连铸板坯表面刮痕发生于水平段的处理方法

技术领域

本发明涉及冶金领域，具体涉及连铸领域，尤其是一种连铸板坯表面刮痕发生于水平段的处理方法。

背景技术

板坯连铸机生产时，高温钢液经过结晶器，形成外部为一层薄的固体坯壳，内部为液体的连铸坯。由于固体坯壳较薄，在生产中容易出现固体坯壳表面轻则被刮伤严重时甚至凹陷或压裂的情况。

板坯表面一旦出现刮痕及凹陷，为确保板坯质量与生产安全，现有技术必须停止连铸机生产，在停机状态下查找转动不良的连铸辊并更换相应设备。这样的处理方法安全性好，但打乱了炼钢、连铸的生产组织，会造成钢水待温、回炉，中间包使用寿命不达标，生产效率低、时间成本和经济成本提高。

综上所述，现有技术中存在以下问题：板坯连铸机生产时，板坯表面一旦出现刮痕及凹陷，需要停机检修，影响生产，提高成本。

发明内容

本发明提供一种连铸板坯表面刮痕发生于水平段的处理方法，以解决板坯表面一旦出现刮痕及凹陷，需要停机检修，影响生产，提高成本的问题。

为此，本发明提出一种连铸板坯表面刮痕发生于水平段的处理方法，包括以下步骤：

步骤S1：准备好新的水平段备件，等待在连铸机停止生产时更换；

步骤S2：降低拉速、增大冷却强度、以及开展拉矫机停车操作，将堆积的氧化铁皮嵌入铸坯坯壳后带出连铸机；

步骤S3：拉矫机停车操作后，如堆积的氧化铁皮未被带出，板坯表面刮痕仍存在，则可在停车操作后拉速提升的过程中开展抬段操作，让堆积的氧化铁皮被带出；

步骤S4：在中间包使用寿命达标后，停止连铸机生产并采用步骤S1准备的备件更换新的水平段。

进一步地，所述降低拉速具体为：连铸机中间包过热度在20～30℃时可将拉速按0.1m/min一档的速率降低至常规生产拉速的80％，连铸机中间包过热度在30℃以上时可将拉速按0.1m/min一档的速率降低至常规生产拉速的60％～70％；连铸机中间包过热度小于20℃时不降低拉速。

进一步地，所述增大冷却强度具体为：降低拉速后将连铸机氧化铁皮堆积处向上的结晶器宽面足辊、弯曲段、弧形段、水平段的二冷水控制方式转为手动控制，并提高水量20％～40％，越接近结晶器水量提高越小，越靠近氧化铁皮堆积处水量提高越大。

进一步地，所述开展拉矫机停车操作具体为：冷却强度增大5min后，铸坯坯壳厚度增加可开展停车操作，将连铸机塞棒控制模式转为手动，操作人员关闭塞棒，结晶器液面下降后马上停止拉矫机，随后再快速启动拉矫机，停车操作过程保持连铸机结晶器宽面足辊、弯曲段、弧形段、水平段的二冷水为手动控制，避免冷却低时铸坯鼓肚造成拉不动事故，拉矫机启动30秒后将连铸机相应的二冷水控制方式转为自动控制，按0.4～0.5m/min的拉速开始生产，每30秒提升拉速0.05m/min，直至拉速达到正常生产拉速。

进一步地，所述抬段操作具体为：拉矫机停车操作后，如堆积的氧化铁皮未被带出，可在拉速提升的过程中，将氧化铁皮堆积处的水平段手动抬起5～15cm，氧化铁皮堆积厚时抬起高一些，堆积少时抬起低一些，堆积的氧化铁皮到达下一个水平段后，抬起下一水平段并压下上一个水平段，依次进行将堆积的氧化铁皮带出连铸机。

本发明通过上述操作，可以在生产线不停机的情况下采取准备转动不良的连铸辊等配件以及不停机的处理措施，完成拉坯，在中间包使用寿命达标后，再停止连铸机生产并更换新的水平段，这样，保持生产的连续性，为后续处理创造更多的准备时间，提高生产效率，减少钢水待温、回炉，并使中间包使用寿命得到合理应用。

进一步的，运用本发明可对氧化铁皮堆积于水平段时，在钢水温足够时，可100％将堆积的氧化铁皮从连铸机中带出。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现说明本发明。

