)的正常使用。

3.1.3每包次對(duì)拉矯機(jī)進(jìn)行檢查

拉矯機(jī)是影響結(jié)晶器液面自動(dòng)使用的一個(gè)重要因素，拉矯機(jī)長(zhǎng)時(shí)間在高溫環(huán)境下工作，損壞程度很大，利用每包次停機(jī)時(shí)間要做好冷卻及潤(rùn)滑，保證液壓缸、減速機(jī)、電機(jī)正常工作。并及時(shí)清理拉矯機(jī)處的冷鋼、氧化鐵皮等異物，保證拉矯機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。如果發(fā)生拉矯機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)異常，坯子走得不穩(wěn)，晶器液面自動(dòng)的無(wú)法正常使用，會(huì)造成結(jié)疤、重接缺陷，必須停止?jié)沧ⅲ鼡Q后再拉鋼。

3.1.4保證浸入式水口與結(jié)晶器對(duì)中和結(jié)晶器內(nèi)插入深度

浸入式水口與結(jié)晶器對(duì)中和結(jié)晶器內(nèi)插入深度是影響結(jié)晶器液面自動(dòng)使用的一個(gè)因素。每次中包烘烤前，都要把中包車(chē)開(kāi)到結(jié)晶器上方進(jìn)行中包對(duì)中，以保證開(kāi)澆后浸入式水口準(zhǔn)確地位于結(jié)晶器中間，誤差不超過(guò)±2mm；澆注過(guò)程中 發(fā)現(xiàn)水口偏斜要及時(shí)糾正。如果中間包變形不能滿足工藝要求，及時(shí)進(jìn)行中間包維修，保證了浸入式水口的對(duì)中，防止了水口偏斜。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐證明，水口插入太淺，結(jié)晶器鋼液面翻卷易造成夾渣，而插入太深，結(jié)晶器鋼水熱中心下移，結(jié)晶器液面溫度低，液面不活躍，不利于化渣，也易造成結(jié)疤或夾渣，通過(guò)實(shí)踐證明，插入深度在90～130mm之間時(shí)，結(jié)晶器內(nèi)鋼水覆蓋良好，能穩(wěn)定地形成三成結(jié)構(gòu)，滿足潤(rùn)滑和傳熱，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)查看鑄坯表面，結(jié)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(jié)晶器液面自動(dòng)使用的一個(gè)因素。保證鋼包鋼水出鋼溫度，使得中間包澆注過(guò)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(cè)溫工作，保證鋼的過(guò)熱度，以保證鋼水流動(dòng)性，才能保證塞棒控流的穩(wěn)定性保證結(jié)晶器液面自動(dòng)控制系統(tǒng)正常工作。

3.1.6保證鋼水的流動(dòng)性

鋼水的流動(dòng)性也會(huì)影響結(jié)晶器液面自動(dòng)使用。對(duì)于H08、Q345E等含Al鋼，由于用鋁脫氧后的脫氧產(chǎn)物Al2O3或鋼水溫度低而生成的Al2O3，由于Al2O3熔點(diǎn)高2050℃，在鋼水中以固體質(zhì)點(diǎn)存在，當(dāng)鋼水流經(jīng)水口時(shí)，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(nèi)壁接觸、附著長(zhǎng)大致使水口堵塞，造成鋼水流動(dòng)性變差，變粘，一旦被鋼水沖走便在鑄坯表面上形成結(jié)疤。

為此擴(kuò)大中間包水口直徑，將中間包上水口直徑由19.5