中间包工作层出现裂痕的原因及解决措施

发布时间:2021-03-31 09:41浏览次数:
某钢厂不锈钢的生产条件下,在连铸生产中中间包的平均使用寿命为11h或17炉。由于受某钢厂不锈钢隔离剂的影响、干式料成分的差异、烘烤温度过高和干式料之间的结合方式的影响,某钢厂不锈钢的中间包的无碳包和普通包均出现不同程度的横裂缝问题。
原因分析
1.隔离剂的影响:
目前,某钢厂不锈钢公司中间包在干式料烘烤成型后脱模时使用机油、机油+石墨等作为隔离剂。在现场施工过程中发现,干式料在低温烘烤脱模时,表层与包胎都会发生一定程度的粘连。当表层所受粘结的拉力大于干式料之间的黏合力时,工作层即被拉脱,造成干式料表层开裂。因此,选择合适的隔离剂施工,可减少工作层与包胎之间的粘连,能显著减少中间包干式料表层裂纹的产生。分析发现,现有隔离剂干燥时间较长,料浆稳定性不好,填料易下沉;工人涂刷过程中容易涂刷不均匀。
2.不同干式料成分的差异:
某钢厂不锈钢公司中间包所用干式料为渣线料和包壁料。两种干式料骨料采用不同品级的烧结镁砂或电熔镁砂。在低温烘烤时,工作层干式料收缩,气孔率明显增大,体积密度降低,耐压强度减小。两种干式料在经热处理后发生不同程度的收缩,从而对中间包内衬造成不同程度的影响。
3.烘烤温度过高:
影响中间包干式料坍塌和剥落的因素,除了干式料本身,现场施工状况也是一项关键因素。常规要求中间包灌料需要在翻包后自然冷却3~4h,在120℃以下进行灌注施工,在此温度下干式料不发生固化现象,保持流动性。而在实际施工时,由于冷却速度慢,在进行灌料时中间包的温度仍在150℃,过高的温度容易导致里层或接触层产生不均匀硬化反应,产生内裂纹,而在烘烤过程中裂纹扩展到表层。
4.不同干式料间的结合方式:
目前,某钢厂不锈钢公司中间包两种干式料采用平行结合方式,结合部位容易产生应力或质量缺陷。中间包渣线干式料与包壁干式料是两种不同材质的干式料,两种干式料有机结合剂的热分解速率不同,强度散失的快慢和最终碳化残余强度也有所区别。若没有考虑到两种干式料应力的释放不同,则会增大裂纹产生的概率。此外,不同干式料接触面积过小也会增大出现裂纹的可能性。
针对现场部分中间包出现不同程度的横缝问题,特提出施工解决措施,以稳定现场中间包施工质量,保证现场生产安全。具体施工措施如下:
改进措施:
(1)严格检查目前中间包包胎的变形程度、火嘴的烘烤情况、电机的振动效果,并制定出每个班组在施工前检查包胎的制度。
(2)暂停使用此前的脱模剂,改用脱模效果更佳的石墨乳(废机油+石墨)。
(3)施工准备阶段时,使用测温枪测量中间包永久衬和包胎表面,保证其温度在100℃以下,并将包胎表面的杂物清理干净,均匀涂上2~3mm石墨乳。
(4)在倒入干式料后、电机振动前,使用撬棍深插至干式料工作衬中,深度在500mm左右,进行左右或前后晃动,使包壁料和渣线料结合得更加密实。
(5)近期现场煤气检修后使用效果更佳,须将此前线下烘烤120min进行缩短,具体以靠近包胎处干式料颜色变化1/3(或靠近包胎处干式料已固化厚度的1/3)为准,方可停火,严禁过度烘烤造成干式料表层强度下降的情况发生。
(6)中间包干式料烘烤停火后,自然冷却3h以上,待包胎温度在100℃以下,包胎与干式料间隙在1~2mm时,才可脱包胎;另外,尽量延长冷却时间,可将烘烤缩短的时间加在干式料冷却上,这样即不影响施工进度,又保证了施工质量。
(7)中间包进行脱胎时,要保证包胎垂直缓慢起吊,防止包胎歪斜对工作衬施加外力而导致出现横缝的情况发生。

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