生产过程中以下状况会造成钢水温度的升高： 1）浇注过程中堵断流次数较多、拉速低浇注周期 长；2）中间包容量 40 t、熔池深度 1 m、流间距 1.25 m、长 10 m，因一个炉次的浇注周期长、中间包长度 大，为避免后期的浇注温度低、结溜和Ⅰ、Ⅷ流形成 死区［3］，中间包过热度控制高。1#连铸机主要生产 普碳钢和低合金钢，钢水过热度普遍控制在 30～ 50 ℃［4］。钢水温度过高会产生诸多危害：1）钢包包 衬、中间包干式料和浸入式水口等耐火材料侵蚀严 重，污染钢水；2）初生坯壳内外液芯温差大，增加了 钢坯的裂纹比率和程度。 2.4 挡渣墙寿命低，影响夹杂物上浮
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在较为严重的漏洞：①结晶器液面波动较大引起坯 壳生长的不均匀，大量的夹杂物也随之被卷入凝固 坯壳；②1#连铸机中间包工作层使用镁质干式料， 生产初期由于人员操作不熟练、大包水口控流频 繁，中间包液面不平稳，加快了钢水液面对干式料 的冲刷，被冲刷的干式料严重污染钢水。2017 年 3 月，217870 炉次Ⅵ流结晶器液面控制不稳定、波动 大，液面卷渣，造成铸坯缺陷明显。
差、水口浸入深度不合理、水口偏斜等增加了钢水二次氧化；钢水过热度高及挡渣墙寿命低、水口渣线设计不合理等。通过
规范操作、防止钢水二次氧化、中间包过热度由 30～50 ℃降低至 20～35 ℃、促进夹杂物上浮等改进措施，普碳钢内部夹杂
比率从万吨钢 5.2 次降低到 0.3 次。
关键词：连铸坯；夹杂物；保护浇注；过热度
1）中间包、结晶器液面不稳定，浇注过程卷渣 频繁。生产初期由于人员操作不熟练，浇注过程存
收稿日期：2018-02-05 作者简介：段少平，男，1988 年生，2011 年毕业于山西工程职业技术 学院冶金技术专业。现为陕钢集团汉中钢铁有限责任公司钢轧事 业部连铸工程师，助理工程师，从事连铸工艺技术工作。
2）中间包排渣不及时。普碳钢钢水自身带渣 量较大，为提高金属收得率，在钢包水口大面积下 渣时停浇，中间包液面渣层厚度大，最多时曾达到 250 mm，导致了严重的工艺事故。中间包排渣不及 时主要表现在以下几个方面：①液面覆盖剂难以吸 收中间包内钢水的夹杂物；②正常浇注时，连铸正 常液面 850 mm，在换钢包、等钢过程中中间包液面 降低至 550 mm，钢水实际深度 300 mm，在液面＜ 300 mm 时上水口处形成旋涡，大量夹杂物流入结 晶器凝结于初生坯壳［2］。
生产技术 ������������������������������������������������������������
连铸坯夹杂物产生原因Hale Waihona Puke 析及改进措施段少平，皇甫江涛
（陕西汉中钢铁有限责任公司，陕西 汉中 724200）
摘 要：造成连铸坯中非金属夹杂物的主要原因：浇注过程卷渣及中间包排渣不及时等人员操作问题；保护浇注密封效果
3）大包长水口密封效果差。安装长水口时，长 水口与钢包滑动水口若密封不严，水口装不正，就 会导致空气吸入使钢水二次氧化。又因长水口内 孔径比滑动水口内孔径大，钢水不能充满内孔，这 时在长水口顶部就形成一个负压区，空气不断从缝 隙中被吸入，造成钢水的二次氧化；保护浇注使用 初期，水口密封效果差，钢水二次氧化严重，形成大 量非金属夹杂物，沿钢坯内弧分布。低倍分析可 知，铸坯中心疏松 0.5 级，角部裂纹为 0.5 级，非金属 夹杂物 2.0 级。由此断定非金属夹杂物缺陷为影响 钢坯质量的主要因素。 2.3 钢水温度高
3）结晶器油与保护渣混合使用，形成硬度较大 夹杂物并且难以捞出。 2.2 保护浇注使用不规范
保护浇注密封效果差、浸入式水口浸入深度不 合理、水口偏斜等原因，严重影响保护浇注的效果， 增加了钢水二次氧化。
1）水口安装精度差、使用不规范。①大包长水 口、浸入式水口安装不对称，对耐火材料内壁冲刷 较为严重，并且造成浸入式水口与快换水口之间产 生间隙，容易吸收空气，影响保护浇注的效果。② 1#连铸机使用直筒型浸入式水口，水口高度 660 mm，中包车未使用升降装置，在结晶器液面急剧波 动的情况下，无形中调整了浸入式水口的浸入深 度，浸入式水口浸入深度过深，高温钢水冲刷结晶 器下部坯壳，使坯壳变薄容易漏钢。同时夹杂物难
中图分类号：TF777
文献标识码：B
文章编号：1004-4620（2018）02-0024-03
1前言
汉钢 1#连铸机是用于生产小方坯（150 mm× 150 mm）的八机八流弧形连铸机，目前主要生产普 碳钢和低合金钢。该连铸机自 2012 年 2 月投产以 来，普碳钢内部夹杂严重影响连铸坯质量，给企业 造成了严重的经济损失。针对连铸坯夹杂物问题， 对 1#连铸机的生产工艺进行了深入分析，逐步掌握 了产生大面积钢坯夹杂的原因，通过规范人员操 作，控制夹杂物来源，提高中间包冶金效果和耐材 质量等措施，有效控制了普碳钢的夹杂物，提高了 铸坯的洁净度。
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第 40 卷 第 2 期 2018 年 4 月
山东冶金
Shandong Metallurgy
Vol.40 No.2 April 2018
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2 连铸坯夹杂物产生原因分析
汉钢 1#连铸机是八机八流弧形连铸机，具有生 产 150～200 mm 方坯及 Ф210 mm 圆坯的能力，目前 主要用于生产断面为 150 mm×150 mm 的小方坯。 连 铸 机 参 数 ：连 铸 机 弧 形 半 径 R10 m，振 动 频 率 75～240 次/min，结晶器通过长度 900 mm，中间包容 量 45 t，流间距 1 250 mm，工作拉速 2.0～3.2 m/min。
针对连铸坯内部夹杂问题，跟踪连铸坯的生产 工艺过程和轧制情况。由于夹杂物来源广泛，组成 复杂，首先根据夹杂物的生成方式将其分为内生夹 杂和外来夹杂。内生夹杂主要指钢水自身产生的 非金属夹杂物；外来夹杂主要是指浇注过程中带入 的夹杂物，如钢包、中间包耐火材料的侵蚀物，卷入 的包渣和保护渣等［1］。 2.1 人员操作问题
段少平等
连铸坯夹杂物产生原因分析及改进措施
2018 年第 2 期
以上浮，浸入深度过浅，容易搅动结晶器液面，造成 卷渣影响钢坯质量。
2）保护渣加入不合理。人员操作随意性较大， 保护渣一次加入量较大，结晶器液面频繁裸露，钢 水卷渣，影响保护浇注的效果；捞渣不规范，操作人 员习惯性使用捞渣棍搅动结晶器液面，破坏液渣流 入结晶器铜管与初生坯壳之间。