中間包作為連鑄過(guò)程中鋼包和結晶器之間用來(lái)承接鋼水的過(guò)渡裝置,不僅是鋼水的儲存器和分配器,還是鋼水的精煉容器,用來(lái)穩定鋼流,減小鋼流對結晶器中坯殼的沖刷;使鋼液在中間包內有合理的流場(chǎng)和適當長(cháng)的停留時(shí)間,以保證鋼水溫度均勻及非金屬雜物分離上浮,保證鋼水潔凈度和多爐連澆,是提高鋼材質(zhì)量和連鑄效率的重要環(huán)節,結構如圖1所示。
中間包的主要任務(wù)是:
(1)分流鋼水。對多流連鑄機通過(guò)中間包將鋼水分配到各個(gè)結晶器;
(2)穩流。降低鋼水靜壓力,保持中間包穩定的液面,平穩地把鋼水注入到結晶器;
(3)貯存鋼水。在多爐連澆更換鋼包時(shí),不減拉速,為多爐連澆創(chuàng )造條件;
(4)凈化鋼水。在較長(cháng)的澆注時(shí)間內,使鋼水溫度基本不變,促使鋼水中夾雜物進(jìn)一步上浮,防止鋼水和空氣接觸,避免吸氧、吸氮。
中間包用耐火材料從功能上可分為三類(lèi):
第一類(lèi)為包襯材料,主要由隔熱層、永久層和工作層組成;
第二類(lèi)為穩流部件,包括擋渣堰、擋渣板、沖擊板等;
第三類(lèi)為控流部分,分為塞棒、滑動(dòng)水口、定徑水口和侵入式水口等。對于小方坯連鑄而言,高效連鑄的核心是高拉速,這就要求在鋼液質(zhì)量符合要求的基礎上,盡量提高連鑄機連續作業(yè)率和澆鋼速度,以實(shí)現高出坯溫度和鑄坯質(zhì)量。這些技術(shù)指標,對中間包耐火材料提出了兩個(gè)要求,一是高性能,二是長(cháng)壽命。
中間包內襯耐火材料組成,大體包括以下部分:
(1)保溫層(10~30mm),該層緊挨著(zhù)中間包鋼殼,通常采用石棉板、保溫磚或輕質(zhì)澆注料。效果最好的為硅酸鋁纖維氈,熱導率低,也易砌筑。
(2)永久層(100~200mm),該層與保溫層相接觸,其材料一般為粘土磚。整體永久襯最為普遍,澆注料一般為高鋁質(zhì)或莫來(lái)石質(zhì)自流澆注料。
(3)工作層(20~50mm),該層與鋼水接觸,是關(guān)鍵部位?,F在普遍采用絕熱板或涂料。絕熱板一般為硅質(zhì)、鎂質(zhì)、鎂橄欖石質(zhì);涂料為鎂質(zhì)、鎂鉻質(zhì)、鎂鈣質(zhì)。涂料采機械噴涂或手工涂抹。
(4)座磚,鑲嵌在中間包底,安裝中間包水口用,其材質(zhì)通常為高鋁質(zhì)。
(5)包底,其材質(zhì)基本與工作層相當,中間包包底工作層受鋼水沖擊部位極易損壞,要求抗侵蝕耐磨損,一般用高鋁磚或致密高鋁磚和鋁鉻磚,也用特制大塊的高強度焦油鎂磚。鋼水沖擊部位采用鋯英石磚或預制塊增強。
(6)包蓋覆蓋在中間包上,可起保溫和鋼水飛濺等作用,其材質(zhì)采用粘土質(zhì)或高鋁質(zhì)澆注料作包蓋。
(7)擋渣墻(堰),該墻砌于中間包內,可以是單墻,也可以是雙墻。擋渣墻堰的材質(zhì),通常是高鋁磚,也可以制成預制塊,其目的是用來(lái)?yè)醯?。為提高鋼水的清潔度,在擋渣墻上還可以設置鋼水過(guò)濾器。
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