結晶器液面波動是連鑄過程中的常見現象,液面波動過大會造成鑄坯夾雜物含量超標、縱裂等產品缺陷,嚴重的還會引起漏鋼事故。影響結晶器液面波動的因素有鋼液成分、結晶器流場、保護渣、塞棒吹氬、冷卻制度、拉速、設備原因等。
結晶器液面控制措施是:
1、夾雜物控制
通過調整合理的精煉渣組分、充分的精煉時間、合理的吹氬制度使夾雜充分上浮、RH 等手段來控制鋼中T[O]來減少氧化物夾雜,提高鋼的潔凈度;鈣合金、稀土合金是常用的夾雜物變形劑,向鋼水中喂鈣線是工業常用的氧化鋁變性處理方法。
2、 結晶器流場控制
控制注入結晶器內鋼水的流量,使結晶器內鋼水量保持穩定;降低鋼水的過熱度,以減小鋼水與結晶器銅板的溫差,并降低鑄坯殼層的熱應力和收縮應力,增加凝固速率,緩解液面波動,中間包加熱技術可有效降低和穩定鋼水的過熱度; 對浸入式水口的形狀、插入深度、位置等進行優化后,改善了結晶器流場。
3、專用保護渣
使用專用保護渣。例如,對于強收縮性的包晶鋼,為了增加坯殼的均勻性,一般采用結晶器弱冷方式,僅僅調整水量只能改變結晶器回水溫度,并不能改善傳熱,應該采用高堿度、高結晶率的保護渣。
4、冷卻控制
保證冷卻管道的暢通及二冷噴嘴位置合適,在此基礎上,根據鋼種的不同制定相應的冷卻制度。為使鑄坯坯殼生長均勻,可適當減少結晶器冷卻區的冷卻水量; 為減輕鑄坯鼓肚傾向,可增大二冷區上部區域( 主要為0、1、2、3 段) 的冷卻強度,緩解液面波動。
5、拉速控制
應根據生產的鋼種,選擇合適的最佳拉速,并且在生產過程中盡量保持恒定拉速。結晶器電磁制動技術可有效地抑制拉速變化帶來的液位不穩。
6、設備維護與檢修
在日常維護與定期檢修中,排查設備隱患,消除設備故障,有助于減少結晶器內鋼水液面出現的波動現象。
7、液面檢測及控制系統
國內外一些公司通過自動控制手段來對結晶器液面進行精確控制,保證結晶器內鋼液面的相對穩定。目前,廣泛采用是放射性同位素法,渦流法和激光法。