非常好,這是一個在鋼鐵冶煉,尤其是連鑄過程中非常關鍵且常見的技術問題。塞頭磚脫落(或稱為“塞棒失控”)是連鑄生產中的重大事故,會導致鋼流失控、澆鑄中斷,不僅造成巨大的經濟損失,還可能引發安全事故。
以下是關于塞頭磚脫落問題的分析:
一、問題本質
塞頭磚是連鑄塞棒系統的關鍵部件,通過與水口磚的配合來控制鋼流的開關和大小。其脫落意味著失去了對鋼流的控制,鋼水會從中間包不受限制地流入結晶器。
1.機械與物理原因
安裝不當:這是常見的原因之一。
螺紋配合不當:塞頭磚與棒芯(金屬桿)連接的螺紋加工精度不夠、存在偏差或磨損,導致咬合不緊。
安裝扭矩不正確:擰緊塞頭磚時,扭矩過小會導致連接不牢;扭矩過大會擠壓螺紋,甚至使塞頭磚產生微裂紋,為脫落埋下隱患。
未使用專用安裝工具:導致受力不均或安裝角度歪斜。
2.熱應力與熱震:
烘烤制度不合理:中間包和塞棒在使用前需要經過烘烤以去除水分并預熱。如果烘烤曲線過急(升溫過快),塞頭磚內外溫差過大,會產生巨大的熱應力,導致磚體開裂。
“冷鋼”沖擊:在開澆時,如果塞頭磚預熱不足(溫度偏低),與高溫鋼水(約1500℃以上)接觸瞬間會遭受強烈的熱沖擊(Thermal Shock),易導致磚體表面剝落或整體開裂。
3.鋼水靜壓力與沖刷:
中間包內鋼水的靜壓力會持續作用于塞頭磚。
在控流過程中,高速流過的鋼水會對塞頭磚,特別是頭部弧面產生持續的沖刷和侵蝕,使其尺寸逐漸變小、變薄,強度下降,終斷裂。
四、預防與解決措施
1.嚴格規范安裝操作:
使用經過校驗的扭矩扳手,嚴格按照廠家要求的扭矩值安裝。
檢查螺紋是否完好、清潔,確保無任何雜質。
使用專用安裝架,保證安裝對中、垂直。
2.優化烘烤與預熱制度:
制定并嚴格執行合理的中間包烘烤曲線,確保足夠的烘烤時間和溫度(通常要求>1000℃),使塞頭磚得到充分預熱。
檢查烘烤器火焰是否均勻覆蓋塞棒區域。
3.嚴把耐火材料質量關:
選擇信譽良好、質量穩定的供應商。
對每批次的塞頭磚進行入場檢驗,包括外觀尺寸、螺紋檢查、甚至抽樣進行性能檢測(如抗熱震性)。
根據澆鑄鋼種和計劃澆鑄時間,選擇合適的材質和等級。
4.規范操作流程:
盡量避免或輕柔地進行“洗棒”操作。
平穩控制塞棒,減少不必要的劇烈運動。
安裝前檢查水口碗部是否完好。
5.加強過程監控與維護:
定期檢查并更換螺紋磨損的棒芯。
記錄每支塞棒的使用壽命,杜絕超期服役。
總結來說,塞頭磚脫落是一個系統性工程問題,預防需要從“人、機、料、法、環”五個方面入手:操作人員培訓(人)、設備工具維護(機)、耐火材料質量(料)、操作規程制定(法)、烘烤預熱環境(環),任何一個環節的疏忽都可能導致災難性的后果。