中间包是生产高级优质钢材的关键环节

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中间包耐火导管的使用寿命和工作能力对钢的质量有重要影响。为查明莫来石刚玉配装塞棒、双陶瓷注钢水口和石英浸入式水口组成中影响耐火导管寿命的主要因素，对2000多炉流水生产不同化学成分的钢进行了分析。截断器和浸入式水口的出口被侵蚀：浸入式水口“紧缩”(通道和漏钢孔的流通截面缩小)和注钢水口与浸入式水口配装位置之间的缝隙灌钢；塞棒堵不严(钢水流入塞棒球形接头与注钢水口底座之间的缝隙)，是使用浇注耐火材料的主要问题。

　　在影响浇注耐火材料工作能力因素中，有钢的化学成分；转炉出钢时的钢水温度；精炼装置、中间包钢水处理前后的温度和连铸速度。其中影响最大的是钢中锰含量。当锰从0.4%增加到1.8%时，塞棒中间包耐火导管副和浸入式水口的工作条件变化显著。如当锰含量大于1.2%时，双陶瓷水口和石英浸入式水口的含锆工作面被强烈侵蚀(首先是截断器，它决定着结晶器内埋人流股的流体力学特性)，原因是钢中的锰与耐火材料中的氧化硅发生化学反应，同时还出现机械磨损。该过程会导致硅还原，进入钢水中引起氧化硅污染；此外还导致耐火材料工作面尺寸改变。
　　连铸碳素品种钢(Mn<1.0%)时，溶解在钢水中的氧化铝粒子在耐火材料壁上产生强烈沉积，这在不用硅钙脱氧情况下特别明显。由于壁渣沉积，从而产生塞棒堵不严和浸入式水口“增生”问题。连铸含锰量大于1.2%的钢时，由于产生侵蚀而出现漏钢。如果钢中锰含量为1.0～1.2%，则“增生”和侵蚀两个过程基本互相抵消了，从而对耐火流钢导管的寿命产生有利的影响。
　　浸入式水口通道被氧化铝颗粒沉积而缩小或者被侵蚀而扩大，都是耐火材料失效的原因，都需要在连铸过程中进行更换。这样就引起连铸的温度一速度制度改变，使结晶过程强烈偏离最佳状态。结晶器内钢水流体力学性质改变，以及熔池容积内钢水过冷，会使夹杂物难于从板坯小半径侧面往覆盖渣上浮，从而导致夹杂物“缠绕”在一次和二次枝晶轴之间。由更换浸入式水口前后连铸的“过渡”段板坯所轧出的钢板有明显的特点，其超声波检测缺陷的等外品增多2～4倍。
　　连铸铌、钒微合金化含锰1.3～1.8%的钢时，所推荐的措施能将浸入式水口使用寿命延长5～9倍，按SEL072标准超声波检测的轧板等外品率降低5～10个百分点(绝对数)。
　　根据连铸过程流体力学性质，重要的问题是保证夹杂物颗粒上浮和被覆盖渣吸收所需的足够时间。在一般结构的中间包内，单位批量钢水的停留时间非常有限，不足以有效地去除绝大部分夹杂物。中间包内钢水对流运动的速度与方向，对夹杂物颗粒的上浮，或者被引入浸入式水口通道进而进入铸坯体的过程有重大影响。在与夹杂物颗粒上浮相同的方向上，造成一种强制淹没式钢水流股，可建立有利的钢水精炼条件。该项任务已通过采用专门的耐火隔墙方法，将中间包容积分割成一个接钢水部分和一些配钢室得到了实现。这项工艺在国外得到了广泛采用。
　　采用流体物理模型，对钢水从接钢部分溢流至配钢室的问题进行了设计和试验，制造出一些专用的在结构形式及通道方向上不同的流体力学过滤部件，过滤部件安装在中间包隔墙的一些水平线上。过滤部件安装方式的选择，要使夹杂物聚集体不能落入注钢水口上方的快速注流占领区，而要借助于淹没式流股将其引至钢水表面。
　　对隔墙安装流体力学过滤部件的中间包进行使用试验表明，其去除夹杂物效果最好。钢精炼中要去除数量不少于50%的较细夹杂物，仅在造成附加上升力的情况下才有可能。做到这一点，特别要采用一种借助陶瓷通气吹嘴形成的气(氩)“幕”机构。该吹嘴安装在钢水透过过滤部件溢流区对应的中间包配钢室底板工作层上。在此情况下，夹杂物的去除是通过上浮中的颗粒在附加搅拌力的作用下，借助于氩气泡的浮游被渣层吸附而实现的。通过计算，确定出吹嘴的数目和通道直径。气流应以气泡方式出现，避免钢水沸腾和暴露在熔池钢液面，以防钢水二次氧化。研制成了底通道吹嘴结构，选出了合理的供气方式，确定出了需要的氩气耗量。吹嘴在配钢室内的安装位置，是在同过滤部件配合工作情况下，根据吹气过程的物理模型试验确定的。最有利的安装位置是，透过过滤部件的淹没式流股在其动能为最低的条件下，尽可能远离注钢水口区。
　　根据阿佐夫钢公司所作的研究和工业试验，高寿命的耐火件已用到流水生产线上，其中包括用于所有牌号品种钢连铸用的莫来石石墨整体塞棒，用于铌、钒微合金化含锰低合金钢连铸用的莫来石石墨浸入式水口(此钢用于生产重要用途的焊管坯及结构件)。这些耐火件的应用，可以显著减少“过渡”阶段铸坯的数量，显著提高中间包寿命指标和降低超声波检测缺陷的轧板等外品率。

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所以现在中间包冶金也成为了一种发展趋势

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学习了，真不错