简述中间包是个耐火材料容器,从钢包浇下来的钢水由中间包水口分配到各个结晶器中。
连铸具有提高金属收得率和降低能耗的优越性,使炼钢生产工序简化,流程缩短,生产效率显著提高。
中间包作为冶金反应器是提高钢产量和质量的重要一环。
无论对于连铸操作的顺利进行,还是对于保证钢液品质符合需要,中间包的作用是不可忽视的。
通常认为中间包起以下作用:1、分流作用。
对于多流连铸机,由多水口中间包对钢液进行分流。
2、连浇作用。
在多炉连浇时,中间包存储的钢液在换盛钢桶时起到衔接的作用。
3、减压稳流作用。
盛钢桶内液面高度有5—6m,冲击力很大,在浇铸过程中变化幅度也很大。
中间包液面高度比盛钢桶低,变化幅度也小得多,因此可用来稳定钢液浇铸过程,减小钢流对结晶器凝固坯壳的冲刷。
4、保护作用。
通过中间包液面的覆盖剂,长水口以及其他保护装置,减少中间包中的钢液受外界的污染。
5、清楚杂质作用。
中间包作为钢液凝固之前所经过的最后一个耐火材料容器,对钢的质量有着重要的影响,应该尽可能使钢中非金属夹杂物的颗粒在处于液体状态时排除掉。
中间包工艺要求:1、散热好,面积小2、保温性能好,外形简单3、水口的大小与配置满足铸坯断面、流数和连铸机布置形式4、便于浇注、清包和砌砖5、长期高温下的结构稳定性。
中间包的总体结构连铸机上均采用底铸式中间包。
它由包体、包盖、塞棒和水口等几部分组成,有长圆形、椭圆形以及三角形等。
1.包体和包盖包体包括包壁和包底。
包壁有外壳和内衬组成。
外壳一般用12—20mm厚的钢板焊成,易于制造。
或用铸钢结构,刚性好但重量较大。
外壳上设有吊放罐用的吊钩(环)、安放对准用的支架和供烘烤罐时散发水蒸气用的排气孔。
内衬由耐火砖砌成,其内应有一定的倒锥度,以便清渣和砌砖牢固。
内衬主要包括:工作层,永久层为30~40mm左右,用粘土砖砌筑;工作层如用耐火砖(粘土质、高铝质等)砌筑时厚度在100mm以上,用绝热板砌筑时视绝热板的厚度而定,一般在30~40mm左右。
在方坯连铸机上,近年来普遍采用了“冷”中间罐,它的工作层是用绝热板(酸性或碱性)和胶泥砌成。
绝热板的大小按已砌好永久层的内型制作。
绝热板一般壁厚取为30mm,底部为40mm。
这种罐的特性是除水口外都不用烘烤,节省能耗,减少温降与残钢,装砌方便,可节省人力约为70%。
中间罐应设有灌盖,一是为了保温,二是用以保护盛钢桶的桶底不致过分受热而变形,中间罐的寿命主要取决于耐火砖和砌筑的质量。
2.中间罐的水口与塞棒在浇筑板坯和大方坯时,常用塞棒来调节水口的流量。
浇铸小方坯时则多用定径水口。
滑动水口也常应用在中间罐上。
(1)塞棒与盛钢桶上的塞棒一样,它是由钢联杆及多节袖砖组成的,近来正为等静压成形的整体塞棒代替。
塞棒长时间在高温钢水中浸泡,容易融化,变形甚至断裂。
为提高使用寿命,除采用高质量的耐火砖外,一般都在塞棒中通入压缩空气或氩气进行冷却。
(2)水口水口由含三氧化二铝70~75%的莫米面制作。
依浇铸钢种不同,也有用氧化镁、氧化锆,还有用高铝石墨质或氧化锆质制作的。
水口是中间包寿命最短。
滑动水口有插入式滑动水口、往复式滑动水口、旋转式滑动水口。
它们的共同特点都是采用三块滑板,上、下两块滑板固定不动,中间加一块活动滑板,用以控制钢流。
其主要区别在于:插入式滑动水口是按照需要的顺序,将活动滑板一块接一块的由一侧插入两固定滑板之间,再从另一侧推出用过的活动滑板(共有两种,一种是调节钢流用的带有水口的活动滑板,另一种是关闭水口用的无水口的活动滑板)。
