Q195生产工艺研究.docx

Q195生产工艺研究 朱维生+王振川摘要新兴铸管新疆有限公司在生产Q195等低碳钢时，频繁出现蓄流、漏钢等事故，通过总结分析，制定了相关措施，取得了明显的效果关键词Q195；蓄流；漏钢；预防措施：TF777 ：A ：1671-7597（2014）11-0137-021技术背景新兴铸管新疆有限公司炼钢部的工艺流程是：1300t混铁炉—120t氧气顶底复吹转炉—底吹氩处理一R10m弧形8机8流小方坯连铸机使用硅锰和硅铁等合金化，脱氧剂是硅钙钡（含铝）和钢水净化调质剂（钙质）；连铸中间包采用液压快换定径水口，采用大包长水口和中间包浸入式水口保护浇注，液面自动控制拉速冶炼钢种有低碳钢、普碳钢、低合金钢等2生产中出现的问题自2012年初投产以来，生产Q195等低碳钢时频繁出现蓄流、漏钢等生产事故，严重制约产能的发挥，给公司造成了较大的经济损失3事故原因分析1）中间包水口蓄流原因分析通过对几次生产事故分析，认为中包水口蓄流主要有以下几个原因①中间包烘烤温度由于煤气热值低，造成中包烘烤温度偏低，注入钢液后由于水口部位温度偏低容易结冷钢，使得水口内径变小或堵塞②中间包卫生打结中包时遗留在中包内的杂物未清理干净，或中包耐材脱落导致水口堵塞。

③转炉脱氧剂使用钢水流动性与钢中氧含量有直接关系，氧含量过低，钢水流动性不好，氧含量过高，夹杂物过多，影响钢水流动性转炉需要根据终渣氧化铁含量，适量加入脱氧剂脱氧剂加入过多，脱氧后产生了相当的A1203等氧化物夹杂，虽然经过底吹氩处理后，仍有一部分留在钢液中，这些夹杂物会随钢流进入中包水口，附着在水口内壁，造成细流、蓄流④吹氩时间不足水口结瘤是钢液中的脱氧产物和夹杂物在水口内壁积聚的结果吹氩不仅能使钢液温度和成分均匀，更重要的一个作用是形成氩气泡，吸附钢液中弥散的脱氧产物和夹杂一起上浮排出如果吹氩时间不足，排出脱氧产物和夹杂的效果就不好，这样就容易造成脱氧产物和夹杂物堵塞水口⑤钢包下渣、二次氧化和吹氩大翻的影响钢包渣中FeO和MnO含量较高，渣进入中间包后，氧化物直接冲进钢液中，使氧含量及夹杂物增加，造成钢水流动性不好生成细小而难于上浮的A12O3等氧化物夹杂，使中间包水口堵塞程度增加⑥钢水温度过低钢液自身温度不达标也是造成低温结流流的—个不可忽视的因素发生此种现象的注意事项有：当转炉下料系统的计量不准时，钢液温度偏高，加料后直接出钢；新钢包使用前，烘烤温度达不到800℃以上，出钢后钢液温度下降过快；事故钢包包底有大块未清理干净；出钢过程中，炉口渣块掉入钢包中；拉碳时间较短，钢水温度不均匀；废钢块过大，终点没有完全化完，造成温度持续降低（炉渣裹废钢是废钢没有化的主要原因）。

⑦钢水温降过大因压钢时间过长，导致钢水温降大；因连铸保温措施不到位等原因造成大包到中包温降过大2）漏钢原因分析通过对四个浇次的共108炉的漏钢炉次进行对比分析，得出以下结论①温度的影响漏钢炉次的温度普遍偏高，大包平均1607℃，中包平均1562℃而Q195的液相线温度约为1524℃中包平均过热度达到了38℃过高的过热度会导致坯壳在结晶器内发生重融现象，加剧了坯壳的不均匀性温度过高是产生漏钢的主要原因之一②硫磺的影响漏钢炉次中S≥0.3%的有13炉， 漏钢27次，占漏钢总次数的44.3%S≥0.25%的有25炉，共产生41次漏钢，占漏钢总次数的67.2%因此硫磺高是产生漏钢的主要原因之一③碳含量的影响含碳量为0.08%~0.17%的碳钢从液相冷却到1495℃时发生包晶反应，包晶反应时线收缩量较大，坯壳与结晶器器壁容易形成气隙，气隙的过早形成会导致收缩不均和坯壳厚度不均，在薄弱处容易形成裂纹，容易发生漏钢事故和铸坯表面质量缺陷漏钢炉次C≥0.09%的有18炉，漏钢29次，占总漏钢次数的47.5%因此碳含量是造成漏钢的次要原因④钢水纯净度生产过程中也出现了夹渣漏钢，且部分炉次结晶器内渣量很大，出现结块现象，证明钢水纯净度很差，钢渣不分离。

