浅谈连铸坯火焰切割在龙钢应用

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1、浅谈连铸坯火焰切割在龙钢应用　　摘要：文章阐述了火焰的基本原理和基本特性，分析了氢氧焰在连铸火焰切割工艺应用的优势。对氢氧混合气应用进行了安全特性分析和应用过程发生的故障进行失效分析，并对应用工艺技术提出控制要求和今后改进发展的建设意见。关键词：水电解氢氧；发生器；连铸坯；火焰切割中图分类号：TF777文献标识码：A文章编号：1009-2374（2014）09-0025-03我公司产能从有先前的200万吨，发展到800万吨，为适应发展需求，连铸技术配套需要的切割工艺及设备也由早先的液压剪切、机械剪切改为火焰切割，我公司在2002年开始采用

2、。1火焰切割的基本原理及基本条件火焰切割是利用燃气火焰将被切割的金属预热到燃点，使其在纯氧气流中剧烈燃烧，产生金属氧化物形似熔渣，在高压氧气流的吹力下，将熔渣吹掉，同时伴随燃烧金属的氧化反应放出大量热量，又进一步预热下一层金属使其达到燃点。它是一个预热——燃烧——吹渣的连续过程。8在上述原理的反应过程中，值得注意的是，预热所要达到的温度是金属燃点（燃烧温度），而不是金属的熔点（熔化温度），一般碳钢按其碳含量不同其燃点在1100℃～1350℃左右，而熔点约在1500℃左右。其切割过程实质上是金属燃烧过程（剧烈氧化反应过程）。并不是金属的融化

3、过程；火焰切割过程所需要的热量主要依靠金属燃烧放热反应提供的（约占70%），其实燃气提供的只占有30%的热量。根据以上还原性，则可以理解火焰切割的基本条件和其应用范围。（1）金属材料的燃点应低于熔点。如铜、铝、铸铁的燃点高于熔点故不宜采用火焰切割。（2）金属材料熔点应高于氧化物熔点。只有这样，在金属未熔化前，将熔渣还是液体状态时从切口处被吹掉。否则，因高熔点氧化物在割缝中存在，将阻碍下一层金属与切割氧气流发生氧化燃烧反应的进行，如铬钢，铬镍合金不锈、高碳钢，压铸铁等，其氧化物熔点高于在体金属熔点。故也不宜采用，当需要采用火焰切割时，则需要

4、采用氧—溶剂切割法技术，即在切割时，需要向切割区送入金属粉末（如铁粉、铝粉）利用他们的燃烧增热和除渣作用实施切割。（3）金属材料熔渣黏度要低，流动性物体可以从切口处吹掉，否则，黏在切口上，影响切口边缘整齐。（4）金属燃烧反应能放出大量热量，应是放热反应。（5）金属的导热传能差，否则预热和金属燃烧的热量很快被散发，难以达到熔点。82氢氧焰切割应用过程故障实效分析自公司连铸坯氢氧焰切割工艺应用以来，先后曾出现一些有关工艺、设备及质量问题，通过分析试验质量不断改进提高，暴露的问题已得到解决，氢氧焰在连铸坯的应用工艺技术也日趋成熟，现对在应用过程

5、出现的主要技术故障进行实效分析：电解槽泄漏，该故障主要发生在薄盒式电解槽，泄漏部位主要出现在导电盒体与阳极薄板之间的密封面上，泄漏故障表现多数出现于电解槽发生回火或经使用数月以后，新电解槽出现的泄漏故障较少，故障产生的原因主要有以下几点：（1）设计方面，密封结构可靠性不足，薄盒式电解槽的导盒体四周安装边密封面刚性低，属于非刚性密封，完全依靠紧固螺栓，产生的紧固力和耐碱橡胶垫压缩回弹量产生的密封效果一旦出现紧固力变化，或者橡胶垫压缩变形量和回弹能力改变，及盒体安装边材料出现变形则容易出现泄漏故障。（2）橡胶密封垫老化，橡胶密封垫压缩变形过大

6、，由于电解槽的工作温度较高（约80℃左右）经长期工作橡胶老化逐渐失去弹性或因紧固螺栓紧固力过大，橡胶产生过大的压缩变形，逐渐失去回弹力造成泄漏。8（3）电解槽受到禁锢力的大小不均衡导致易打火回火爆鸣使导电盒体变形，使紧固面螺栓之间局部密封间隙过大。导致极板和备件使用量大，形成资源浪费。（4）盒式电解槽四周紧固螺栓多大上百个，对于紧固的操作方法要求严格，一旦紧固力不均就会引起局部密封间隙过大，密封性能差，成品合格率低。极板早期失效。电极板早期损坏，主要模式是极板表面镀层鼓泡，脱落，极板基体材料腐蚀甚至穿孔，导致电解槽工作失常，严重时引起短路

7、发生内爆，经试验分析验证，产生原因有：（1）电解用水水质中含有氯离子（cl-）超标，早期公司采用自来水作为电解用水，对水中的氯离子铁离子没有进行严格控制，氯离子对镀层及极板基体材料有很强的化学腐蚀和电化学腐蚀作用，氯离子不但活性大，且原子半径小能渗入镀层针孔，气乳与基体产生反应并产生氢气，使镀层剥离，又进一步对基体产生选择性腐蚀，使极板快速被腐蚀。（2）镀层质量如果镀层质量控制不好也会引起镀层的针孔率过高，则容易被氯离子等腐蚀介质所浸蚀。回火故障在安全特性分析中对回火产生的基本条件及成因作了分析，现针对发生在操作过程中的直接原因作分析：（

8、1）割炬割咀与被割坯件相距过近，引起混合气或切割氧的反向压力过大，使混合燃气流速受阻而产生回火。（2）在坯件预热，通切割氧坯件尚未切透而氧压过大产生反向压力8（3）防回火水封装置水封面高度不够