前言
鋼包滑動水口是控制鋼包中鋼水流量的一個重要系統，如果該系統在使用過程中發生穿鋼事故，將導致鑄機斷拉，燒壞連鑄機設備等惡性生產事故，制約了生產的穩定順行，嚴重威脅了人身和設備的安全。隨著煉鋼節奏的進一步加快，對加快鋼包周轉，減少生產事故提出了更高的要求，而保證滑動水口的安全運行是前提條件。一般小鋼包滑動水口漏鋼的次數較多，減少或杜絕滑動水口漏鋼事故，對於生產節奏越來越快的煉鋼廠來說具有十分重要的意義。
鋼包滑動水口的組成及使用條件
鋼包滑動水口一般由驅動裝置、機械部分和耐火材料部分組成。滑動水口的工作原理（見圖1）是通過滑動機構使上下滑板磚錯動，從而帶動流鋼孔的開閉來調節鋼水流量大小的。一般滑動水口漏鋼主要發生在滑動水口耐火磚的接縫處，也有在單個磚體中間的，2005年該廠鋼包滑動水口各部位的漏鋼情況如表1所示：
滑動水口的工作原理表12005年鋼包滑動水口各部位的漏鋼情況滑動水口漏鋼部位座磚與上水口磚之間上水口磚與上滑板磚之間上下滑板磚之間
下滑板磚與下水口磚之間下水口磚中間滑動水口漏鋼次數12533
安鋼第二煉鋼廠澆注鋼種主要為Q235B、HRB335、HRB400、船板鋼等，澆注溫度為1550℃～1630℃，2005年鋼產量為218萬t。鋼包公稱容量為25t，線上周轉鋼包15個，滑動機構為B-50型，驅動裝置為手動，滑動水口鑄口直徑為φ50mm，自動開澆率91%左右。
鋼包滑動水口漏鋼原因分析
滑動水口機械部分對漏鋼的影響
1)上下滑板不平行或在使用過程中變形，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的面壓時，鋼水便會鑽入兩滑板之間，造成滑板夾鋼或漏鋼。
2)滑板有微細裂紋，在使用前沒有檢查到，開澆時，滑板受驅動裝置拉力作用和熱應力的影響，突然斷裂，滑板磚的一側面壓突然消失，在包內鋼水靜壓力的作用下，滑板磚之間產生縫隙，鋼水便會立即從兩滑板磚中間穿出。
3)滑板的加工尺寸偏差大，滑板中固定滑板磚的凹槽深度大於滑板磚的尺寸，滑板與滑板磚不能有效配合，導致兩滑板磚之間有縫隙，鋼水鑽入兩滑板磚之間，造成滑板夾鋼或漏鋼，另外，還會影響到下滑板磚與下水口磚之間的面壓，造成該部位滲鋼或漏鋼。
滑動水口耐火材料對漏鋼的影響
滑動水口的耐火材料部分是滑動水口的核心部分，是直接接觸、控制鋼水的關鍵部件，其物理、化學性能是決定滑動水口能否正常使用的關鍵因素。滑動水口耐火材料部分的結構如圖2所示：
圖2鋼包滑動水口耐火材料部分示意圖
1)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。
2)鋼包上水口磚的熱穩定性差，上水口磚在使用過程中，隨著鋼包的周轉，澆鋼和空包熱修之間溫度差別較大，受急冷急熱的影響，使用時易發生炸裂現象，如不能及時發現，鋼水通過上水口磚的炸縫從上水口磚與座磚之間的泥縫滲出。
3)滑板磚不耐鋼水的侵蝕和沖刷，在滑動水口半流澆注時，下滑板磚由於對鋼水的截流，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，在收流關包時鋼水在凹槽處凝結，導致兩滑板間夾鋼，滑動水口不能開閉，注流失控。
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。下水口磚炸裂漏鋼後的照片如圖3所示：
下水口磚炸裂漏鋼後的照片
5)耐火泥不耐鋼水的侵蝕和沖刷，導致接縫在使用過程中滲鋼或結鋼，發現不及時會造成上水口磚與座磚之間及上水口磚與上滑板磚之間漏鋼。
操作對滑動水口漏鋼的影響
1)耐火泥在配水施工時稀稠度控制不當，耐火泥過稀，則會被擠出，起不到對滑板磚的支撐作用，同時也不耐鋼水的沖刷，易在此部位結鋼；過稠則耐火泥不能均勻的鋪展開，上水口磚同上滑板之間存在間隙，鋼水會從逢隙中鑽出。
2)銷子備的松，當鎖緊滑板的銷子未打緊，導致兩滑板之間的面壓較小，低於水口內鋼水的壓力，鋼水從兩滑板之間穿出。
3)滑動水口的底座鬆動，在開閉滑動水口時，銷子隨底座上下移動，並且隨著開閉次數的增加，銷子向開啟方向退出，導致銷子鬆動。
