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鋼包滑板漏鋼原因分析及改進措施

文檔作者：魏國立文檔來源：酒鋼鋼鐵（集團）股份有限公司榆中公司		點擊數：	更新時間： 2025年05月28日
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第３７ 卷第２ 期
２０１５ 年４ 月
甘　肅　冶　金
ＧＡＮＳＵ　ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹ
Ｖｏｌ．３７ Ｎｏ．２
Ａｐｒ．，２０１５
文章編號：１６７２-４４６１（２０１５）０２-００６７-０２
鋼包滑板漏鋼原因分析及改進措施
魏國立
（酒鋼鋼鐵（集團）股份有限公司榆中公司，甘肅　榆中　７３０１０４）
摘　要：鋼包滑動水口是控制煉鋼生產的重要系統，如果該系統在使用過程中發生漏鋼事故，將嚴重制約生產的穩
定順行，威脅人身和設備的安全。本文對影響鋼包滑動水口系統漏鋼的各種因素進行了分析，并制定了相應的改
進措施，通過改進，使鋼包滑動水口漏鋼事故得到有效控制，促進了煉鋼生產的穩定。
關鍵詞：大包；滑板質量；控制方法；改進措施
中圖分類號：ＴＦ７７７　　　　　　文獻標識碼：Ａ
Cause and Measure for the Breakout of the Ladle Slide Gate
ＷＥＩ Ｇｕｏ-ｌｉ （Ｊｉｕｑｕａｎ Ｉｒｏｎ ＆ Ｓｔｅｅｌ（Ｇｒｏｕｐ） Ｃｏ．Ｌｔｄ．， Ｌａｎｚｈｏｕ ７３０１０４，Ｃｈｉｎａ）
Abstract： Ｌａｄｌｅ ｓｌｉｄｉｎｇ ｎｏｚｚｌｅ ｉｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｃｏｎｔｒｏｌ ｕｎｉｔ ｉｎ ｓｔｅｅｌｍａｋｉｎｇ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．Ｕｎｉｔ ｂｒｅａｋｏｕｔ ａｃｃｉｄｅｎｔ ｓｅｒｉｏｕｓｌｙ ａｆｆｅｃｔｅｄ
ｔｈｅ ｓｔａｂｌｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｒｅａｔｅｎ ｔｈｅ ｓａｆｅｔｙ ｏｆ ｐｅｏｐｌｅ ａｎｄ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ．Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｖａｒｉｏｕｓ
ｆａｃｔｏｒｓ ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ ｔｈｅ ｌｅａｋａｇｅ ｏｆ ｓｔｅｅｌ ｌａｄｌｅ ｓｌｉｄｉｎｇ ｎｏｚｚｌｅ ｓｙｓｔｅｍ， ａｎｄ ｆｏｒｍｕｌａｔｅｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｍｅａｓｕｒｅｓ．Ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ
ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ， ｔｈｅ ｓｔｅｅｌ ｌｅａｋａｇｅ ａｃｃｉｄｅｎｔ ｏｆ ｓｌｉｄｉｎｇ ｇａｔｅ ｌａｄｌｅ ｗａｓ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ， ｔｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｓｔｅｅｌｍａｋｉｎｇ
ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｗａｓ ｐｒｏｍｏｔｅｄ．
Key Words： ｌａｄｌｅ；ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｓｌｉｄｅ ｇａｔｅ；ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｃｈｅｍｅ；ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｍｅａｓｕｒｅｓ
1　生產條件
某鋼廠現有２ 座６００ ｔ 混鐵爐，３ 座５０ ｔ 氧氣頂
吹轉爐，３ 座６０ ｔＬＦ 爐，３ 臺４ 機４ 流方坯弧形連鑄
機，兩臺一機一流板坯弧形連鑄機，自開率９５％左
右，鋼包水口磚內孔直徑５０ ｍｍ ，品種鋼有保護澆
注系統，澆注的鋼種有Ｑ２３５、ＨＲＢ３３５、ＨＲＢ４００、
ＥＲ７０Ｓ 系列、ＬＱ 系列、中碳、高碳系列、３４５ 系列等。
2　鋼包滑板漏鋼原因分析
２０１３ 年上半年鋼包滑板漏鋼的事故主要包括：
機構原因造成的滑板漏鋼以及滑板質量或操作不當
造成的滑板漏鋼事故。滑板一旦出現事故，輕者鋼
水落地或者倒包，重者鑄機斷澆、燒壞設備，甚至對
人身安全造成影響。因此，對于造成鋼包滑板漏鋼
的事故可能的原因分析，是非常有必要的，對于生產
和安全方面有著重要的意義。2．1　機構原因造成的滑板漏鋼
⑴由于支架部分變形或部分彈簧超過使用次
數，兩邊的壓緊力不一致，導致兩滑板磚之間的面壓
不均，一側受力較大，一側受力較小，當鋼水的壓力
超過兩滑板之間任一側的面壓時，鋼水便會進入到
兩滑板面之間，造成滑板夾鋼或滑板漏鋼（圖１）。
１．鋼包包壁；２．液壓缸；３．三腳架；４．支座；５．拉桿；６．上滑板；７．
壓緊部分；８．護板；９．下滑板；１０．水口座磚；１１．冷風管；１２．方底
板；１３．支架；１４．下水口旋套；１５．滑動小車；１６．小車滑動輪
圖１　ＬＳＧ５５-１１０Ｂ３-１ 型滑動水口機構安裝示意圖
　　⑵由于滑條掉落或下旋套松動，導致板面壓力
不足，在過程中進行控流時，容易引起板面夾鋼。隨
著板面夾鋼的加劇，滑板間縫隙逐漸增大，最后造成
漏鋼。滑條掉落致使小車在運行過程中不能保持水
平運行，使滑板間出現縫隙；下旋套松動后，下滑板
將下沉，使板面之間出現縫隙。2．2　滑板材質造成的滑板漏鋼
滑動水口關不住或漏鋼主要出現在澆鑄中后
期，從理論上說，澆注到后期是不應該發生滑板漏
鋼，見下式：
Ｐ＝３．１４ｒ２ ｍｇｈ
式中：Ｐ－罐內鋼液高度對滑板所產生的靜壓
力；ｈ－鋼包內鋼液面到滑板的高度；ｒ－水口半徑。
由上式可見：在鋼水的澆注過程中，Ｐ 的值是隨
著ｈ 的減小而減小的；還有澆注后期的溫度也比較
低，根據理論是不應該出現滑板漏鋼的，但是上半年
的生產過程中大多數的滑板漏鋼出現在澆注后期，
其根本原因就在于滑板的材質。
⑴在澆注鈣處理鋼或高錳鋼時，上水口和滑板
磚耐侵蝕性不好，水口和滑板擴徑較快，滑板有效行
程變小，容易引起鑄流失控或板面夾鋼。
⑵上、下滑板磚高溫強度低或抗“熱震”性差，
滑板在未開澆前，板面溫度（～３５０ ℃）開始澆鋼時，