渣量过大时，部分杂质未能及时被保护渣吸收，而当杂质聚集到一定程度，随钢流被卷到结晶器钢水深处，部分没能上浮的渣子就会随铸坯一起被拉出结晶器，当渣子靠近坯壳时就会造成传热过低，坯壳偏薄，无法承受钢水静压力，产生漏钢⑤结晶器冷却水量过小会导致回水温度过高，冷却不足；水量过大，会导致水缝内水流速过大，结晶器壁的热量不能被充分带走部分浇次生产Q195时，结晶器进回水温差只有约4.5℃，漏钢后，观察发现坯壳很薄约6 mm，证明坯壳热量未被充分带走，导致坯壳过薄产生漏钢⑥保护渣Q195坯壳收缩比较大，应使用粘度偏大的保护渣以适当降低结晶器和坯壳之间的传热速度，减小坯壳的不均匀性，从而减少角部纵裂及凹陷的产生⑦人为操作保护浇注时，由于人为操作习惯，一般一次性加入量较多，且多集中在内弧侧，保护渣在结晶器内呈斜坡状，会造成液渣填充不均匀，影响坯壳和结晶器之间的传热在保护浇注时，小的渣条没必要捞出，且应严禁用捞渣棍试探结晶器壁渣条形成的情况，这样会破坏弯月面处坯壳的均匀生长4相关措施1）转炉冶炼前期早化渣过程化好渣，避免终点渣过粘造成钢水裸露吸附有害气体终渣必须保证较好的流动性，流动性较好的炉渣有利于钢水中氧化物上浮。

2）确保终点双命中，提高钢水纯净度尽量确保一倒出钢，将终点碳控制在0.06%-0.08%，稳定脱氧剂的使用量3）钢水深脱氧原则：前三包、后吹、硫高等特殊情况脱氧剂总量不低于150 kg，一倒炉次脱氧剂总量不低于120 kg，根据实际现场情况调整脱氧剂加入量必须保证深脱氧4）调整脱氧剂加入时间，为有利于脱氧产物的上浮，在出钢前向钢包内加入2/3的脱氧剂，剩余脱氧剂在出钢前期2/3时间内加完5）冶炼前三炉不能严重后吹，拉碳时间：≥40秒，连续冶炼时每炉后吹时间不得大于40秒，成品成分控制：0.06%≤C≤0.08%，Mn控制上限，S≤0.30%，要求锰硅比要大于3，锰硫比大于13，力争15，硅成份控制在下限6）吹氮工艺，吹氮严禁大翻，钢水裸露直径不能大于400 mm吹氮站吹氮时间T≥4.5分钟；吹氮不够时间的，对于钢包底吹不透造成使用顶吹氮枪工艺操作，钢包底吹设备坏或其他原因造成使用氮枪工艺操作的及时查明原因并及时维护7）挡渣管理：检查维护出钢口，提高挡渣操作技术水平，禁止下渣，提高挡渣率后吹时间较长、终渣氧化铁含量较高时，做好挡渣工艺（必要时加入两个挡渣球），8）连铸做好大包加盖、大包保护浇注、中包保温等，减少二次氧化。

9）生产Q195的结晶器，连铸做好结晶器铜管锥度、维修记录跟踪；原则上生产Q195要更换新结晶器，且累计过钢量达到2500 t时要进行更换，生产过HRB400E等低合金钢两个浇次及以上中包的结晶器不得用于生产Q19510）结晶器进水温度控制在要求温度的中下线，结晶器水压力控制在1.0-1.05 Mpa，进回水温差确保＞5℃5效果通过以上措施的实施，再次生产Q195时，杜绝了中包蓄流现象的发生，每个浇次的漏钢次数也降到了2次以内，取得了很好的效果参考文献[l]关学军，高世安.防止连铸中间包水口堵塞的影响因素[J].齐齐哈尔大学学报，2007：28.[2]吕文全，张震.中间包水口堵塞机理及其防止措施[J].甘肃冶金，2005（6）：43.[3]徐志洋，姜红军.小方坯连铸机漏钢事故分析及预防措施[J].马钢科研，1999（4）：7-11.[4]成泽伟，陈庆伟，等.保护渣性能对结晶器内传热的影响[J].北京科技大学学报，2003，12，25.endprint -全文完-。