非常好,这是一个在钢铁冶炼,尤其是连铸过程中非常关键且常见的技术问题。塞头砖脱落(或称为“塞棒失控”)是连铸生产中的重大事故,会导致钢流失控、浇铸中断,不仅造成巨大的经济损失,还可能引发安全事故。
以下是关于塞头砖脱落问题的分析:
一、问题本质
塞头砖是连铸塞棒系统的关键部件,通过与水口砖的配合来控制钢流的开关和大小。其脱落意味着失去了对钢流的控制,钢水会从中间包不受限制地流入结晶器。
1.机械与物理原因
安装不当:这是常见的原因之一。
螺纹配合不当:塞头砖与棒芯(金属杆)连接的螺纹加工精度不够、存在偏差或磨损,导致咬合不紧。
安装扭矩不正确:拧紧塞头砖时,扭矩过小会导致连接不牢;扭矩过大会挤压螺纹,甚至使塞头砖产生微裂纹,为脱落埋下隐患。
未使用专用安装工具:导致受力不均或安装角度歪斜。
2.热应力与热震:
烘烤制度不合理:中间包和塞棒在使用前需要经过烘烤以去除水分并预热。如果烘烤曲线过急(升温过快),塞头砖内外温差过大,会产生巨大的热应力,导致砖体开裂。
“冷钢”冲击:在开浇时,如果塞头砖预热不足(温度偏低),与高温钢水(约1500℃以上)接触瞬间会遭受强烈的热冲击(Thermal Shock),易导致砖体表面剥落或整体开裂。
3.钢水静压力与冲刷:
中间包内钢水的静压力会持续作用于塞头砖。
在控流过程中,高速流过的钢水会对塞头砖,特别是头部弧面产生持续的冲刷和侵蚀,使其尺寸逐渐变小、变薄,强度下降,终断裂。
四、预防与解决措施
1.严格规范安装操作:
使用经过校验的扭矩扳手,严格按照厂家要求的扭矩值安装。
检查螺纹是否完好、清洁,确保无任何杂质。
使用专用安装架,保证安装对中、垂直。
2.优化烘烤与预热制度:
制定并严格执行合理的中间包烘烤曲线,确保足够的烘烤时间和温度(通常要求>1000℃),使塞头砖得到充分预热。
检查烘烤器火焰是否均匀覆盖塞棒区域。
3.严把耐火材料质量关:
选择信誉良好、质量稳定的供应商。
对每批次的塞头砖进行入场检验,包括外观尺寸、螺纹检查、甚至抽样进行性能检测(如抗热震性)。
根据浇铸钢种和计划浇铸时间,选择合适的材质和等级。
4.规范操作流程:
尽量避免或轻柔地进行“洗棒”操作。
平稳控制塞棒,减少不必要的剧烈运动。
安装前检查水口碗部是否完好。
5.加强过程监控与维护:
定期检查并更换螺纹磨损的棒芯。
记录每支塞棒的使用寿命,杜绝超期服役。
总结来说,塞头砖脱落是一个系统性工程问题,预防需要从“人、机、料、法、环”五个方面入手:操作人员培训(人)、设备工具维护(机)、耐火材料质量(料)、操作规程制定(法)、烘烤预热环境(环),任何一个环节的疏忽都可能导致灾难性的后果。