连铸漏钢原因分析
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关 键 词 ：连 铸 ；漏 钢 ；保 护 渣 中图分类号：=>??? 文献标识码：@ 文章编号：$""$ A $55?（!""#）"# A ""5$ A "5
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此 外 ，已 经 拉 出 的 铸 坯 未 见 明 显 的 裂 纹 缺 陷 、 未见 异 物 卷 入、漏 钢 处 也 无 铸 坯 接 痕，因 此，也 排 除 了 坯 壳 裂 纹 、异 物 卷 入 和 接 痕 漏 钢 的 可 能 性 。
该炉钢 的 有 关 连 铸 参 数 列 于 表 %。从 钢 种、 铸 坯 断 面 尺 寸 、过 热 度 和 拉 坯 速 度 的 匹 配 来 看 ，未 见 高 温 高 拉 速 的 违 规 操 作 ；结 晶 器 的 冷 却 水 量 、水 温及二冷控制均无异常。
$ 改进措施及效果
基于以上 分 析，从 "##( 年 " 月 开 始，该 铸 机 改用预熔型结晶器保护渣浇铸。预熔渣是将渣料 在 高 温 下 预 先 熔 化 ，再 进 行 研 磨 和 造 粒 的 保 护 渣 ， 其 化 学 成 分 和 相 成 分 均 匀 ，具 有 熔 化 均 匀 性 好 、成 渣 速 度 快 、无 分 熔 现 象 、不 易 吸 潮 等 优 点［5］。
!""# 年 $" 月
%&’()*+ !""#
·经 验 交 流·
钢铁研究
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连铸漏钢原因分析
第 # 期（总第 $56 期）
7( 8 # （39:$56）
周 有 预 ，魏 从 艳 ，陶 晓 林 ，杨 治 争 （武汉钢铁集团公司 技术中心，湖北 武汉 5;""<"）
摘 要：通过对某厂连铸漏钢时结晶器内残留坯壳的 剖 析 和 工 艺 分 析，查 明 漏 钢 的 原 因 是 结 晶 器 内 卷 渣 造 成 局 部 坯 壳 过 薄 ，该 处 坯 壳 在 拉 出 结 晶 器 后 被 撕 裂 所 致 。 采 用 预 熔 性 保 护 渣 并 改 善 工 艺 操 作 后 避 免 了 漏 钢 事故的发生。
· -# ·
图 $ 坯壳薄壁区域的宏观形貌
取 裂 纹 区 域 试 样 研 磨 抛 光 后 进 行 显 微 观 察 ，组 织 为 魏 氏 体 和 沿 晶 分 布 的 先 共 析 铁 素 体 ，部 分 区 域 为等轴铁素体和少量珠光体（图 .），裂纹附近组织 无异常。此外，经多个视场观察，未见夹杂物。
对漏钢时结 晶 器 内 残 留 坯 壳 的 剖 析 发 现，坯 壳局部过薄，在钢液面以下 $’$ (( 处尚有厚度仅 % )* (( 的薄壁，该 处 激 冷 层 厚 度 仅 为 % ) + ((，薄 壁内还存在疏 松 孔 洞 和 多 条 裂 纹，该 类 薄 壁 在 拉
漏钢后对结晶器内的残留坯壳进行了剖析， 分析了连铸工 艺 参 数，并 对 结 晶 器 保 护 渣 进 行 了 检测分析。
> 结晶器内残留坯壳的剖析
漏钢后在结晶器宽面内弧靠近角部处取到一 块残留 坯 壳，尺 寸 约 5#" :: V ##" ::，坯 壳 上 沿 为结晶器钢液 面，坯 壳 形 貌 见 图 $。 其 中 图 $. 为 贴 结 晶 器 铜 板 面 ，该 面 可 见 呈 水 平 排 列 、断 续 分 布 的振痕；图 $) 为贴钢水面，凸凹明显。
