连铸机漏钢的原因及防范措施

漏钢

连铸中遇到的主要操作故障之一是“漏钢”。当铸流坯壳破裂时，坯壳内静止的熔融钢水溢出，堵塞机器，需要付出昂贵的停机代价。为拉出漏钢坯壳，就要再延长漏钢引起的停机时间，因为它可能会堵塞导辊或足辊，需要用气割清理堵塞，拉出坯壳。当漏钢坯壳温度降低时，需要把它切成小块，用矫直机从机器中取出，而矫直机设计成能在稳定阶段逐步地矫直曲冷坯壳，上轧辊可提供足够的提升重力，弄出不太长的弯曲铸流。因此，漏钢对铸机的有效性有重大影响——影响生产率和生产成本。

漏钢的影响因素影响漏钢发生的因素有：

温度和拉速不一致——钢水过热度越高，坯壳厚度越薄。由于结晶器中钢水施加的静压力，导致坯壳发生膨胀。当坯壳强度不够时，容易发生漏钢。不一致和不均匀的温度对漏钢的产生有很大影响。当拉速增大时，较易发生漏钢，因为结晶器不够润滑，从弯月面到坯壳／结晶器壁面，结晶器保护渣流动性较差，而且增大拉速会导致总放热量减少。漏钢常常是由于拉速太高造成的，当坯壳没有足够时间凝固到需要厚度时，或者金属太热，这意味着最终凝固正好发生在矫直辊下方，因矫直时施加应力，坯壳撕裂。对于钢中碳含量一定时，温度高且拉速快容易发生漏钢。在振动设置上所作的任何改变都会促使漏钢发生，因为通过提高振动频率来减少振痕的做法会增加结晶器速率，从而增加交界面处的摩擦力。

结晶器和坯壳之间润滑不良——如果使用质量较差的保护渣，弯月面下方的钢水容易夹渣，导致结晶器和坯壳粘结，拉坯中断，造成悬挂漏钢。方坯连铸时，因润滑不良或不均，坯壳粘结到结晶器上，影响传热，造成粘结漏钢。

保护渣加入方式不正确——由于现场工人操作习惯，一次性加入过多，且主要集中在内弧，呈斜坡状，会造成液渣不均匀填充，影响结晶器与坯壳间的润滑与均匀传热。在正常浇注情况下，小渣条没必要捞出，且应禁止用捞渣棒试探结晶器内是否形成渣条，会破坏弯月面初始坯壳的均匀形成。

结晶器中无效水流——减少进入结晶器的水流会导致传热降低，致使形成薄坯壳，最终导致漏钢。进出口的水温、压力和流速的不同直接影响结晶器的冷却。结晶器冷却系统堵塞导致压力增加，流速减小，影响传热，易发生漏钢。因而进出口水温(高温) 的巨大差异导致结晶器与坯壳粘结，容易发生拉断漏钢。

结晶器几何形状不当——为增加钢水一结晶器接触面，调节结晶器锥度，以适应钢的凝固收缩，从而增加结晶器的传热，增加坯壳厚度。对于高速方坯连铸机上带线性锥度的传统结晶器而言，弯月面处的热传递迅速使铸流凝固成一固体外壳，随着外壳的收缩，角部脱离结晶器，停止热传递。因此，在结晶器底部，除了角部有再熔化之外，坯壳继续生长。当坯壳离开结晶器时，坯壳温度变化较大，此时增加拉速可能导致漏钢。如果调节的锥度不合要求，结晶器和坯壳之间就会产生气隙，当空气对结晶器中热量传递的阻力达到最大时，它将严

重妨碍所需厚度的坯壳形成，最终导致漏钢。磨损和变形造成的结晶器锥度损耗会导致角部纵裂显著增加，这是由于角部再加热的结果。就结晶器变形而言，产生原因是结晶器铜板厚度较薄，不足以支持铜板的热膨胀。还可能是在引锭杆插入结晶器时，导致结晶器下部损坏而造成结晶器变形。结晶器锥度过大会增加拉坯阻力，导致结晶器磨损加大。倒锥度加上热缩造成气隙厚度增加，进而加大角部磨损，因此，要降低使表面温度升高的传热。此现象始终伴随着钢水静压力，这会诱发角部表面产生拉伸应变，从而引发裂纹。这种裂纹会以固定方式大大降低坯壳厚度，可能最终导致漏钢。结晶器圆角半径越大，气隙就越大。该气隙阻碍了热传递，致使形成薄坯壳，容易漏钢。在板坯／大方坯连铸机中，4个分离的铜板被固定，形成空穴环绕在其之间。如果2个铜板之间的接合处有气隙，初始金属就会渗入气隙并开始凝固，在后期造成悬挂，导致漏钢。因而，结晶器调整的不合适就会影响热传递机理，造成漏钢。

