板坯连铸低碳铝镇静钢中间包水口堵塞分析及其预防措施

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1、板坯连铸低碳铝镇静钢中间包水口堵塞分析及其预防措施 　摘要:对攀钢炼钢厂板坯铸机浇铸低碳铝镇静钢过程中出现的中间包水口堵塞进行分析，在实施一系列工艺控制和预防措施后连铸生产逐步顺行，技术经济指标显著改善。　关键词:板坯连铸　低碳铝镇静钢　水口堵塞1前言　低碳铝镇静钢由于具有冲压性能良好和可以冷态成型的特性，因此成为冷轧板材的必备原料。攀钢炼钢厂从2003年5月开始试制低碳铝镇静钢板坯，钢种要求C≤O.08％。Als为0.020～0.080％，低碳易造成钢水过氧化，而较高的Als又很容易导致连铸中间包结水口。一年

2、多来的试制生产表明，最大的难题是中包水口堵塞使铸机提前停浇。为此，钢厂在板坯铸机上采取了一系列工艺控制和预防措施，使低碳铝镇静钢的浇注工艺逐步顺行，技术经济指标明显改善。2中包水口堵塞原因分析2.1水口堵塞物来源　通过对水口堵塞物的检测和分析。确定中包钢流通道堵塞原因主要是由于高熔点的化合物A1203(熔点2050℃)、CaS(熔点2450℃)或A1203·MgO等粘附在水口内壁上造成。对堵塞沉积物作化学分析，成份见表1。表1　　堵塞沉积物化学成分名称A1203Fe2O3CaOMgO其它成份（%）70-8013

3、.97912.5100.705　　由表1可见，堵塞沉积物的主要成分是A1203，它的来源主要有3个方面：　(1)低碳铝镇静钢，在冶炼过程中采用两步脱氧法脱氧，用铝锰铁和铝铁作为脱氧合金，其中的铝将由脱氧反应(1)、(2)形成A1203。2[Al]+3[0]=(A1203)　　　(1)(Fe203)+2[A1]=(A1203)+2[Fe]　　　(2)　(2)大包及中间包水口为A1203-C质水口，在高温下，水口中的Si02被C还原为SiO及CO。当SiO和CO接触到钢液时，增加了水口内壁氧的活度，使钢液中的溶解铝

4、被氧化，反应式为(3)、(4)、(5)，总反应为(6)：(Si02)+(C)={SiO}+{CO}　　　　　　(3)3SiO+2[A1]=(A1203)+3[Si]　　　(4)3C0+2[A1]=(A1203)+3[C]　　　　　(5)　总反应为：3(Si02)+3(C)+4[A1]=2(A1203)+3[Si]+[C]　　　(6)　(3)水口密封性不够，钢液二次氧化发生(7)式反应，产生A1203：302+4[A1]=2(A1203)　　　(7)2.2中包水口结构及堵塞过程　板坯连铸机中包水口从上到下由三部分

5、组成：与塞棒配合可实现控流和防堵的透气上水口：由三块滑板组成的可实现自动控流的VSVC71SE滑板机构；可快换的浸入式下水口。　在试生产过程中发现，最容易堵塞的部位是：①透气上水口碗口部位；②上滑板和中滑板之间：③浸入式下水口渣线区域及分流孔周围。这是由于钢中的A1203在浇注过程中，由于流动分离现象[1]的存在，白色絮状A1203很容易在中包水口内壁上沉积，严重时导致水口堵塞停浇。这3个部位正好是钢水流动分离现象最严重的区域。生产实践表明，堵塞的严重程度与炼钢、精炼、连铸各工序的工艺控制密切相关。3中包水口堵

6、塞的预防措施　要保证低碳铝镇静钢的顺利浇注，必须尽量减少钢中夹杂物含量，主要的预防措施是：①精炼过程使得脱氧形成的A1203最大限度的上浮进入渣中；②浇注过程中无氧化浇注，避免Als氧化后形成A1203；③连铸系统能够最大限度减少A1203在钢流通道上沉积的机会。3.1低碳铝镇静钢试制阶段浇注状况　第三炼钢厂板坯连铸机在试制的准备阶段经过一系列的改进和完善，采用了以下防堵工艺措施：　(1)增设中包车的塞棒供氩管路，使塞棒具备吹氩防堵功能；　(2)订购较大通气量的中包透气上水口，加大通气量；　(3)铸机转到自动浇

7、注时采用滑板换边控制技术；　(4)采用快换浸入式下水口技术；　(5)大包长水口采用氩气密封，并加装密封垫，确保大包钢流无氧化；　尽管如此，在试制初期，中包水口堵塞问题还是较为严重的。对不同浇次造成堵塞原因作具体分析后．归纳起来在连铸工序上有以下几个方面：　(1)大包钢流和中包钢水的二次氧化。首先，大包开浇时钢流不能自引，人工烧氧引流后钢水与空气接触，产生二次氧化；只要连浇过程中连续发生两炉或两炉以上，水口堵塞就很严重；其次，是大包注流区钢水翻卷后裸露。与空气接触产生二次氧化。　(2)塞棒吹氩系统吹氩防堵功能失效

8、和吹堵时导致结晶器液面大翻,使铸坯产生夹杂缺陷隐患，甚至造成漏钢事故。　(3)浇钢工不能及时发现中包钢流通道已开始堵塞。没能及早采取防堵手段。在A1203沉积到一定厚度时，再采取防堵措施，已错过清除堵塞物的最佳时机，防堵效果不好。3.2中包水口堵塞预防措施3.2.1制定合理的钢水温度制度。提高拉坯速度　通过对2003年实际生产中大量的大包、中包温度数据的统计分析，将大包温度降低5～10