未经预熔的 机 混 渣 具 有 分 熔 倾 向，该 类 保 护 渣 加 到 钢 水 面 上 ，易 熔 的 成 分 首 先 熔 化 而 流 失 ，难 熔的残留部分 成 为 烧 结 物，逐 渐 在 结 晶 器 铜 板 四 周 结 成 渣 条 和 渣 壳 ，若 不 及 时 捞 出 ，在 弯 月 面 处 卷 入 坯 壳 和 结 晶 器 铜 板 之 间 ，随 初 生 坯 壳 下 移 ，阻 碍 坯 壳 向 铜 板 正 常 传 热 ，抑 制 了 坯 壳 的 增 厚 ，造 成 如 图 % 所示的 异 常 薄 弱 部 位。 此 外，该 炉 浇 铸 的 是 容易发生坯壳厚度波动过大和铸坯表面缺陷的中 碳 钢 ，加 剧 了 坯 壳 生 长 的 不 均 匀 ，当 异 常 薄 弱 的 坯 壳 拉 出 结 晶 器 后 ，因 承 受 不 住 各 项 应 力 而 被 撕 开 ， 造成卷渣漏钢事故。
表 ! 漏钢炉次钢水的化学成分（ !"）
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# $ #45 # $ 675 6 $ %5" # $ #67 # $ ##8 5 # $ #(( # $ #%" # $ #6( # $ #66
调查中发现，该 炉 钢 首 次 在 该 钢 种 上 使 用 非 预熔型机混保 护 渣，浇 铸 过 程 结 晶 器 内 钢 液 面 上 渣 条 频 繁 产 生 ，捞 出 后 发 现 多 夹 有 烧 结 状 团 块 ，液 渣层厚度偏薄，一般低于 & 99。
图 # 钢液面下不同深度处坯壳厚度
从图 #、图 $ 看出，残留 坯 壳 的 厚 度 沿 拉 坯 方 向有逐渐增 厚 的 趋 势，但 厚 度 波 动 较 大。 其 中 % & # 号试样 在 钢 液 面 以 下 $’$ (( 处 的 坯 壳 厚 仅 为 % ) * ((，明显偏离正常波动范围。
截取 % & # 号试样的薄壁区域，酸浸 后 可 见 贴 结晶 器 侧 有 数 条 间 隔 约 %+ ) + (( 的 振 痕，坯 壳 最 薄处与振痕波 谷 重 合，薄 壁 内 可 见 疏 松 孔 洞 和 多
某厂的 $ 机 ! 流弧形板坯连铸机于 !""5 年 $ 月 在 设 备 状 况 良 好 、结 晶 器 水 冷 、二 冷 及 拉 坯 速 度 和钢水过热度等连铸工艺参数均正常及漏钢预报 装 置 未 报 警 的 情 况 下 发 生 漏 钢 事 故，回 炉 钢 水 $#" ’。该铸机在第 $ 炉钢 水拉 出 $$ : 铸 坯（断 面 尺寸 !;" :: V $ <"" ::）时，其中 $ 流 铸 坯 的窄 面 在结晶器出口以下 !"" :: 处漏钢。
按图 $) 中 所 划 切 割 线 切 取 5 块 试 样，编 号 为：$ A $、$ A !、! A $、! A !。 沿 纵 向 切 面 磨 平，酸 浸后的低倍形貌见图 !。
沿 $ A $、$ A ! 和 ! A $、! A ! 号 试 样 的 纵 方 向，每间隔 # :: 测 量 坯 壳 的 厚 度，绘 制 出 钢 液 面 下不同深度 处 坯 壳 厚 度 线（见 图 ;），图 中 $ 号 样 线取自 $ A $、$ A ! 号 试 样，! 号 样 线 取 自 ! A $、! A ! 号试样。
除对保护渣 的 生 产 工 艺 提 出 要 求 外，浇 铸 裂 纹敏感的中碳钢必须使用中碳钢专用保护渣。该 型保护渣适当 提 高 了 熔 渣 的 结 晶 温 度，增 加 了 渣 膜中的结晶相 以 提 高 渣 膜 的 热 阻，达 到 对 初 生 坯 壳缓 冷 的 目 的；同 时，降 低 了 保 护 渣 的 粘 度，确 保 流入结晶器壁 与 坯 壳 之 间 的 保 护 渣 量，以 避 免 渣 膜 断 离 并 均 匀 冷 却 坯 壳［%］。
作者简介：周有预（$U56 A ），男，浙江杭州人，教授级高工，主要从事炼钢工艺的研究 8