结晶器中钢液面高度不适——连铸期间，结晶器中的钢液面需要维持在结晶器高度的70％～80％。如果钢液面降到浸入式水口以下，那么随后加入的钢水形成的凝固坯壳较薄，容易漏钢。在换水口、换中间包或中间包水口堵塞期间可能发生钢液面下降。当限制钢水从中间包流进结晶器时，如果不调整拉速，可能发生漏钢。因此，如果塞棒控制不合适导致转动而造成钢水溢流，粘结到结晶器顶部，造成悬挂，拉坯受阻，导致漏钢。钢液面的降低还会造成夹渣。如果有充足时间使塞棒关闭浸入式水口，钢液面可降低到允许极限以下。如果浇

注再次开始，钢水会抑制结晶器保护渣，造成夹渣。因此，在全连铸换钢包时，中间包钢液面下降，如果操作不当，中间包渣可通过浸入式水口进入结晶器内的钢水中。钢流的氧化产物、不当的脱氧产物、方坯结晶器中铝丝喷加不当造成Al2O3偏高而形成的高粘度渣，都可能渗入坯壳形成夹渣，局部抑制坯壳形成，降低坯壳和结晶器间的润滑度，易粘结，导致拉坯中断，发生漏钢。对于定径水口自动控制系统，结晶器内钢水液面不稳定会造成拉速的波动，影响保护渣向结晶器和坯壳间的稳定填充，破坏渣膜的连续性，容易使坯壳厚度不均匀，导致表面凹陷或角裂漏钢。生产中更换浸入式水口时液面波动比较大，也容易造成角裂或卷渣漏钢。

中间包浇注流偏心——中间包浇注流偏心导致传热不均，造成凝固坯壳厚薄不均，坯壳薄弱处强度降低，难以承受钢水静压力，因而漏钢。浸入式水口的不对中，钢流中心偏斜，坯壳局部冲刷严重，结晶器内坯壳冷却的均匀性会受到很大影响，严重时也会导致漏钢。中间包壳使用时间较长容易发生局部变形，造成水口不对中或插入深度不统一；修砌中包时上水口和座砖安装不当也会造成浸入式水口的不对中。生产中可以通过对比漏钢坯壳各表面的振痕深度来判断水口对中与否。

气雾冷却喷嘴堵塞——足辊区设在结晶器下方，在此水经喷嘴直接喷于坯壳上。坯壳受到辊子的压力，使坯壳更光滑。此时，传递的热量最大，便于形成更厚的坯壳。如果喷嘴堵塞，坯壳厚度将变薄，易造成漏钢。万一堵塞，需要靠拉辊施加外力，如果超过极限，就会

造成坯壳表面破裂，漏钢。

引锭杆不规则性——钢水一旦在结晶器引锭杆上方凝固，形成足够厚度的坯壳，就将引锭杆慢慢拉出。如果不按规律拉出引锭杆，则易发生漏钢。同样地，引锭杆装配不牢固会使钢水从结晶器流出，导致漏钢。如果引锭杆在引锭杆头提升前从坯壳中过早的分离出来，易导致漏钢。

漏钢类型

根据漏钢坯壳的外观，大致把漏钢分成以下几类：

悬挂或粘结引起漏钢——钢水粘结到结晶器上，因而称为粘结或悬挂。这可能是由结晶器和坯壳之间润滑不适或者结晶器调节不当引起的，而润滑不适可能是由质量较差的保护渣、结晶器中坯壳夹渣、结晶器钢水溢流、结晶器角缝、方坯连铸机润减不良／不均等原

因造成的。

裂纹引起漏钢——坯壳角部纵裂和宽面纵向裂纹都会造成漏钢发生。如果纵向裂纹引起漏钢，则保护渣流动不均，结晶器传热不均导致坯壳厚度不均，保护渣选择不当和结晶器冷却不均造成冷却时坯壳破裂。对角部纵裂引起漏钢来说，沿结晶器窄面凝固厚度不够的坯壳因收缩时受到拉伸应力而破裂，拉伸应力是由结晶器窄面锥度减小和窄面传热不均造成的。

夹渣漏钢——坯壳夹带保护渣或大粒夹杂物导致传热减少，形成薄坯壳而漏钢。方坯连铸时，二次氧化产物、低碳钢冶炼时高粘性渣中不当的脱氧产物，结晶器中铝丝喷加不当造成Al2O3偏高，这些都