澆注孔突然與高溫鋼水（～１ ５８０ ℃）接觸而受到強
烈“熱震”，澆注孔外部產生了超過滑板強度的張應
力，形成以澆注孔為中心的放射狀的裂紋。裂紋的
出現加速了化學侵蝕，同時化學侵蝕反應又促進裂
紋的形成與擴展（嚴重時裂縫會出現滲鋼、漏鋼）。
⑶上、下滑板工作面高溫耐磨性差（滑板耐材
抗氧化性差或上下滑板吻合性差、縫隙偏大，澆鋼時
吸入空氣使滑動面被氧化造成強度降低），滑動面
易“拉毛”。其間滲入鋼水后再推拉時“拉毛”現象
加劇，滑板摩擦阻力增大，嚴重時會發生滑動面之間
漏鋼。滑板用耐火材料在過程中接觸高溫鋼水和爐
渣，發生一系列化學反應，造成化學侵蝕。2．3　過程操作不當造成的滑板漏鋼
⑴在裝配過程中，主要有以下幾個方面的原因。
①在上水口裝配完成后，對于下水口必須進行
烘烤，增加上水口與座磚之間的強度，避免上水口沒
有經過烘烤在使用過程，被上滑板壓入，在上水口與
滑板之間出現間隙。
②在上滑板夾泥墊時，由于對間隙的目測數值
的差異，導致泥墊偏少或者偏多。當泥墊偏少時，上
水口與上滑板之間存在間隙，可能導致上水口與上
滑板之間漏鋼或板面之間夾鋼。這種漏鋼危害性比
較大，前期出現滲漏后，必須盡快處理，避免后期出
現四面漏鋼，將機構拉桿螺栓燒斷，機構燒毀；泥墊
偏多時，容易導致滑板面斷裂，在澆注過程鋼水將在
裂縫處形成夾鋼，多次拉動水口夾鋼擴大后導致
漏鋼。
③水口座磚高溫強度低，在用風鎬熱換鋼包上
水口磚時，風鎬頭經常會打壞座磚，使座磚擴徑，座
磚與上水口磚之間縫隙增大，鋼水澆注時，鋼水在座
磚部位形成渦流，受鋼水沖刷作用的影響，鋼水易
滲入縫隙，發生上水口磚周圍漏鋼事故。
④下水口磚使用時炸裂，下水口磚在受鋼時，受
熱應力的影響會出現橫向的裂紋，在鋼水壓力的作
用下，裂紋逐漸擴展成裂縫，鋼水從中滲出，嚴重時
裂紋下部的耐火材料受自身重力和鋼水壓力的作用
而斷裂。
⑵鋼水開澆由于引流沙燒結層過厚，在滑板全
開位時燒結層破裂，下流時出現反鋼，導致滑動小車
車輪粘鋼。在澆注過程中，粘鋼致使機構的壓力平
衡遭到破壞，板面縫隙增大，出現漏鋼事故。
⑶生產過程中，由于方坯單流事故造成拉鋼時
間延長，大包長時間半流澆鋼并頻繁的開關滑動水
口，板面侵蝕嚴重。在滑動水口半流澆注時，下滑板
磚由于對鋼水的截流，受鋼水的沖刷作用較強，長時
間作用時會在滑板磚上形成凹槽，在下滑板面出現
馬蹄形凹槽，在收流關包時鋼水在凹槽處凝結，導致
兩滑板間夾鋼，加之控流次數比較頻繁，夾鋼擴大趨
勢較快，容易在澆注后期出現漏鋼事故（圖２）。
圖２　澆注時上下滑板的相對位置
3　滑板漏鋼控制措施
⑴加強對滑動水口機構的維護工作，做好滑動
水口機構線下的管理工作；特別對于易損易變形的
零部件，如滑條、小車輪、彈簧的使用周期做好跟蹤，
及時更換使用到期的部件。
⑵鋼包座磚和機構的裝配質量直接影響到滑板
的使用情況，要求操作過程必須保證“五圓共心，三
軸平行”。所謂五圓是指：座磚的水口裝配孔，上水
口，上、下滑板及下水口的澆鑄孔決定的圓，五圓共
心保證了以上幾個部位在配合過程中，形成一個無
間隙的澆鑄通道。為了保證“五圓共心”要求耐材
（下轉第９６ 頁）
６８ 　　　　　　　　　甘　肅　冶　金　　　　　　　　　　　　　　　　第３７ 卷
觸帶部位是尋找銅礦床的較好靶區。
表２　相似礦床對比論述
龍獅鐵多金屬礦勘查區
區域地質背景河源深斷裂北西河源深斷裂北西
巖體接觸地層高灘組變質砂巖、絹云母泥質頁巖
高灘組變質砂巖、粉砂質板巖，頂部灰巖；春灣組細砂巖、粉砂巖、
頁巖夾灰巖；壺天群灰巖、鈣質砂巖