· 5$ ·
（!） 贴结器面
（"） 贴钢水面
图 ! 漏钢时结晶器内残留坯壳形貌
图 " 残留坯壳纵剖面低倍照片
条长度为 % ) + , $ ) + (( 的 裂 纹（图 -）。 将 试 样 沿 厚度方向磨平、酸 浸 后 测 得 该 最 薄 处 的 激 冷 层 厚 仅为约 % ) + ((（图 *）。
本次漏钢前漏钢预报系统未发出报警信号。 该系统包括结晶器内埋设的上下两排共 !! 对（""
个）测温探头，用 以 监 测 结 晶 器 铜 板 温 度，系 统 对 于坯壳与结晶器粘连漏钢和结晶器角部夹钢拉漏 前的温度反 应 比 较 灵 敏。漏 钢 前，随 着 粘 连 破 口 的 不 断 下 移 ，新 鲜 钢 水 填 充 点 也 在 随 之 下 移 ，埋 设 在结晶器 内 的 上 下 排 热 电 偶 温 度 会 先 后 突 然 走 高，形成典 型 的 粘 连 漏 钢 预 报 曲 线（ 图 #）［$］。 调 看了本次漏钢 前 的 结 晶 器 电 偶 温 度，未 见 类 似 走 向 ，因 此 ，基 本 排 除 了 坯 壳 与 结 晶 器 粘 连 漏 钢 和 结 晶器角部夹钢拉漏的可能。
出结晶器后，在高温下很难承受住拉应力、收缩应 力和钢水静压力的作用。
图 ! 坯壳薄壁区域的低倍组织
图 " 裂纹附近的组织形貌 # !$
% 工艺因素分析
连铸漏钢一般发生在铸坯刚拉出结晶器的区 域 ，漏 钢 的 原 因 有 坯 壳 与 结 晶 器 粘 连 、结 晶 器 角 部 夹 钢 、坯 壳 裂 纹 、异 物 卷 入 、坯 壳 接 痕 拉 开 和 卷 渣 ， 其 中 坯 壳 与 结 晶 器 粘 连 漏 钢 的 比 例 最 高［!］。
图 & “粘连”漏钢的温度预报曲线 %&上排电偶 !&下排电偶 $&钢液面 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ&结晶器 ’&坯壳 (&上电偶温度 #&下电偶温度
表 ’ 漏钢炉次的有关连铸参数
钢种 铸坯断面尺寸 ) ** 精炼方式 中间包过热度 ) + 漏钢时拉速 （) *·*,- . %）
0"%’ . 12 !$3 4 % 533
892:4;<6：&(0’L09(9- &.-’L0J；)4**O A (9’；:(94O P(SO*+
=前言
连铸漏钢（下称漏钢）是连铸生产中危 害很 大 的事故，它不仅影响生产计 划的实施，迫 使 钢水 回 炉，降低产量和金属收得率，还极易损毁连铸设备。
为了减少漏 钢 事 故，国 内 外 开 发 了 多 种 漏 钢 预 报 装 置 ，主 要 有 热 电 偶 测 温 、振 波 分 析 和 摩 擦 力 分析三类方 法［$］。 漏 钢 的 原 因 往 往 是 复 杂 的，因 此 ，各 类 漏 钢 预 报 装 置 的 漏 报 、误 报 时 有 发 生 。 对 于漏报的漏钢 事 故 必 须 查 明 原 因，以 便 采 取 正 确 的预防措施并针对性地改进漏钢预报装置。
67 ) 08
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结 晶 器 水 量 （) *$·/ . %）
宽
窄
’ 533
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二冷 69:7, 模式
