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【摘 要】 通过对方坯连铸漏钢的情况来进行分析，找出发生漏钢的主要类型和产生原因。通过优化操作工艺，制定相应的预防措施，有效地控制了方坯连铸漏钢事故。
【关键词】 连铸钢;漏钢;原因;措施
引言：
在连铸生产中，漏钢是危害很大的事故，轻则影响铸坯质量，造成废品，重则影响连铸机作业率，损坏设备，危机操作人员安全。近些年来，随着连铸工艺技术的不断进步，漏钢事故也得到了有效的抑制，但是依旧不能完全的避免。在连铸日趋高效化的今天，要保障生产的顺利进行，提高连铸机作业率，就务必得减少依旧控制漏钢次数。
1、表面纵裂的成因及控制方法
1.1机理分析
在结晶器弯月面附近伴随着凝固初期的液-固相变，包晶反应引起的体积收缩及工艺参数引起的结晶器传热不均匀性，导致初生坯壳厚度不均匀，在坯壳薄弱处产生应力集中，当应力超过坯壳的高温强度时就产生裂纹。微裂纹在二冷区强制冷却加以扩展，尤其在大断面铸坯的生产中更容易出现表面纵向裂纹。
1.2影响因素
通过分析表面纵裂形成机理，同时结合钢板坯连铸机的生产实践得出，表面纵裂起因于结晶器弯月面初生凝壳厚度的不均匀性。这种不均匀性与结晶器冷却强度、保护渣性能、拉坯速度、钢水过热度等因素有关。
（1）结晶器冷却强度
根据上述机理分析，弯月面铸坯初生坯壳在应力作用下产生晶间断裂，从而在结晶器内萌生裂纹，晶间断裂是产生表面纵裂的根源，特别当结晶器冷却强度不合适导致的热应力过大时，表面纵裂指数上升，另外需要指出，影响铸坯纵裂的关键因素不是二冷，而是结晶器内的冷却强度。
（2）保护渣
保护渣是影响纵裂的重要因素之一。结晶器内保护渣分三层，与钢水接触的为熔融层，中间为烧结层，最上层为粉渣层。熔融保护渣通过钢水弯月面与结晶器之间的间隙流入坯壳与结晶器之间，起润滑作用。坯壳与结晶器之间的保护渣膜实际是由液渣层、玻璃相固相渣层、结晶相固相渣层组成。提高保护渣的结晶、凝固温度以增加固相层比率来减缓传热，并通过增加结晶比率来增加晶界热阻和减缓玻璃相的辐射传热，以抑制铸坯表面裂纹的产生。
（3）结晶器液面与拉速
液面波动以及拉速波动对控制纵裂十分的不利。结晶器液面波动造成液渣层厚薄不均匀，液渣根本就均匀的流入空隙，就会使得造成传热不均和传热变化，导致纵裂发生。拉速波动一方面导致液面波动，另一方面导致液渣层厚度和渣膜厚度的变化，而渣膜厚度从改变到稳定所需时间远滞后于拉速的变化，渣膜厚度直接影响结晶器的传热，故拉速变化后很长一段时间內结晶器热流一直处于变化，当中，导致产生厚度不均匀的坯壳。
（4）钢水过热度
过热度对板坯表面裂纹有显著影响。过热度和拉速决定结晶器内坯壳的厚度，在结晶器水量设定不变、二冷水自动控制的条件下，拉速与过热度的匹配，对纵裂纹的发生率有着重要影响。过热度过高时，拉速降低，虽然能在结晶器中上部形成一定厚度的坯壳，但在结晶器中下部过早形成气隙，使传热不均匀，坯壳不能均匀生长，造成热应力、摩擦力加大，极易导致纵裂产生。另外，钢水过热度高，导致钢水凝固推迟，坯壳厚度薄且平均温度高，坯壳温度向钢的第Ⅰ脆性区移动，使纵裂倾向加重。
2、漏钢原因
2.1结晶器质量
结品器水缝为4mm，冷却水流量100～130m3/h，铜管材质为磷脱氧铜、HB>80、内腔镀铬厚0.13mm。在生产中铜管与铸坯磨擦造成磨损和冷热交替变形对漏钢有很大影响。据资料表明当磷脱氧铜内缺少合金添加剂时，易使铜管产生形变;另外冷却水质的影响也不容忽视，即使只有20μm厚的却水沉淀物，也会给铜管热交换造成极大的热阻，使铜管产生永久变形，造成坯壳生长不均匀，铸坯在出结晶器下口100～130mm。