1.氧化铁皮堆积位置查找方法：通过板坯表面刮痕所处的位置、深度与大小，结合连铸机扇形段的工作振动、异响声确定氧化铁皮堆积位置及转动不良的连铸辊位置；

(1)板坯表面刮痕深度小于6mm，且刮痕出现后随着时间的延长其深度增加速率较小，即刮痕深度小于8mm/小时，仅宽度增加明显，即刮痕宽度增加大于10mm/小时，此时确定氧化铁皮堆积位置位于连铸机扇形段中的水平段处；

板坯表面刮痕深度大于等于6mm，且刮痕出现后随着时间的延长其深度增加速率较大，即刮痕深度大于等于8mm/小时，同时宽度也明显增加，即刮痕宽度增加大于10mm/小时，此时转动不良的连铸辊位置位于连铸机扇形段中的弯曲段、弧形段及结晶器宽面足辊处。

(2)查连铸机各扇形段拉矫辊电流历史记录，氧化铁皮堆积后拉坯阻力增大，相应扇形段的拉矫辊平均电流强度会在刮痕出现后逐步上升；如各段电流均无明显上升则表明氧化铁皮堆积于无拉矫辊的弯曲段及结晶器宽面足辊。

(3)在连铸机各扇形段增加相应的振动检测装置及噪音检测装置，并将数值接入计算机，检查连铸机各扇形段的机架振动与工作噪音历史记录，氧化铁皮堆积后拉坯阻力增大，氧化铁皮堆积处扇形段的振动及工作噪音将明显上升，并会明显大于相邻位置扇形段；如各扇形段振动及工作噪音无明显上升，也无明显大于相邻位置扇形段，则表明氧化铁皮堆积在封闭空间内的弧形段及结晶器宽面足辊。

(4)如连铸机扇形段上开有观察孔，则使用强光手电检查连铸机扇形段的连铸辊间是否有氧化铁皮堆积。

(5)如上操作单独或综合应用可确定氧化铁皮堆积于水平段的具体位置。

2.氧化铁皮堆积于水平段的处理方法

(1)连铸机水平段铸坯坯壳较厚，接近铸机出口处的水平段甚至铸坯已经凝固，强度也高，出现氧化铁皮堆积后板坯表面刮痕扩展慢，无压裂铸坯坯壳的风险，但会有铸坯刮痕过深后判废的风险，应马上采取相关处理措施。并准备好新的水平段备件，在连铸机停止生产时更换。

(2)合理降低拉速：降低拉速可增加坯壳厚度、提高强度，有利于从连铸机中带出堆积的氧化铁皮；连铸机中间包过热度在20～30℃时可将拉速按0.1m/min一档的速率降低至常规生产拉速的80％，连铸机中间包过热度在30℃以上时可将拉速按0.1m/min一档的速率降低至常规生产拉速的60％～70％；连铸机中间包过热度小于20℃时不降低拉速。

(3)增大冷却强度：降低拉速后将连铸机氧化铁皮堆积处向上的结晶器宽面足辊、弯曲段、弧形段、水平段的二冷水控制方式转为手动控制，并提高水量20％～40％，越接近结晶器水量提高越小，越靠近氧化铁皮堆积处水量提高越大，如此控制即可增大冷却强度、增加坯壳厚度、提高强度，也能避免铸坯温度过低造成的拉不动事故。

(4)开展拉矫机停车操作：冷却强度增大5min后，铸坯坯壳厚度增加可开展停车操作，将连铸机塞棒控制模式转为手动，操作人员关闭塞棒，结晶器液面下降后马上停止拉矫机，随后再快速启动拉矫机(停止拉矫机到再启动拉矫机时间控制在2秒内，这样是为了：1、避免铸坯在生产过程中突然停止，时间过长则铸坯会鼓肚，造成拉不动事故。2.关闭塞棒并不能完全关闭钢流，结晶器内的液面还会慢慢上升，如不启动拉矫机则会出现溢钢事故)。“停车操作”过程保持连铸机结晶器宽面足辊、弯曲段、弧形段、水平段的二冷水为手动控制，避免冷却低时铸坯鼓肚造成拉不动事故。拉矫机启动30秒后将连铸机相应的二冷水控制方式转为自动控制，按0.4～0.5m/min的拉速开始生产，每30秒提升拉速0.05m/min，直至拉速达到正常生产拉速。铸坯坯壳厚度增加后的停车操作，可将堆积的氧化铁皮嵌入铸坯坯壳后带出连铸机。