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该炉钢 的 !（!）在 中 碳 钢 范 围 内（ 成 分 见 表 "），属于裂纹敏感性钢，这类钢在凝固过程中 发 生 包晶反应，钢水在弯月 面 凝 固 后，坯 壳 立 即 发 生 ! !" 相 变，并 伴 随 # $ %& ’ 的 相 变 体 积 收 缩，坯 壳 容易厚薄不均 和 产 生 裂 纹，铸 坯 的 表 面 质 量 较 难 控制［(］。因此，国 内 外 大 部 分 钢 厂 在 浇 铸 这 类 钢 时 ，为 确 保 工 艺 顺 行 和 铸 坯 质 量 ，制 订 了 专 门 的 工 艺 规 程 ，严 格 控 制 工 艺 操 作 。
关 键 词 ：连 铸 ；漏 钢 ；保 护 渣 中图分类号：=>??? 文献标识码：@ 文章编号：$""$ A $55?（!""#）"# A ""5$ A "5
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此 外 ，已 经 拉 出 的 铸 坯 未 见 明 显 的 裂 纹 缺 陷 、 未见 异 物 卷 入、漏 钢 处 也 无 铸 坯 接 痕，因 此，也 排 除 了 坯 壳 裂 纹 、异 物 卷 入 和 接 痕 漏 钢 的 可 能 性 。
该炉钢 的 有 关 连 铸 参 数 列 于 表 %。从 钢 种、 铸 坯 断 面 尺 寸 、过 热 度 和 拉 坯 速 度 的 匹 配 来 看 ，未 见 高 温 高 拉 速 的 违 规 操 作 ；结 晶 器 的 冷 却 水 量 、水 温及二冷控制均无异常。
$ 改进措施及效果
基于以上 分 析，从 "##( 年 " 月 开 始，该 铸 机 改用预熔型结晶器保护渣浇铸。预熔渣是将渣料 在 高 温 下 预 先 熔 化 ，再 进 行 研 磨 和 造 粒 的 保 护 渣 ， 其 化 学 成 分 和 相 成 分 均 匀 ，具 有 熔 化 均 匀 性 好 、成 渣 速 度 快 、无 分 熔 现 象 、不 易 吸 潮 等 优 点［5］。
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第 # 期（总第 $56 期）
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摘 要：通过对某厂连铸漏钢时结晶器内残留坯壳的 剖 析 和 工 艺 分 析，查 明 漏 钢 的 原 因 是 结 晶 器 内 卷 渣 造 成 局 部 坯 壳 过 薄 ，该 处 坯 壳 在 拉 出 结 晶 器 后 被 撕 裂 所 致 。 采 用 预 熔 性 保 护 渣 并 改 善 工 艺 操 作 后 避 免 了 漏 钢 事故的发生。
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图 $ 坯壳薄壁区域的宏观形貌
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对漏钢时结 晶 器 内 残 留 坯 壳 的 剖 析 发 现，坯 壳局部过薄，在钢液面以下 $’$ (( 处尚有厚度仅 % )* (( 的薄壁，该 处 激 冷 层 厚 度 仅 为 % ) + ((，薄 壁内还存在疏 松 孔 洞 和 多 条 裂 纹，该 类 薄 壁 在 拉
漏钢后对结晶器内的残留坯壳进行了剖析， 分析了连铸工 艺 参 数，并 对 结 晶 器 保 护 渣 进 行 了 检测分析。
> 结晶器内残留坯壳的剖析
漏钢后在结晶器宽面内弧靠近角部处取到一 块残留 坯 壳，尺 寸 约 5#" :: V ##" ::，坯 壳 上 沿 为结晶器钢液 面，坯 壳 形 貌 见 图 $。 其 中 图 $. 为 贴 结 晶 器 铜 板 面 ，该 面 可 见 呈 水 平 排 列 、断 续 分 布 的振痕；图 $) 为贴钢水面，凸凹明显。
