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漏钢预报在西昌板坯连铸机上的应用何雪飞（攀钢集团西昌钢钒有限公司炼钢厂）摘 要：介绍了攀钢西昌钢钒炼钢厂板坯连铸机漏钢预报系统的控制原理，分析影响漏钢预报准确率的因素和实际生产中造成粘钢报警频繁的原因；通过采取调整漏钢预报系统部分参数等综合措施，浇铸不稳定情况下发生的粘结漏钢得到有效预防，粘钢报警次数大幅减少，漏钢预报准确率得到了提高，实现了漏钢预报系统在西昌板坯连铸机上的正常运行。关键词：连铸机；结晶器；漏钢预报；控制原理0 引言漏钢是连铸生产中的严重生产事故，它影响铸机作业率，降低钢水收得率，并使设备严重损坏。攀钢西昌钢钒炼钢厂（以下简称“西昌炼钢厂”）板坯连铸机采用了奥钢联的结晶器漏钢预报系统，大大降低了漏钢发生的几率，保证了生产顺行。在使用过程中，通过优化参数等综合措施确保了漏钢预报的准确性并大幅降低了报警次数。1 漏钢预报主要参数及热电偶设置1.1 主要参数浇铸不稳定状态：拉速 0.21 m/min ； 浇铸长度≤2 m ；液位波动20 mm ；拉速变化速率7.2 m/min2；铜板温度：60~180 ℃；热电偶温度极限 ：-40~400 ℃。1.2 热电偶设置热电偶的分布见图1。固定侧活动侧右侧左侧图1 热电偶在结晶器上的分布由图1可以看出，板坯连铸机的漏钢预报系统在结晶器宽窄面铜板上共装有84支热电偶，其中两个宽面各3排13列78支热电偶，两个窄面各3排1列6支热电偶。热电偶是漏钢预报的检测元件，用于检测结晶器铜板上不同位置的温度变化。热电偶检测的温度范围是-40～400 ℃内，其工作温度应小于300 ℃，当热电偶的温度长时间保持100 ℃不变，可能是检测到因密封不好进水受热成水蒸气的温度。当某个热电偶比周围热电偶温度低或高出许多，可能是由于接线错误或热电偶与铜板接触不好检测到空气温度等安装原因造成。当热电偶出现异常情况，电脑界面上会显示不同的背景颜色提醒，保证了在工作条件下检测系统的可靠性。2 漏钢预报系统的控制原理2.1　漏钢报警原理坯壳由于某种原因，超过其机械强度而破裂，并按结晶器振动周期反复凝固、破裂，该坯壳破裂处如未能凝固，则破裂处会以低于拉坯速度向下和向横扩展，当坯壳破裂处到达结晶器底部时，就发生漏钢，由于坯壳破裂时，钢水直接与结晶器壁接触，因而该处会有温升。这样，如果在结晶器宽度方向和浇铸方向布置许多热电偶，就可以从热电偶测得的温度上得知坯壳破裂处及其扩展。如图2所示。当坯壳破裂处到达上排热电偶时，上排热电偶温度上升，当坯壳破裂处经过一定时间下移到下排热电偶时，下排热电偶温度和上排热电偶一样上升，识别这一温度上升就可以预报粘结漏钢。 （a） 正常 （b） 漏钢图2 正常和漏钢示意2.2 粘钢报警的产生及执行程序如图3所示，在正常浇铸过程条件下，由于坯壳的生长，上排热电偶平均温度高于下排热电偶平均温度（Ⅰ），当结晶器内一处因粘结造成坯壳破裂（Ⅱ），并且到达上排热电偶时温度上升，下排热电偶温度没有影响（Ⅲ），经过一段时间，当坯壳破裂处下移到下排热电偶时，下排热电偶温度上升（Ⅳ）而上排热电偶因不受坯壳破裂的影响使温度下降（Ⅴ），上排温度下降得很多以致低于下排温度（Ⅵ），这样通过热电偶检测温度变化情况，并结合相关工艺参数（拉速、液位等），根据相应的计算结果，如果已达到粘钢报警条件，且为稳定浇铸状态，系统自动启动粘钢报警程序：由一个声音报警来提示自动程序的介入，浇铸速度立即自动降到0.2 m/min；如果已达到粘钢报警条件，且为不稳定浇铸状态，系统只有声音报警，浇铸速度不会自动发生变化，操作工可以根据现场实际情况来处置。图3 粘钢报警示意3 提高漏钢预报准确率的措施西昌钢钒炼钢厂板坯连铸机漏钢预报系统投运前两年，粘钢报警误报率6.5%，达到误报率10%的设计目标。但浇铸不稳定情况下发生粘钢报警却不执行程序这一设计却导致了多次粘结漏钢没有得到有效预防。以2013年为例，全年10次漏钢中有5次属于粘结漏钢，这5次都是因为结晶器液面波动过大，系统判断为浇铸不稳定转态，虽然达到了粘结报警条件，却没有自动降速，最终发生了粘结漏钢，造成了很大损失。另一方面，报警次数一直居高不下，最多的一个月高达到223次，严重影响了生产节奏和铸坯质量。作业区通过对报警案例分析，发现导致粘钢报警次数多的主要原因是：结晶器液面波动大或塞棒电机故障及水口堵塞等原因导致液位突然下降造成温度倒置。浸入式水口吹氩过大，导致结晶器水口周围保护渣翻腾和发红，造成弯月面温度和液渣不稳定。保护渣性能不好，润滑效果差造成热电偶温度陡升陡降；④漏钢预报系统安装维护质量差。针对上述问题，作业区采取了以下综合措施：3.1 调整漏钢预报部分参数加强与奥钢联厂方的联系，随时向其通报漏钢预报系统运行情况、并两次将奥钢联专家请到现场对漏钢预报系统参数进