图1 连铸漏钢原因示意图
2.2二冷配水
二冷系统是在结晶器下安装圆形水环及四根喷淋集管，由于种种因素制约，常造成水量不足及喷淋架跑偏，致使坯壳出结晶器后有些地方一仍然较薄，承受不住钢水静压力和拉坯力作用而漏钢。经观察，铸坯在出结晶器下口100～300mm处最亮，冷却效果最差，最容易在角部漏钢。此外，二冷水质差、杂质多，经常堵塞喷嘴，铸坯冷却不均，使结晶器内产生的裂纹在二冷区扩展，导致在坯壳薄弱处漏钢。
2.3工艺操作
投产初期浇钢工序经验不足，钢包钢水到站温度波动大，到站时间不能严格按规程要求执行，中间罐容童小，水日结瘤等工艺因素造成拉速变化频繁，引起漏钢。
2.4钢水质量
表面夹渣形成的原因是终点碳控制不好、钢水中Mn/Si偏低，转炉及钢包状况差、底吹氢的时间压力流量不达标等钢水中的夹杂物在结晶器内钢液面下聚集成大块浮渣，最终嵌入铸坏表面，轻微时造成铸坯表面夹渣，严重时由于钢与清凝固系数不同，嵌入铸坯表面的渣块被未凝固的钢水冲掉，在嵌入点处形成夹渣漏钢。
2.5结晶器振动
结晶器振动装置安装在仅两端固定的钢结构振动梁上。三个流振动时不同步，使振动梁振动不平稳，铸坯抖动严重，铸坏多次被拉断漏钢。
2.6其他因素
（1）为抢时间、抢产量或生产衔接，要求提高拉速而造成漏钢;
（2）浇钢工操作不经心，加油、捞渣不勤造成漏钢;
（3）水口材质差，多炉连浇后水口扩径造成拉速过快而漏钢。
3、预防措施
3.1降低结晶器水冷却强度
降低结晶器水量，控制进出水温差值≤10℃，稳定结晶器冷却水量。钢板坯连铸生产Q345钢种结晶器水量较大，宽面4000L/min左右，窄面550L/min左右。因此降低结晶器水量，宽面降到3700L/min左右，窄面500L/min左右，这样一方面降低结晶器热流，减缓初生坯壳的生成;另一方面在现有供水条件下，可基本满足两机同时生产时结晶器用水量，从而避免了两机相互倒水现象。
3.2选择性能合适的保护渣
保护渣的要点在于合理地调配三个渣层的物性，即通过控制液渣层的粘度来保证润滑同时防止过低粘度造成过强传热，使保护渣具有较高的凝固温度以增加固相层比率来减缓传热，并通过增加结晶相比率增加晶界热阻和减弱玻璃相的辐射传热，以抑制铸坯表面裂纹的产生。在A型保护渣基础上对保护渣性能进行优化试验，开发出新型保护渣并已投入使用;为了减弱初生坯壳与结晶器壁之间的传热速率，防止纵裂纹的发生。
3.3降低钢水过热度、稳定液面与拉速
为了减少拉速波动，在正常浇铸时要求恒拉速，液面波动控制在10mm以内。规范头尾炉、换水口操作标准，开机头炉增加开浇渣使用量，增加保护渣熔化速度。同时钢水过热度控制在20℃左右。
3.4提高钢水的质量
（1）控制终点碳命中率，确保终点碳>0.08%;
（2）提高钢中Mn/Si，Mn/Si>2.5的达标率由<40%提高到70%～80%;
（3）加强转炉、钢包、中间罐管理;
（4）加强钢包吹氢处理时间，协调钢水供应;
（5）炼钢厂成立方坯夹渣攻关组，通过有成效的工作，大幅减少表面夹渣和夹渣漏钢。
4、结束语
（1）连铸漏钢可分为开浇漏钢、连浇漏钢、注中漏钢，注中漏钢又可分为悬挂、粘结漏钢，角裂漏钢，夹渣漏钢。
（2）通过对各种形式漏钢原因的分析，可以得出相应有效地防治措施。
参考文献：
[1]陈靓.大方坯连铸漏钢原因分析及预防措施[J].炼钢，2008，01：22-25.
[2]吴东升，秦宝生.方坯连铸漏钢的原因及预防措施[A].河北省冶金学会、河北钢铁集团唐钢公司.河北省2011年炼钢连铸生产技术与学术交流会论文集[C].河北省冶金学会、河北钢铁集团唐钢公司：，2011：4.
[3]范海旺，张保师，唐宇翔.方坯连铸漏钢原因及控制措施[J].连铸，2003，03：8-9.