巖漿巖九連山巖體黑云母花崗巖及晚白堊世細粒花崗斑巖車田巖體花崗閃長巖
圍巖蝕變矽卡巖化矽卡巖化、角巖化、片理化、絹英巖化
航磁異常低緩航磁異常低緩航磁異常
金屬礦物Ｆｅ、Ｐｂ、Ｚｎ 等Ｆｅ、Ｃｕ、Ｗ、Ｓｎ 等
成礦類型礦床以沉積為主，后期改造富集為輔沉積型、矽卡巖型銅，石英脈型銅鎢錫
　　⑵勘查區北部處于志留紀和平巖體、晚侏羅世
－早白堊世九連山巖體與寒武系高灘組接觸帶上，
接觸帶角巖化、矽卡巖化較強，地層層位與北側龍獅
鐵多金屬礦床相同，并有低緩航磁異常，具有尋找鐵
礦的潛力。
⑶勘查區北東部的車田巖體，巖體內及外圍存
在多個礦化點及重砂異常帶，礦種包括Ｃｕ、Ｗ、Ｓｎ
等，因此車田巖體內部亦有較大的Ｃｕ、Ｗ、Ｓｎ 找礦潛
力。
⑷根據礦化對稱性的規律，彭寨圩向斜軸向大
致南東向西北，核部由下二疊統孤峰組及棲霞組構
成，邊緣出露中－上石炭統及泥盆系－下石炭統石磴
子組，南西翼見銅礦化露頭，且北東翼為花崗閃長巖
侵入，具有相似礦化的潛力。
參考文獻：
［１］　廣東省地質礦產局．區域地質志［Ｍ］．北京：地質出版
社，１９８８：３９０-３９７．
［２］　廣東省地質礦產局．區域地質志［Ｍ］．北京：地質出版
社，１９８８：５８１-５９９．
［３］　方長青．固體礦產勘查學［Ｍ］．北京：地質出版社，
２００７：２７．
收稿日期：２０１４-１０-２８
作者簡介：謝永海（１９８７-），男，２０１０ 年畢業于合肥工業大學資源勘
查工程專業。現從事地質礦產勘查工作。
（上接第６８ 頁）
在鋼包打結時必須使用定位器，保證鋼包座磚的準
確定位，防止由于座磚偏斜導致的上水口偏斜，引起
上滑板與上水口之間夾鋼，另外方底板的裝配必須
水平，保證上滑板的受力均勻，避免滑板使用過程斷
裂。“三軸平行”是指液壓缸十字接頭、三角架安全
銷及拉桿安全銷的軸心，只有保證這三軸平行時，液
壓站的工作壓力為最小，且可以防止拉桿與方底板
出現卡死現象。
⑶對于滑板質量做好跟蹤，對于每一批次的滑
板使用情況做好記錄，并對使用后的殘磚照片進行
整理分析，做好滑板的評價工作；滑板換批次提前做
好試用，根據使用效果制定連滑率，保證指標制定的
合理性。
⑷對于開澆第一爐、方坯出現單流事故后連澆
鋼水、生產組織需要長時間壓鋼的鋼包，不可以使用
連滑的滑板，減少非正常操作帶來的風險。
4　效果及結論
鋼包滑板漏鋼事故原因是多方面的，滑動水口
機構、滑板安裝操作、滑板質量、鋼包澆鋼操作、鋼水
冶煉等方面控制不好都可能導致諸多事故。針對不
同的原因制定相應的防范措施，可以減少事故的幾
率，甚至達到杜絕事故的目標。
參考文獻：
［１］　李曉明．鋁碳滑板在高溫使用后莫來石分解的熱力學
分析［Ｊ］．１９８７，５７ （４）．
［２］　高海潮，朱倫才，陳巖松，等．鋼包滑動水口滑板多爐
連續使用技術［Ｊ］．２００２ （１）：５７-６０．
［３］　金叢進，孫加林，等．滑板用耐火材料的發展［Ｊ］．１９９９，
５４（４）．
［４］　劉太復，李運興．鋁碳滑板殘磚的形貌分析［Ｊ］．１９８９，
３３（２）．
［５］　王慶家．燒成Ａｌ２ Ｏ３-Ｃ 質滑板磚用后損毀分析［Ｊ］．
１９８９， ３１（３）．
收稿日期：２０１４-１１-０５
作者簡介：魏國立（１９７８-），男，２００３ 年畢業于蘭州理工大學冶金工
程，工程師。現從事鋼鐵冶煉及連鑄方向的研究。 　　　　　　　　　第３７ 卷

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