連鑄板坯全程保護(hù)澆注的問(wèn)題分析

張國(guó)新，賈文軍

凌源鋼鐵股份有限公司煉鋼廠 遼寧凌源 122504

0 引言

連鑄生產(chǎn)特別是板坯品種鋼的生產(chǎn)，能否達(dá)到全程保護(hù)澆注，關(guān)系到鑄坯的內(nèi)部質(zhì)量好壞，同時(shí)也是能否順暢澆注（特別是澆注低碳低硅鋼種）的關(guān)鍵所在，凌鋼連鑄新區(qū)板坯生產(chǎn)，特別是品種鋼的生產(chǎn)還沒(méi)有達(dá)到真正意義上的全程保護(hù)澆注，這也一直困擾著鑄坯以及軋材質(zhì)量的進(jìn)一步提升主要問(wèn)題。

1 生產(chǎn)條件

1）工藝條件 1*120 噸頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐—100 噸鋼水包—120 噸LF 精煉爐—R10 直弧型雙流板坯連鑄機(jī)；

2）鑄坯斷面 500～750*160mm；

3）鋼種 Q235、Q345B、Q345C、195LD、45、65Mn。

2 現(xiàn)狀綜述

凌鋼新區(qū)現(xiàn)建有一臺(tái)120 噸頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐一座，120 噸LF 精煉爐（雙工位）一座，R10 米直弧型雙流板坯連鑄機(jī)一臺(tái)，斷面為500～750*160mm，于2008 年12 月份投產(chǎn)；在保護(hù)澆注上主要從以下過(guò)程實(shí)現(xiàn)：大包鋼水采用專用覆蓋劑—大包氬封保護(hù)澆注（無(wú)大包下渣檢測(cè)裝置）—中間罐采用專用覆蓋劑—浸入式水口保護(hù)澆注—結(jié)晶器保護(hù)渣覆蓋結(jié)晶器裸露鋼水；但現(xiàn)場(chǎng)操作及工藝設(shè)備保證上一直沒(méi)有真正實(shí)現(xiàn)真正意義上的全程保護(hù)澆注，主要存在以下問(wèn)題：1）生產(chǎn)操作上主要是保護(hù)套管不能及時(shí)安裝（特別是發(fā)生等水、鋼水溫度過(guò)高的情況下），澆注結(jié)束前操作工擔(dān)心大包下渣不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)而摘套管過(guò)早；2）中間罐覆蓋劑不能及時(shí)按規(guī)定數(shù)量和時(shí)間使用，中間罐鋼水液面裸露，造成鋼水的二次氧化，覆蓋劑指標(biāo)不合理易結(jié)殼；3）大包套管原有密封墊圈使用一爐后破損，在以后爐次使用大包套管周圍無(wú)法密封；4）氬封氣體流量不確定，造成氬封效果不好，不能有效實(shí)現(xiàn)氬封保護(hù)澆注。

3 采取措施

1）規(guī)范套管的安裝、摘下時(shí)間，不摘套管判斷大包下渣操作法

（1）重新規(guī)范套管的安裝、摘下時(shí)間：每爐（包括開澆或換罐爐次）開澆即安裝套管，大包澆注結(jié)束后（下渣）摘下套管；

（2）制訂不摘套管判斷大包下渣法：首先大包保護(hù)套管確保插入中間罐鋼水內(nèi)100mm～200mm 范圍內(nèi)，中間罐內(nèi)渣子保持低于200mm 厚，高于200mm 厚時(shí)進(jìn)行放渣操作。其次大包操作工要了解本班所使用的大包及包號(hào)并根據(jù)上班使用情況計(jì)算出每個(gè)鋼包的平均凈重，做好記錄，同時(shí)大包工充分利用連鑄鋼包稱重系統(tǒng)初步判斷所要澆注鋼水的重量，在本包鋼水澆注即將結(jié)束前（與初步計(jì)算高于約2 噸左右時(shí)）操作工站在下渣觀測(cè)臺(tái)上觀察套管周圍鋼渣流動(dòng)情況，當(dāng)保護(hù)套管周圍突然發(fā)生涌動(dòng)（面積直徑約為300mm 左右）立即關(guān)閉大包，本包鋼水澆注結(jié)束，進(jìn)行下一包澆注。