[4]张银强，杨志雄，许继勇，于广.小方坯连铸漏钢原因分析及控制措施[J].炼钢，2010，04：20-23.
【关键词】 连铸钢;漏钢;原因;措施
引言：
在连铸生产中，漏钢是危害很大的事故，轻则影响铸坯质量，造成废品，重则影响连铸机作业率，损坏设备，危机操作人员安全。近些年来，随着连铸工艺技术的不断进步，漏钢事故也得到了有效的抑制，但是依旧不能完全的避免。在连铸日趋高效化的今天，要保障生产的顺利进行，提高连铸机作业率，就务必得减少依旧控制漏钢次数。
1、表面纵裂的成因及控制方法
1.1机理分析
在结晶器弯月面附近伴随着凝固初期的液-固相变，包晶反应引起的体积收缩及工艺参数引起的结晶器传热不均匀性，导致初生坯壳厚度不均匀，在坯壳薄弱处产生应力集中，当应力超过坯壳的高温强度时就产生裂纹。微裂纹在二冷区强制冷却加以扩展，尤其在大断面铸坯的生产中更容易出现表面纵向裂纹。
1.2影响因素
通过分析表面纵裂形成机理，同时结合钢板坯连铸机的生产实践得出，表面纵裂起因于结晶器弯月面初生凝壳厚度的不均匀性。这种不均匀性与结晶器冷却强度、保护渣性能、拉坯速度、钢水过热度等因素有关。
（1）结晶器冷却强度
根据上述机理分析，弯月面铸坯初生坯壳在应力作用下产生晶间断裂，从而在结晶器内萌生裂纹，晶间断裂是产生表面纵裂的根源，特别当结晶器冷却强度不合适导致的热应力过大时，表面纵裂指数上升，另外需要指出，影响铸坯纵裂的关键因素不是二冷，而是结晶器内的冷却强度。
（2）保护渣
保护渣是影响纵裂的重要因素之一。结晶器内保护渣分三层，与钢水接触的为熔融层，中间为烧结层，最上层为粉渣层。熔融保护渣通过钢水弯月面与结晶器之间的间隙流入坯壳与结晶器之间，起润滑作用。坯壳与结晶器之间的保护渣膜实际是由液渣层、玻璃相固相渣层、结晶相固相渣层组成。提高保护渣的结晶、凝固温度以增加固相层比率来减缓传热，并通过增加结晶比率来增加晶界热阻和减缓玻璃相的辐射传热，以抑制铸坯表面裂纹的产生。
（3）结晶器液面与拉速
液面波动以及拉速波动对控制纵裂十分的不利。结晶器液面波动造成液渣层厚薄不均匀，液渣根本就均匀的流入空隙，就会使得造成传热不均和传热变化，导致纵裂发生。拉速波动一方面导致液面波动，另一方面导致液渣层厚度和渣膜厚度的变化，而渣膜厚度从改变到稳定所需时间远滞后于拉速的变化，渣膜厚度直接影响结晶器的传热，故拉速变化后很长一段时间內结晶器热流一直处于变化，当中，导致产生厚度不均匀的坯壳。
（4）钢水过热度
过热度对板坯表面裂纹有显著影响。过热度和拉速决定结晶器内坯壳的厚度，在结晶器水量设定不变、二冷水自动控制的条件下，拉速与过热度的匹配，对纵裂纹的发生率有着重要影响。过热度过高时，拉速降低，虽然能在结晶器中上部形成一定厚度的坯壳，但在结晶器中下部过早形成气隙，使传热不均匀，坯壳不能均匀生长，造成热应力、摩擦力加大，极易导致纵裂产生。另外，钢水过热度高，导致钢水凝固推迟，坯壳厚度薄且平均温度高，坯壳温度向钢的第Ⅰ脆性区移动，使纵裂倾向加重。
2、漏钢原因
2.1结晶器质量
结品器水缝为4mm，冷却水流量100～130m3/h，铜管材质为磷脱氧铜、HB>80、内腔镀铬厚0.13mm。在生产中铜管与铸坯磨擦造成磨损和冷热交替变形对漏钢有很大影响。据资料表明当磷脱氧铜内缺少合金添加剂时，易使铜管产生形变;另外冷却水质的影响也不容忽视，即使只有20μm厚的却水沉淀物，也会给铜管热交换造成极大的热阻，使铜管产生永久变形，造成坯壳生长不均匀，铸坯在出结晶器下口100～130mm。
图1 连铸漏钢原因示意图
2.2二冷配水