而往复式滑动水口在两块固定滑板间只有一块带有水口的活动滑板,通过其往复运动达到控制钢流的目的。
在旋转式的滑动水口上有一旋转托盘,上装有八块可动滑块,以备替换。
每块可动滑板水口的两边都能用来控制钢流。
由于插入式和旋转式滑动水口在浇铸过程中可以更换滑板,故比往复式滑动水口更适于中间罐长期连续使用工作的要求,效果较好。
实践证明,滑动水口工作比较安全可靠,寿命较长,能精确的控制钢流,有利于实现自动控制。
滑板尺寸与水口直径关系滑板尺寸(mm) 最大水口直径(mm) 最大浇铸速度(t/min)124*124 20 0.5161 38 1.25 202*274 53 2.50236*274 68 5.0当钢水从中间罐铸入结晶器时,无论是普通的塞棒式水口还是滑动式水口都不能消除钢水的氧化、飞溅和热量的散失等原因对铸坯质量的影响。
近年来开始广泛使用侵入式水口。
国内外的实践证明,侵入式水口的保护渣结合使用效果显著。
因工作条件决定,要求侵入式水口应采用耐急冷急热,耐腐蚀并具有一定机械强度的耐火材料制成,通常用高铝石墨,熔融石英或高氧化铝陶瓷等。
侵入式水口的形状和尺寸对铸坯质量有直接影响,可根据铸坯断面大小等具体条件选用,多用于大方坯和板坯连铸机上。
按侵入式水口出口孔德方向和数目不同,可将其分为直孔式、双侧孔式和多孔式三种。
目前只有双侧孔式水口应用比较广。
侧孔对水平的倾角是侵入式水口的一个重要参数,一般不超过30度。
中间罐除具有上述基本结构外,为防止盛钢桶可能漏钢,在中间罐上也设有溢流槽的,以便将溢出的钢水流入事故钢包。
为促使非金属夹杂更多的吸附于渣中,在中间罐里增加隔墙是很有必要的。
连铸比模铸增加了中间罐,使钢水温降较多。
为减少钢水的热量损失,浇铸前中间罐必须充分预热,一般可用燃烧煤气、天然气或柴油等烘烤。
国内多用柴油作燃料,压缩空气雾化,鼓风助燃。
预热温度为1000~1300℃,烘烤时间一般为1.5~2h。
烘烤时应特别注意水口的预热。
二、中间罐主要参数的确定中间罐的容量、水口和罐体的主要尺寸都是它的主要参数1.中间罐的容量中间罐的容量要选择适当,尤其在多炉连浇时,在不降低拉速又要保证罐内必须的刚水量。
容量过大钢水在罐内停留时间长,应使罐的容量大于更换盛钢桶期间连铸机所必须的刚水量。
容量过大钢水也多。
容量过小不能满足工艺要求。
为此,中间罐的容量主要应根据盛钢桶容量、铸坯断面大小和浇铸的速度与流数来确定。
若铸坯断面面积为S (m ²),平均拉速为V (m/min ),更换盛钢桶的时间为t (min ),流数为n ,钢水密度为r (t/m ³)时,则中间罐的容量G 中 应为: G 中=1.3SVrtn (t )目前多数工厂,中间罐的容量按盛钢桶的容量确定。
当盛钢桶容量较小时,中间罐容量可取较大值。
反之取较小值。
中间罐容量与盛钢桶容量比值 盛钢桶容量(t )中间罐容量占盛钢桶容量的百分数(%) 40以下 20~40 40~10015~20 100以上10~152.中间罐的高度与罐壁斜度 中间罐的高度取决于钢水在罐内的深度。
据实践经验,钢水深度一般不应小于400~450mm 。
近年来由于侵入式水口的应用,钢水深度可加大到500~600mm 以上,最大的可达1000mm 。
罐内钢液面到中间罐上口应保留有200mm 左右的高度。
罐壁以有10~20%的倒锥度为宜。
3.水口参数 水口之境应该根据最大浇铸速度来确定,要保证连铸机在最大拉速时所需的钢流量。
水口全开时钢流要圆滑而密室,不产生飞溅或涡流。
浇铸时必须经常控制水口开度,如用塞棒式水口,水口过大,则塞头易冲蚀,钢流易散发。
