大包保护浇注探索与实践

【摘 要】本文结合现场生产实际情况，总结分析影响大包保护浇注的因素，并联合现场工作人员采取措施，进行生产实践验证，提高了大包保护浇注效果，降低了保护浇注不良对连铸坯内部质量的影响。

【关键词】保护浇注；因素；分析；措施

1.前言

日照钢铁控股集团有限公司第二炼钢厂板坯二车间共有直弧形连铸机3台，主要生产210×1050～2040规格的板坯，然后送往1580和2150带钢厂轧制成材。大包保护浇注工艺措施为：大包到中间包采用氩封铝碳长水口保护浇注，中间包采用干式料中间包，添加覆盖剂，塞棒控制，结晶器采用浸入式水口加预熔型保护渣浇注。

2.原保护浇注状况

精炼后钢水对空气有很强的吸收能力，因此通过对大包上台前大包取样，和该包浇中期中间包取样，结晶器内取样，板坯切割后再取样，通过各个时间段内，各工艺环节钢水氮含量的变化监测 ，可以方便直观的检验保护浇注效果，真实有效查找出。增氮增氧的具体环节。如下图所示，由于氮氧含量超标造成板坯轧制后出现冷弯裂，边裂的宏观图示：

2.1 影响保护浇注的原因分析

大包到中包是保护浇注的第一环节，此时间段内的保护浇注效果好坏，极大的影响着板坯的质量。其影响因素主要有如下几个方面：

2.1大包引流，如果大包不自开，则需要移开大包长水口进行烧氧引流操作，而烧氧操作一方面势必造成大包至中包的敞开浇注，使钢水暴露于空气当中，钢流直接冲击搅拌中包液面，给精炼好的钢水与空气中的氮氧发生反应创造了条件，造成严重的二次氧化，形成了氧化物，氮化物。另一方面烧氧引流操作使用氧气管吹大包上水口，使得大包底部聚集大量的氧气，随着钢流进入到中间包，也增加了钢水中的氧含量。

2.2敞开浇注，生产实践中，造成敞开浇注的有多个原因。如由于大包下水口清洗不干净，长水口清洗不干净造成大包开浇后大包水口严重翻钢；大包机械式托圈在使用过程中突然断裂，开焊，托圈被冷钢焊死等造成浇注当中被迫敞浇，进行水口托圈更换工作；大包工之间的配合不到位，由一些操作失误造成的水口翻钢。大包工对所浇钢种了解掌握不够，未能实现有计划的更换长水口，导致浇注过程中水口穿孔，断裂，也是造成敞开浇注的一个原因。

2.3耐材的影响。大包引流砂质量不符合要求，造成大包引流，大包长水口质量不符合要求，不够使用时限就出现断，穿，裂的现象。长水口密封石棉垫质量不符合要求，使用中易碎，大小不符合要求也影响保护浇注。

2.4氩气密封效果不够。大包下水口与长水口处的氩气密封决定着大包的保护浇注效果，实际生产中由于氩气管的断裂，漏气，堵塞等原因造成长水口内无法保持微正压状态，而且每次转包时，用氧气清扫长水口碗，造成水口碗内部侵蚀扩经严重，影响保护浇注。

3.提高保护浇注采取的工艺措施

3.1提高大包自开率。将大包自开率与操作者的绩效考核相挂钩，优化钢包引流砂，重新修订钢包管理，严格执行大包下水口只使用一次，避免了引流操作，使得大包的自开率达到98.4%以上。

3.2长水口机械手改造。结合现场工艺操作特点，车间联合耐材厂家和现场维修人员，操作人员对长水口托圈，机械式插入件进行工艺改造，将原先的焊接式托圈改造成带反扣防护板插入式托圈，托圈也由原先自己用废钢板手工切割改成由机修厂提供的铸铁机加工件，从而保证了托圈的精度和强度，使得每次更换机械手托圈的时间降低到10分钟。同时新的机械式托圈试用实践证明其使用期限也由原来的1～2天提高到现在的7天左右，减少了更换次数，也极大的避免了敞开浇注。改造后的机械手托圈支架如下图所示

3.3耐材的改造，结合耐材现场维护人员，厂家技术人员。对现有的长水口，石棉垫进行改造，原先的长水口碗部为倒圆台坡型，上下表面半径差40mm，坡度较小。石棉垫放进去后，无法与长水口碗部进行紧密贴合，存有间隙，套上后，在长水口碗部密封效果不够，浇注中从水口碗部吸入空气，造成二次氧化。改造后的长水口碗部坡度较大，上下表面半径差25mm。石棉垫也进行了加厚处理，厚度增加到2mm。

3.4定期检查更换大包氩气管，将对大包氩气管的点检纳入到日常专业点检的检查工作中，在每次开浇前对氩气管进行检查，保证使用前氩气管畅通，无破裂，无漏气现象，在使用当中出现破裂，损坏情况，及时进行更换处理。

4.结语

通过上述措施的实践，将连铸的增氮量控制可控制在5～10个ppm。对产品质量的稳定，市场的开拓起到了有效的促进作用。同时生产实践说明，取得良好、稳定连铸保护浇注效果 ，除依靠保护浇注技术外，还应关注操作细节和强化管理，对实践生产中出现的问题进行不断的优化调整，才能实现真正意义连铸全程保护浇注。