发生粘结漏钢的原因是由于使用不适当的保护 渣或结晶器液面控制不好 造成液面波动使凝固坯 壳与结晶器铜板粘结 粘结漏钢发生过程如图 1 所 示
同时被拉断的部位因拉坯而向下运动 (5) 当被拉断的部位拉出结晶器下口时就发生
漏钢 由于结晶器是按某一频率 某一规律上 下振
动 发生粘结的坯壳始终向下运动 而发生粘结处 的坯壳不断地被撕裂和重新愈合 所以粘结漏钢部 位的坯壳薄厚不均 振痕紊乱有明显的 V 型缺 口 如图 2 所示 随着不断被撕开及愈合的 V 型缺口下移 坯壳在热电偶上方发生撕裂 撕裂部 位靠近热电偶时热电偶测出温度升高 当撕裂部位 通过热电偶所在位置时温度达到峰值 然后随着撕 裂部位离开热电偶 温度逐渐降低
(3) 由于结晶器振动 新形成的薄坯壳再次被 拉断 然后再次形成薄坯壳
(4) 随着每次振动 重复 2 和 3 的过程
图 3 粘结漏钢预报过程
C-080-10 1
图 4 粘结漏钢前热电偶温度变化(1)和漏钢的极限时间及极限温度变化率 2
在结晶器上水平安装一定数量的热电偶 图 3 口后保证不漏钢 其余 A B C 三点若仅有一点
所示的条件 ;另外到相邻最近的热电偶发生温度变
化的时间 图 4(1)中的 t2 也是一个重要因素 在粘结漏钢预报系统中发生粘结漏钢必须满
坯拉出结晶器后才能不漏钢 则l0 与 H 的关系应
满足
足的三个基本条件是
h = (3l0 − l) ⋅ tga + s
1 θ&≥ θ&cr t1 tcr 表示温度变化率
产 增加维修量和维修成本 而且使机械设备受到 损害 常见的漏钢形式有 因使用不适当的保护渣 或结晶器液面波动大产生的粘结漏钢 结晶器冷却 不均匀 使得凝固坯壳薄厚不均 在薄处易产生裂 纹或者在振痕波谷处产生裂纹拉出结晶器后产生横 裂或纵裂漏钢 中包内的异物或未熔化的保护渣嵌 在凝固坯壳表面 拉出结晶器后由于钢水静压力的 作用在夹杂物位置处漏钢 统称卷渣漏钢 铸造开 始后不久 钢水从引锭头与铸坯的连接处流出来产 生的漏钢 尾坯输出时拉速过快 产生的尾坯甩钢 其它原因产生的漏钢 ２ 粘结漏钢产生的原因及坯壳特征
0
< t2
<
l0 v拉速 ⋅ ctga
2 结晶器拉漏预报热电偶距结晶器下口的 距离与结晶器拉漏预报热电偶间的距离必须满足 H
3l0+233.73mm 3 随着人们对各种漏钢形式产生原理认识
的逐步深入 到目前为止 粘结漏钢可以采用热电 偶检测铸机拉钢过程中结晶器铜板温度的变化成功 地预报粘结漏钢 横裂 纵裂或卷渣漏钢可以采用 测定振动波形和振动轴变形的方法 即将正常浇铸 时的振动波形作为标准波形 将有可能发生拉漏时 的负 载 波 形 与 标 准 波 形 比 较 ,偏 离 标 准 波 形 较 大, 即使得振动波形紊乱, 紊 乱 率 越 大 拉 漏 可能性 越高 利用振动波形也可以成功预报横裂 纵裂 和卷渣漏钢
且距 C 点距离为 l l < l0 ) 结晶器拉漏预报在 2
际应用中必须考虑在靠近粘结点附近的四个热电偶 中某一点钝感或浸水 如图 3 中 A B C D 点 可以证明若 D 点钝感或浸水 铸坯拉出结晶器下
v2 = 0.3m / min, t = 7s, a = 20° − 45°
粘结漏钢预报后保证坯壳拉出结晶器下口不 漏钢 必须满足
(l为变量 且0 < l < l0 )交替变化 , 2
则 h = 3l 0tga +
v1 + v2 )t 2 × 60
对于低速铸机 v1 = 1.65m / min,
t2的区间为0
<
t2
<
l0 v拉速 ⋅ ctga
４ 粘结漏钢预报后保证坯壳拉出结晶器下口后不
产生漏钢的必要条件 如图 3 所示 若坯壳发生粘结位置靠近 C 点
H − h > 120mm
则 H > 3l0 + 233.75mm
５ 结 论 (1) 通过结晶器铜板与坯壳间发生粘结原因及
特征 得出发生粘结漏钢必须满足θ&≥ θ&cr t1 tcr
表示温度变化率 ;发生温度变化的顺序应为
C-080-10 2
从左到右再到左或从右到左再到右交替发生 在热 电偶正常工作情况下到相邻最近的热电偶发生温度 变化的时间
结晶器漏钢预报系统的原理分析
秦旭 陈智勇 周豪鸣 宋秉钧 马永东
鞍钢新钢铁第二炼钢厂
摘 要 通过粘结漏钢产生的原因及粘结时坯壳的特征 对结晶器漏钢预报系统的原理进行分析 得出发生粘结 漏钢必须满足三个必要条件 并得出发生漏钢预报后铸坯拉出结晶器不漏钢应满足的条件 关键词 漏钢预报 原理 分析
１ 前言 在连铸生产过程中 漏钢不仅会影响连铸生
图 2 发生粘结的板坯外表面
３ 粘结漏钢预报原理 根据上述特征 在结晶器铜板上安装一排热
电偶 并将测得的温度和有关工艺数据输入预报系 统 即可对粘结漏钢发出准确预报 粘结预报过程 如图 3 所示
图 1 粘结漏钢过程
(1) 粘在结晶器铜板上的坯壳 A 与向下拉 的坯壳 B 被撕开一条裂缝
(2) 紧接着钢水流入坯壳 A 和 B 之间的 裂缝并形成新的坯壳 C 这时坯壳外表面形成 皱纹状痕迹 D
中 A-G 假如粘结 及撕裂 发生在热电偶 B
钝感或浸水 铸坯拉出结晶器下口后一定不能漏
C 之间并且靠近 C 坯壳撕裂部分的边缘通过热电 钢 粘结漏钢预报后 PLC 自动控制铸机匀减速降
偶的顺序依次为 C B D A 即会发现如图 4(1) 至 0.3m/min 在该拉速下坯壳在结晶器内至少移
所示的温度变化 且该温度变化必须满足如图 4(2) 动 120mm 才可将撕裂的 V 型缺口愈合 该板
参 考 文 献
1 熊毅钢,板坯连铸.冶金工业出版社.1998.
C-080-10 3
2 发生温度变化的顺序应为从左到右再到
当 l → 0时
t2
= 2l v拉速 ⋅ ctga
左或从右到左再到右交替发生 3 在热电偶正常工作情况下到相邻最近的
热电偶发生温度变化的时间
其中 s = (v1 + v2 )t 2 × 60
t2
=
l0 − 2l v拉速 ⋅ ctga
或 t2
=
2l v拉速 ⋅ ctga