H08A漏钢原因分析及预防措施

汪祝红，王建新，郭新亮

（新疆八一钢铁股份有限公司）

1 前言

H08A焊条钢主要是用于制作电焊条的钢芯。八钢公司第一炼钢厂批量生产该钢种时，出现过连铸结瘤事故，通过现场攻关，结瘤事故逐渐减少，保证了正常生产。随着产量不断增加，连铸漏钢事故悄然增加，严重时需要停机处理，对生产的影响逐渐显现出来。为此第一炼钢厂成立了技术攻关小组，对H08A钢漏钢事故进行攻关。

2 原因分析

第一炼钢厂采用40t转炉吹炼——吹氩处理——连铸工艺路线生产。H08A钢漏钢主要发生在出结晶器或足辊部位，类型为角裂漏钢。

对2013年1月、2月H08A钢漏钢的统计情况，见表1。

表1 2003年1、2月H08A钢的溢漏率

经过分析可能导致H08A钢漏钢主要有以下因素：（1）碳含量在裂纹敏感区。（2）结晶器倒锥度。（3）结晶器通钢量。（4）拉速和过热度。（5）足辊水量小。（6）结晶器水量大。

2.1 碳含量处于裂纹敏感区域

通常认为[1]，含碳量在0.12%时，坯壳有最大的收缩率（0.38%），因而形成较大的气隙，导致坯壳表面与结晶器壁接触面减小，热流最小，形成坯壳最薄，H08A钢碳含量小于0.10%。所以，此因素是影响H08A钢漏钢的主要原因。

2.2 结晶器倒锥度

对漏钢下线结晶器的倒锥度进行测量，具体情况见表2。

表2 对漏钢下线结晶器的倒锥度测量

通过表2可以看出，结晶器倒锥度在1.16～1.38，结晶器倒锥度比较小。锥度变小，甚至在一定位置出现负锥度现象。结晶器铜管内腔曲线发生变化[2]，铜管内腔的变化与坯壳收缩量不能相适应，加剧了坯壳的不均匀性，直接导致纵裂纹的发生，从而导致H08A钢发生角裂漏钢。

2.3 结晶器通钢量

通钢量漏钢数据见表3。

表3 攻关前在不同通钢量的情况下漏钢统计

从表3可以看出，通钢量在2000t以上的漏钢比例为72.66%，因此通钢量大也是影响H08A钢漏钢的主要原因。

2.4 拉速和过热度

理论研究表明[2]，过热度每增加10℃，结晶器出口坯壳厚度减少3%，温度过高势必造成出结晶器坯壳较薄、强度低，容易受到应力作用后产生漏钢。拉速的变化，会影响坯壳在结晶器凝固过程中的均匀性。漏钢事故易发生在拉速波动的时间范围内，因此恒拉速操作对稳定产量、提高质量都具有重要意义。

拉速快能减小坯壳厚度，拉速慢则增加坯壳厚度。从图1可以看出，漏钢事故均发生在正常拉速情况下，而且降低拉速并没有减少漏钢。钢水温度高坯壳薄，容易漏钢。统计在不同过热度下H08A钢漏钢见图1所示。通过图1可以看出，低过热度浇铸并没有降低漏钢。

图1 H08A钢在不同拉速下漏钢统计情况

2.5 结晶器足辊水量小

第一炼钢厂40t连铸二冷配水中足辊段、一段、二段、三段冷却水量之比为42%∶43%∶10%∶5%，足辊水量偏低。统计分析表明，H08A钢漏钢主要发生在出结晶器或足辊部位。钢水经过结晶器冷却后形成很薄的坯壳，由于足辊段冷却强度不够，很容易导致出结晶器角裂漏钢。

2.6 结晶器水流量

坯壳凝固后，强度高且不均匀，结晶器冷却水过大加剧坯壳的收缩应力，在薄弱部位产生凹陷，易产生裂纹[3]。理论指出，在满足出结晶器坯壳厚度的基础上，此钢种应降低结晶器的冷却强度，结晶器缓冷对降低铸坯纵裂纹有明显效果。

实际生产中，结晶器水流量为115-120m3/h，进出水温差在8℃。现场实践表明，将结晶器水流量减少，适当提高进出水温差，对减少漏钢有明显效果。结晶器冷却越强，结晶器角部坯壳脱离结晶器壁越早，铸坯角部冷却越弱，铸坯角部坯壳越薄，在铸坯出结晶器后其角部易被拉裂产生角部裂纹，容易漏钢。

根据以上分析，影响H08A钢漏钢的主要因素是结晶器倒锥度、结晶器通钢量、结晶器水流量及足辊段的冷却强度，其它均为次要因素。

3 具体措施

（1）测量新铜管锥度，挑选倒锥度1.38～1.42（上口长度减去下口长度）的结晶器上线浇铸。

（2）浇铸H08A钢时，停机更换通钢量在2000t以下的铜管，若没有达到报废标准的，在浇铸HPB、HRB系列钢时使用。

（3）降低结晶器水流量，水流量由115～120m3/h调整为100～105m3/h。

（4）保持H08A钢温度拉速制度不变，提高H08A钢二冷强度，提高足辊段水量、其它二冷段水量不变，比水量由1.81L/kg提高至1.92 L/kg。调整后足辊段冷却水量、一段水量、二段水量、三段水量之比为46%∶41%∶9%∶4%。

4 实施效果

措施实施后效果较为明显，H08A钢溢漏率由原来的4.28%降低到0.80%。表4为2013年改进前和改进后H08A钢溢漏率统计。

表4 2013年改进前后H08A钢的溢漏率统计

为了解铸坯质量，对攻关后连铸坯进行取样，检测结果表明铸坯质量稳定。

5 结论

2#连铸机H08A钢漏钢的主要原因是由于碳含量在裂纹敏感区域，结晶器倒锥度略小，结晶器通钢量偏大，足辊水量小和结晶器水量大。

采取的措施：测量新管锥度，挑选锥度大的结晶器上线浇铸。浇铸H08A钢时，停机换上通钢量在2000t以下的铜管，并将结晶器水量调整为100～105m3/h，将足辊段水量提高10%。

措施实施后，H08A钢浇铸过程中溢漏率由原来的4.28%下降至0.80%。铸坯质量稳定，保证了炼钢生产的稳定顺行。

[1]陈雷.主编，连续铸钢北京冶金工业出版社.1994.

[2]蔡开科，潘毓淳，赵家贵.主编.连续铸钢500问北京冶金工业出版社.2004.

[3]王雅贞，张岩.主编.连续铸钢工艺及设备北京冶金工业出版社.2007.

[4]蔡开科，程士富.连续铸钢原理与工艺北京冶金工业出版社.2003.