(5)拉矫机停车操作后，如堆积的氧化铁皮被带出，板坯表面刮痕消失，则在中间包使用寿命达标后，停止连铸机生产并更换新的水平段；如堆积的氧化铁皮未被带出，板坯表面刮痕仍存在，则可在停车操作后拉速提升的过程中开展“抬段操作”，让堆积的氧化铁皮被带出。

(6)抬段操作：拉矫机停车操作后，铸坯的凝固末端向结晶器方向移动，铸坯坯壳厚度足够。如堆积的氧化铁皮未被带出，可在拉速提升的过程中，将氧化铁皮堆积处的水平段手动抬起5～15cm，氧化铁皮堆积厚时抬起高一些，堆积少时抬起低一些。堆积的氧化铁皮到达下一个水平段后，抬起下一水平段并压下上一个水平段，依次进行可将堆积的氧化铁皮带出连铸机。堆积的氧化铁皮被带出，板坯表面刮痕消失，则在中间包使用寿命达标后，停止连铸机生产并更换新的水平段。

在连铸机停产前，中间包、结晶器仍然处于生产状态，因此，本发明可将堆积的氧化铁皮从连铸机中带出，消除板坯表面刮痕，保持生产的连续性，为后续处理创造更多的准备时间，提高生产效率，减少钢水待温、回炉，并使中间包使用寿命得到合理应用。

实例：

连铸机为直结晶器连续弯曲、连续矫直弧形连铸机，连铸机由结晶器、1个弯曲段(0段)、8个弧形段(1～8段)、5个水平段(9～13段)组成，生产断面为220mm*1500mm,中间包第8炉钢生产时发现板坯表面出现刮痕。

1.氧化铁皮堆积位置的确认(刮痕发生位置)

(1)刮痕深度为4mm、宽度20mm，刮痕出现后随着时间的延长其深度增加速率为5mm/小时,宽度增加为12mm/小时，则表明氧化铁皮堆积于板坯坯壳强度较大的部分，连铸机扇形段中的水平段可能性较大。

(2)查连铸机水平段拉矫辊电流历史记录，发现10段拉矫辊平均电流强度在刮痕出现后逐步上升，已上升25％。

(3)查连铸机各扇形段的机架振动与工作噪音历史记录，10段的振动及工作噪音将明显上升，已分别上升30％、40％，明显大于相邻位置扇形段。

(4)通过连铸机扇形段上的观察孔使用强光手电检查，发现10段第2根辊不转且有氧化铁皮堆积。

2.处理方法

(1)通知维修人员准备好新的水平段备件，以便在连铸机停止生产时更换。

(2)合理降低拉速：降低拉速可增加坯壳厚度、提高强度，有利于从连铸机中带出堆积的氧化铁皮；此时中间包过热度为25℃、常规生产拉速1.5m/min，将拉速按0.1m/min一档的速率降低至1.2m/min。

(3)增大冷却强度：降低拉速后将连铸机10段向上的结晶器宽面足辊、弯曲段、弧形段、水平段的二冷水控制方式转为手动控制，并分别提高水量20％、25％、30％、40％，增大冷却强度、增加坯壳厚度、提高强度，也能避免铸坯温度过低造成的拉不动事故。

(4)开展拉矫机停车操作：冷却强度增大5min后开展停车操作，将连铸机塞棒控制模式转为手动，操作人员关闭塞棒，结晶器液面下降后马上停止拉矫机，随后再快速启动拉矫机。“停车操作”过程保持连铸机结晶器宽面足辊、弯曲段、弧形段、水平段的二冷水为手动控制，避免冷却低时铸坯鼓肚造成拉不动事故。拉矫机启动30秒后将连铸机相应的二冷水控制方式转为自动控制，以0.4m/min的拉速开始生产，每30秒提升拉速0.05m/min，直至拉速达到1.5m/min。

(5)停车拉矫机操作后，通过连铸机扇形段上的观察孔使用强光手电检查，发现堆积的氧化铁皮被带出，后续生产的板坯表面刮痕消失，刮痕处理成功。

(6)在中间包使用寿命达标后，停止连铸机生产并更换新的水平段。在连铸机停产前，中间包、结晶器仍然处于生产状态，因此，本发明可将堆积的氧化铁皮从连铸机中带出，消除板坯表面刮痕，保持生产的连续性，为后续处理创造更多的准备时间，提高生产效率，减少钢水待温、回炉，并使中间包使用寿命得到合理应用。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。为本发明的各组成部分在不冲突的条件下可以相互组合，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。