二冷系统是在结晶器下安装圆形水环及四根喷淋集管，由于种种因素制约，常造成水量不足及喷淋架跑偏，致使坯壳出结晶器后有些地方一仍然较薄，承受不住钢水静压力和拉坯力作用而漏钢。经观察，铸坯在出结晶器下口100～300mm处最亮，冷却效果最差，最容易在角部漏钢。此外，二冷水质差、杂质多，经常堵塞喷嘴，铸坯冷却不均，使结晶器内产生的裂纹在二冷区扩展，导致在坯壳薄弱处漏钢。
2.3工艺操作
投产初期浇钢工序经验不足，钢包钢水到站温度波动大，到站时间不能严格按规程要求执行，中间罐容童小，水日结瘤等工艺因素造成拉速变化频繁，引起漏钢。
2.4钢水质量
表面夹渣形成的原因是终点碳控制不好、钢水中Mn/Si偏低，转炉及钢包状况差、底吹氢的时间压力流量不达标等钢水中的夹杂物在结晶器内钢液面下聚集成大块浮渣，最终嵌入铸坏表面，轻微时造成铸坯表面夹渣，严重时由于钢与清凝固系数不同，嵌入铸坯表面的渣块被未凝固的钢水冲掉，在嵌入点处形成夹渣漏钢。
2.5结晶器振动
结晶器振动装置安装在仅两端固定的钢结构振动梁上。三个流振动时不同步，使振动梁振动不平稳，铸坯抖动严重，铸坏多次被拉断漏钢。
2.6其他因素
（1）为抢时间、抢产量或生产衔接，要求提高拉速而造成漏钢;
（2）浇钢工操作不经心，加油、捞渣不勤造成漏钢;
（3）水口材质差，多炉连浇后水口扩径造成拉速过快而漏钢。
3、预防措施
3.1降低结晶器水冷却强度
降低结晶器水量，控制进出水温差值≤10℃，稳定结晶器冷却水量。钢板坯连铸生产Q345钢种结晶器水量较大，宽面4000L/min左右，窄面550L/min左右。因此降低结晶器水量，宽面降到3700L/min左右，窄面500L/min左右，这样一方面降低结晶器热流，减缓初生坯壳的生成;另一方面在现有供水条件下，可基本满足两机同时生产时结晶器用水量，从而避免了两机相互倒水现象。
3.2选择性能合适的保护渣
保护渣的要点在于合理地调配三个渣层的物性，即通过控制液渣层的粘度来保证润滑同时防止过低粘度造成过强传热，使保护渣具有较高的凝固温度以增加固相层比率来减缓传热，并通过增加结晶相比率增加晶界热阻和减弱玻璃相的辐射传热，以抑制铸坯表面裂纹的产生。在A型保护渣基础上对保护渣性能进行优化试验，开发出新型保护渣并已投入使用;为了减弱初生坯壳与结晶器壁之间的传热速率，防止纵裂纹的发生。
3.3降低钢水过热度、稳定液面与拉速
为了减少拉速波动，在正常浇铸时要求恒拉速，液面波动控制在10mm以内。规范头尾炉、换水口操作标准，开机头炉增加开浇渣使用量，增加保护渣熔化速度。同时钢水过热度控制在20℃左右。
3.4提高钢水的质量
（1）控制终点碳命中率，确保终点碳>0.08%;
（2）提高钢中Mn/Si，Mn/Si>2.5的达标率由<40%提高到70%～80%;
（3）加强转炉、钢包、中间罐管理;
（4）加强钢包吹氢处理时间，协调钢水供应;
（5）炼钢厂成立方坯夹渣攻关组，通过有成效的工作，大幅减少表面夹渣和夹渣漏钢。
4、结束语
（1）连铸漏钢可分为开浇漏钢、连浇漏钢、注中漏钢，注中漏钢又可分为悬挂、粘结漏钢，角裂漏钢，夹渣漏钢。
（2）通过对各种形式漏钢原因的分析，可以得出相应有效地防治措施。
参考文献：
[1]陈靓.大方坯连铸漏钢原因分析及预防措施[J].炼钢，2008，01：22-25.
[2]吴东升，秦宝生.方坯连铸漏钢的原因及预防措施[A].河北省冶金学会、河北钢铁集团唐钢公司.河北省2011年炼钢连铸生产技术与学术交流会论文集[C].河北省冶金学会、河北钢铁集团唐钢公司：，2011：4.
[3]范海旺，张保师，唐宇翔.方坯连铸漏钢原因及控制措施[J].连铸，2003，03：8-9.
[4]张银强，杨志雄，许继勇，于广.小方坯连铸漏钢原因分析及控制措施[J].炼钢，2010，04：20-23.