4)上水口磚與上滑板間抹泥少，上滑板的上部將失去支撐，不能保持與下滑板緊密配合，鋼水從兩滑板間穿出。
5)鋼包澆注操作工操作失誤，當鋼水不能自動開澆需要燒氧開澆時，操作工沒有將滑動水口開全，用氧管將上滑板滑動面燒壞或燒穿，引起滑板之間夾鋼或穿鋼。
6)滑板的滑動面有鋼渣，裝包操作時沒有清理乾淨，導致兩滑板機構之間有縫隙。
7)在吊包向鋼包車座包的過程中，滑動機構碰在鋼包車或者其它物體上，導致滑動機構損壞。
8)在向中間包內澆鋼時，由於開澆過猛或中間包結渣蓋，鋼水上翻，濺到滑動機構上，導致滑動水口機構不能開閉，注流失控。2.4
鋼水冶煉對滑動水口漏鋼的影響
1)在澆注鈣處理鋼液時，鋼水中的Ca及CaO將與鋁碳或鋁鋯碳質滑板磚中的AL2O3和SiO2反應，生成低熔點的12CaO.7SiO2及2CaO.SiO2.AL2O3等物質，這些低熔物被鋼水沖刷掉，使得滑板磚表層的AL2O3和SiO2含量迅速降低，從而使滑板磚的工作面過度蝕損，導致滑板磚之間夾鋼或漏鋼。其反應式[1]如下：
2[Ca]＋SiO2─→2CaO＋[Si](1)3[Ca]＋AL2O3─→3CaO＋2[AL](2)
nCaO＋mSiO2─→nCaO·mSiO2(n、m≥1)(3)2CaO＋SiO2+AL2O3─→2CaO·SiO2·AL2O3(4)
12CaO＋7SiO2─→12CaO·7SiO2(5)
2)當鋼水中的氧含量較高時，使滑板中的碳和石墨發生氧化，形成脫碳層，導致滑板磚工作面的氣孔率增加，強度降低，加劇了鋼水對滑板磚的機械沖刷和化學侵蝕。其反應式[2]如下：
2C(s)＋O2(g)=2CO(g)↑(6)C(s)＋O2(g)=CO2(g)↑(7)FeO(s)＋C(s)=Fe＋CO(g)↑(8)
Fe2O3＋3C(s)=2Fe＋3CO(g)↑(9）
3)出鋼後鋼包內鋼水溫度過高，部分爐次1660℃以上，在沒有爐外精煉調節溫度的情況下，對滑動水口耐火材料的熱機械損蝕及熱化學侵蝕加劇，導致滑動水口炸裂滲鋼及損蝕漏鋼。
預防措施
加強對滑動水口機械部分的驗收與點檢1)對於滑動水口的關鍵部件滑板使用前要做好精細的測量，保證各部位尺寸公差符合規定要求。
2)每次裝包操作時都要對滑動機構進行仔細的檢查，更換變形、開裂的機件，清理乾淨滑盒內的殘鋼殘渣。選用優質的耐火材料
1)滑動水口用的耐火材料要有高的高溫強度，特別是鋼包座磚，經得住換上水口磚時的機械損傷及鋼水的沖刷，要與包襯的使用壽命同步；
2)熱震穩定性好，使用時不炸裂；3)荷重軟化點高，抗氧化性好，使用時孔徑不變形，無凹陷、麻面、拉毛現象
最佳化操作
1)抓好過程控制，對耐火材料認真進行檢查，保證耐火材料的外觀和內在質量。
2)上水口磚及座磚內腔的殘鋼殘泥清理乾淨，裝滿引流砂，提高鋼水自動開澆率，避免燒氧開澆。
3)鋼包內鋼水澆完後及時關閉滑動水口，防止包內熔渣流入水口內。
4)根據座磚、上水口磚的擴徑情況及上水口磚凹進底座基準板的深度及時調整耐火泥的軟硬度和用量大小。5)加快鋼包的周轉，減輕對鋼包耐火材料的熱震損傷。
6)抓好冶煉過程控制，保證終點鋼水溫度，嚴格控制鋼水終點的氧和鈣含量。3.4實施工藝改造
1)在鎖緊銷部位增加止退銷，並抹上一定的耐火粘土，防止銷子在使用時鬆動。
2)在滑動機構的下面增加防護板，減少鋼水直接輻身射和飛濺以及鋼水和鋼渣的粘附，提高了機構的壽命和安全性。
3)實施鋼包上水口線上熱態整體更換技術[3]，在不使用風鎬的情況下線上將上水口整體快速的拆除，減輕了換水口時對座磚的機械損傷，杜絕了因座磚擴徑而導致提前下包，而且大幅減少了包襯的熱損失。
實施效果
實施預防措施後，使得滑動水口漏鋼的比率大幅降低，每年可減少事故損失12萬餘元；鋼包周轉時間減少，為降低出鋼溫度創造了條件，提高了包襯的綜合使用壽命，每年可降低生產成本82萬餘元。採取措施前後的對比情況如表2所示：
取措施前後的對比情況改進前後指標對比漏鋼比率/‰鋼包周轉個數/個鋼包周轉時間/分鐘/次鋼包使用壽命/爐/包2005年
0.2421590103.72006年上半年0.0851164112.35結論
通過研究滑動水口漏鋼的原因，制定針對性的措施，可有效減少滑板穿鋼事故，降低工人的勞動強度，加快鋼包的周轉，促進生產的穩定順行。
