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板坯连铸粘结漏钢的特点与分析

作者：蒋亚强

来源：《科学与财富》2017年第36期

摘要：针对连铸过程中时常发生的粘结漏钢情况，分析了造成粘结漏钢的各种因素，为

预防粘结漏钢的发生提供参考。

关键词：连铸；板坯；粘结；漏钢

引言

漏钢事故是连铸生产中危害性很大的生产事故。漏钢是对连铸机损害最大的恶性生产事

故。漏钢不仅造成生产中断，连铸机作业率下降，更为严重的是损坏设备，造成结晶器、结晶

器振动机构、扇形段等关键设备报废，增加连铸设备的维修成本，造成巨大的经济损失。因

此，能够有效预防漏钢事故的发生成为现代化钢厂的必然需求。

粘结漏钢1

由于结晶器液位波动，凝固坯壳与铜板之间无液渣，严重时粘结使得摩擦阻力增大，粘结

处被拉断，并向下和两边扩大，形成“V”形破裂线，到达出结晶器口即漏钢。

粘结漏钢产生的机2理

粘结漏钢产生的机理见图l。在浇注过程中，结晶器弯月面的钢水处于异常活跃的状态，

在钢水进入结晶器后开始形成凝固坯壳，由于流入坯壳与结晶器铜壁之间的液渣被阻断，当结

晶器铜板与初生坯壳的摩擦力大于初生坯壳的强度时，与铜板产生粘结，被粘结的部分和向下

拉的铸坯的界面凝固壳处振动和滑动时坯壳被拉断，钢水流人破裂的坯壳，重新形成新的薄坯

壳。这一过程如此反复的进行，直到新坯壳到达结晶器出口时产生漏钢。粘结漏钢和保护渣的

关系是不可忽视的，熔融的保护渣会填充在结晶器铜板和板坯坯壳之间进行传热和润滑，粘结

漏钢与钢水成分、温度、拉速、保护渣的性能以及结晶器振动参数之间存在较大关系。

板坯连铸3诱发粘结的因素和预防措施

由粘结导致的漏钢在各类漏钢中占据很大比重，因此明确铸坯与结晶器粘结的各主要因

素，采用必要合理的对策和措施防止粘结的产生，对于保证连铸生产的顺行具有重要意义。导

致粘结产生的原因很复杂，归纳起来有以下几点：

（1）结晶器液面波动

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保持结晶器液面的稳定性至关重要，液面的波动直接威胁弯月面。结晶器液面波动是坯壳

粘结的开始，当液面波动很大时，又提拉速，这时粘结的几率大大增加。2014年6月份，济

钢的达涅利连铸机出现的粘结漏钢就是因为在涮棒时，提拉速，此时液面波动非常大，又提拉

速，显然保护渣的液渣跟不上，导致粘结漏钢。

（2）结晶器倒锥度

结晶器传热过程中，气隙热阻最大，占总热阻的70-90%。结晶器设计上大下小的具有合

适的倒锥度，可以减小下部气隙厚度，改善传热。如果锥度过大，则会增加结晶器铜板与初生

坯壳的摩擦力，不仅破坏保护渣层的稳定，易导致发生粘结，而且使结晶器下部磨损加快；如

果锥度过小，则热阻很大，不利于传热，坯壳比较薄，当出结晶器下口的时候，如果坯壳经受

不住钢水的静压力，就容易造成漏钢。2015年1月份济钢的达涅利连铸机因为快换导致右窄

边锥度大大减小，幸亏发现的早，立即停机，避免了一次恶性事故的发生

（3）钢水的温度（过热度）

钢水的过热度对粘结的影响可以反映在钢液弯月面表面张力上。一般来说，随着温度的升

高，弯月面的表面张力减小。钢水的过热度越小，对防止粘结的产生越有利；适当的过热度有

利于保护渣的熔化和润滑，增强保护渣膜在结晶器铜板上的分布均匀性。根据经验值得出，过

热度每增加10C，出结晶器的坯壳厚度约减少3%。由此可见，适当的过热度不仅有利于铜板

传热，而且有助于坯壳生长。

（4）拉坯速度

拉坯速度越大，弯月面液态金属的波动程度越大，对铸坯的表面越不利，极易导致粘结的

发生。在正常拉速情况下，中间包水口的钢液流速、保护渣的供应速度以及结晶器铜板冷却水

的流量都保持在一个稳定的状态。当拉速变化时，上述各个环节都需要一个缓冲调节的过程，

表现为结晶器铜板某处的温度波动或保护渣供给的不连续性。所以当拉速突然改变，导致保护

渣供应不连续时，粘结产生的可能性也就增大。

拉速调整过快，驱动辊迅速提速，易引起结晶器液面波动，而使保护渣供应不足，造成粘

结。而迅速提速后的结晶器保护渣液渣层的变化，使粘结现象更加容易出现。一般情况下，提

速后，结晶器内的热流量增大，保护渣熔化较好，液渣层变厚，有利于浇注。而实际测量的数

据表明，这需要一个稳定的过程。拉速由0.8m/min提速到1.0