未经预熔的 机 混 渣 具 有 分 熔 倾 向，该 类 保 护 渣 加 到 钢 水 面 上 ，易 熔 的 成 分 首 先 熔 化 而 流 失 ，难 熔的残留部分 成 为 烧 结 物，逐 渐 在 结 晶 器 铜 板 四 周 结 成 渣 条 和 渣 壳 ，若 不 及 时 捞 出 ，在 弯 月 面 处 卷 入 坯 壳 和 结 晶 器 铜 板 之 间 ，随 初 生 坯 壳 下 移 ，阻 碍 坯 壳 向 铜 板 正 常 传 热 ，抑 制 了 坯 壳 的 增 厚 ，造 成 如 图 % 所示的 异 常 薄 弱 部 位。 此 外，该 炉 浇 铸 的 是 容易发生坯壳厚度波动过大和铸坯表面缺陷的中 碳 钢 ，加 剧 了 坯 壳 生 长 的 不 均 匀 ，当 异 常 薄 弱 的 坯 壳 拉 出 结 晶 器 后 ，因 承 受 不 住 各 项 应 力 而 被 撕 开 ， 造成卷渣漏钢事故。
表 ! 漏钢炉次钢水的化学成分（ !"）
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调查中发现，该 炉 钢 首 次 在 该 钢 种 上 使 用 非 预熔型机混保 护 渣，浇 铸 过 程 结 晶 器 内 钢 液 面 上 渣 条 频 繁 产 生 ，捞 出 后 发 现 多 夹 有 烧 结 状 团 块 ，液 渣层厚度偏薄，一般低于 & 99。
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截取 % & # 号试样的薄壁区域，酸浸 后 可 见 贴 结晶 器 侧 有 数 条 间 隔 约 %+ ) + (( 的 振 痕，坯 壳 最 薄处与振痕波 谷 重 合，薄 壁 内 可 见 疏 松 孔 洞 和 多
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除对保护渣 的 生 产 工 艺 提 出 要 求 外，浇 铸 裂 纹敏感的中碳钢必须使用中碳钢专用保护渣。该 型保护渣适当 提 高 了 熔 渣 的 结 晶 温 度，增 加 了 渣 膜中的结晶相 以 提 高 渣 膜 的 热 阻，达 到 对 初 生 坯 壳缓 冷 的 目 的；同 时，降 低 了 保 护 渣 的 粘 度，确 保 流入结晶器壁 与 坯 壳 之 间 的 保 护 渣 量，以 避 免 渣 膜 断 离 并 均 匀 冷 却 坯 壳［%］。
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连铸漏钢一般发生在铸坯刚拉出结晶器的区 域 ，漏 钢 的 原 因 有 坯 壳 与 结 晶 器 粘 连 、结 晶 器 角 部 夹 钢 、坯 壳 裂 纹 、异 物 卷 入 、坯 壳 接 痕 拉 开 和 卷 渣 ， 其 中 坯 壳 与 结 晶 器 粘 连 漏 钢 的 比 例 最 高［!］。
图 & “粘连”漏钢的温度预报曲线 %&上排电偶 !&下排电偶 $&钢液面 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ&结晶器 ’&坯壳 (&上电偶温度 #&下电偶温度
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为了减少漏 钢 事 故，国 内 外 开 发 了 多 种 漏 钢 预 报 装 置 ，主 要 有 热 电 偶 测 温 、振 波 分 析 和 摩 擦 力 分析三类方 法［$］。 漏 钢 的 原 因 往 往 是 复 杂 的，因 此 ，各 类 漏 钢 预 报 装 置 的 漏 报 、误 报 时 有 发 生 。 对 于漏报的漏钢 事 故 必 须 查 明 原 因，以 便 采 取 正 确 的预防措施并针对性地改进漏钢预报装置。
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