若浇小断面铸坯时,结晶器还容易溢钢。
而水口过小又会限制拉速,水口也易“冻结”。
若中间罐内钢液深度为h (m ),最大拉速时的刚流量为G (t/min )时,则中间罐的水口直径d (m )可按下式计算:D=gh24πγG (m ) 式中 g ---重力加速度(m/s ²);r ---钢液密度(t/m ³)。
当连铸机浇铸大方坯或板坯时,水口直径也可以按浇铸速度、中间罐内钢液深度等数据由图查得。
浇铸小方坯时,可根据铸坯断面,拉速及中间罐内液面高度由图查出定径水口直径(mm )。
水口个数和间距。
当铸坯宽度小于500mm 时,一流只用一个水口。
在这种情况下,水口的个数和所浇铸的铸坯流数一样,水口间的距离即为结晶器的中心距,也是流间距,为便于操作其值应大于600~800mm 。
当铸坯宽度大于700mm时,依具体尺寸适当增加水口个数。
酒钢不锈钢生产中间包用耐火材料调查热负荷试车以来,不锈钢炼钢工序试生产运行平稳。
为保证不锈钢正常生产。
所用耐火材料必须高质量、低消耗,耐火材料的质量直接影响钢水的质量,耐火材料综合消耗(耐火材料产量与钢产量之间的比值)的不断降低,是耐火材料发展的重要标志。
中间包是炼钢生产流程的中间环节。
而且是由间歇操作转向连续操作的衔接点。
中间包作为冶金反应器是提高钢产量和质量的重要一环。
无论对于连铸操作的顺利进行,还是对于保证钢液品质符合需要,中间包的作用是不可忽视的。
所以对酒钢不锈钢生产中间包用耐火材料做了一些调查。
中间包的功能中间包是钢水包和结晶器之间用于钢水过度装置,中间包承受连铸钢包流入的钢水后起承上启下的作用。
连铸中间包原为钢水保温用,主要目的是钢水分配和整流。
随着中间包钢水冷却技术。
钢水再加热技术、氩气密封技术、气体搅拌技术和清除钢水中非金属夹杂技术等的开发应用成功,连铸中间包已成为钢铁冶炼过程中在最后阶段最重要的精炼容器(炉),并向大型化发展。
目前。
可以在中间包内完成钢水温度的控制,微量合金元素的精确调整和改善夹杂物的钙处理等,也称中间包冶金。
随着对钢的质量要求日益提高,相应地开发各种钢包精炼技术,其目的都是为提高其纯净度,把钢水处理“洁净”。
位于连铸钢包与结晶器之间的中间包,经过炉外精炼处理的钢水。
注入中间包后可以进一步净化钢水。
中间包的主要任务是:(1) 分流钢水。
对多流连铸机通过将钢水分配到各个结晶器;(2) 稳流。
?档透炙 惭沽Γ 3种屑浒 榷ǖ母炙 好妫 轿鹊匕迅炙 ⑷虢峋 鳎?(3) 贮存钢水。
在多炉连浇更换钢包时,不减拉速,为多炉连浇创造条件;(4) 净化钢水。
在较长的浇注时间内,使钢水温度基本不变,促使钢水中夹杂物进一步上浮,防止钢水和空气接触,避免吸氧、吸氮。
连铸浇铸过程见图1所示:图1 连铸浇铸过程中间包结构中间包一般由包体、包盖、水口、塞棒等组成。
包体的外壳一般用钢板焊接而成,要求具有足够的刚性,以便在高温环境下承受浇铸、搬运、清渣和翻包等操作时不变形。
中间包内衬是耐火材料。
中间包内设有挡墙结构,用于隔离来自钢水包的钢流对中间包内钢液的扰动,使中间包内钢液流动更合理。
有利于夹杂物的分离和上浮。
中间包盖主要用于保温。
减少钢液的散热损失。
中间包结构参数主要是中问包的长度、宽度和容量。
中间包的长度主要取决与于铸坯流数和流问距,水口距包壁端部一般不小于200mm,有了这两个尺寸便可决定中间包的长度、宽度。
主要考虑钢水注入位置与水口间的距离应利于钢水的分配,并使钢水在中间包内不形成死角。
中间包容量一般是钢水包的20%~40%。