2）設(shè)計(jì)制作大包保護(hù)套管墊圈

由于大包保護(hù)套管只帶有一次性墊圈，使用一爐后便被大包上水口磨損或被鋼水寢浸蝕掉，在以后爐次使用過(guò)程中無(wú)法再起到密封作用，因此重新設(shè)計(jì)制作了大包保護(hù)套管墊圈并進(jìn)行了試驗(yàn)，對(duì)使用墊圈和未使用墊圈爐次檢驗(yàn)大包至中間包鋼水N 含量變化來(lái)反映密封效果；試驗(yàn)爐次鋼水在精煉爐吹氬結(jié)束后用取樣器同時(shí)取兩支鋼水樣，該包鋼水吊至連鑄后開澆前安裝套管，在澆注25min 時(shí)在中間罐連續(xù)取兩支鋼水試樣，取兩支鋼水試樣N 含量的平均值。

未使用密封墊圈增N 情況：爐號(hào) 鋼種 氬氣壓力（Mpa）拉速（m/min）10406766 65Mn 0.27 0.0135 0.0145 0.001 1497 1.5 10406767 65Mn 0.27 0.0145 0.0155 0.001 1494 1.5 10406768 65Mn 0.27 0.009 0.015 0.006 1496 1.5 10406769 45 0.27 0.0075 0.0135 0.006 1508 1.5 10406770 45 0.27 0.008 0.01 0.002 1516 1.4平均 0.0105 0.0137 0.0032用密封墊圈增N 情況：鋼種 氬氣壓力（Mpa）精煉【N】連鑄【N】增【N】量中包溫度（℃）拉速（m/min）10406749 65Mn 0.27 0.0155 0.014 -0.0015 1510 1.1 10406750 65Mn 0.27 0.007 0.013 0.006 1498 1.5 10406751 65Mn 0.27 0.015 0.012 -0.003 1493 1.55 10406752 65Mn 0.27 0.014 0.0125 -0.0015 1490 1.5 10406753 65Mn 0.27 0.008 0.014 0.006 1502 1.3平均 0.0119 0.0131 0.0012精煉【N】連鑄【N】增【N】量中包溫度（℃）

使用密封墊圈較未使用密封墊圈增N 量平均降低0.002，約占鋼水中總氮的15.26%。

3）調(diào)整中間罐覆蓋劑的指標(biāo)，減輕結(jié)殼現(xiàn)象，確定使用用量和加入時(shí)間

調(diào)整后的中間罐覆蓋劑為堿性覆蓋劑，具體指標(biāo)如下：

檢驗(yàn)項(xiàng)目 SiO2 AL2O3 Fe2O3 MgO CaO C 固 H2O R指標(biāo) 25.2 4.46 1.90 3.35 29.68 8.58 0.35 1.18

根據(jù)覆蓋劑熔化的時(shí)間和每爐鋼澆注周期確定加入時(shí)間和數(shù)量

第三爐及以后爐次加入數(shù)量（Kg） 40 30 20加入時(shí)間 開澆或換罐第一爐開澆或換罐第二爐

4）確定氬氣流量，確保氬封效果

通過(guò)多次的試驗(yàn)摸索，調(diào)整氬封氣體的流量[1]，使其既能達(dá)到氬封的效果又不至于流量過(guò)剩造成氣體的浪費(fèi)，通過(guò)在大包套管周圍放置載體物質(zhì)等方法，最終 確定壓氣流量為0.3MPa。

4 實(shí)現(xiàn)全程保護(hù)前后軋材高倍（夾雜）效果對(duì)比

未實(shí)現(xiàn)全程保護(hù)澆注夾雜情況：爐號(hào) 鋼種 A 類 B C D 各類夾雜之和10406766 65Mn 1.0 1.5 1.5 2.0 6.0 10406767 65Mn 1.5 1.5 1.5 1.5 6.0 10406768 65Mn 1.5 1.5 1.5 2.0 6.5 10406769 45 2.0 2.0 1.0 1.5 6.5 10406770 45 1.5 1.0 2.0 2.0 6.5實(shí)現(xiàn)全程保護(hù)澆注夾雜情況：爐號(hào) 鋼種 A 類 B C D 各類夾雜之和10406749 65Mn 1.5 1.0 1.0 1.5 5.0 10406750 65Mn 1.0 1.0 1.0 1.5 4.5 10406751 65Mn 1.0 1.5 1.5 2.0 6.0 10406752 65Mn 1.0 1.0 1.5 1.5 5.0 10406753 65Mn 1.5 1.0 1.5 1.0 5.0

5 結(jié)論

通過(guò)對(duì)以上保護(hù)澆注措施的實(shí)施和改造，鑄坯（特別是品種鋼）夾雜得到了明顯的改善，內(nèi)部質(zhì)量有了很大的提高，為凌鋼下一步開發(fā)品種鋼奠定了基礎(chǔ)。

[1]成旭東，徐學(xué)良，唐志軍，郝強(qiáng).ML08Al水口堵塞的研究與解決[J].連鑄，2012(1)：16.