連鑄工藝、設(shè)備 -05中間包冶金

1、 第五章第五章 中間包冶金中間包冶金l中間包冶金功能：中間包冶金功能：A.A.冶金凈化功能：冶金凈化功能：l 防止鋼液二次氧化；保溫和微調(diào)溫度；改防止鋼液二次氧化；保溫和微調(diào)溫度；改善鋼液的流動(dòng)狀態(tài)；延長(zhǎng)鋼液在中間包內(nèi)善鋼液的流動(dòng)狀態(tài)；延長(zhǎng)鋼液在中間包內(nèi)停留時(shí)間，促進(jìn)夾雜物的上浮。停留時(shí)間，促進(jìn)夾雜物的上浮。B.B.精煉功能：精煉功能：l采用附加冶金工藝，完成鋼液成分微調(diào)，采用附加冶金工藝，完成鋼液成分微調(diào)，改善夾雜物性態(tài)，對(duì)鋼液溫度、成分進(jìn)行改善夾雜物性態(tài)，對(duì)鋼液溫度、成分進(jìn)行精確控制。精確控制。51 51 中間包鋼水流動(dòng)的控制中間包鋼水流動(dòng)的控制一一. .中間包鋼液流動(dòng)概念中間包鋼液流動(dòng)概

2、念l 描述流體流動(dòng)的基本參數(shù)是流動(dòng)速度、流動(dòng)軌跡描述流體流動(dòng)的基本參數(shù)是流動(dòng)速度、流動(dòng)軌跡和紊流強(qiáng)度。和紊流強(qiáng)度。l 表征流動(dòng)性的關(guān)鍵準(zhǔn)數(shù)表征流動(dòng)性的關(guān)鍵準(zhǔn)數(shù)雷諾數(shù)雷諾數(shù)ReRe： ReReVLVL V V 流體速度；流體速度； L L容器長(zhǎng)度；容器長(zhǎng)度； 動(dòng)力粘度。動(dòng)力粘度。l 當(dāng)當(dāng)Re2000Re2000時(shí)，為層流。即在特定位置的流速不時(shí)，為層流。即在特定位置的流速不隨時(shí)間變化；隨時(shí)間變化；l 當(dāng)當(dāng)ReRe20002000時(shí)，為紊流。即在特定位置的流速是時(shí)，為紊流。即在特定位置的流速是波動(dòng)的。波動(dòng)的。l若鋼包水口注流速度為若鋼包水口注流速度為3.2m 3.2m s s，則，則ReRe2.6

3、2.610105 5，流動(dòng)為高度紊流；從中間包水口，流動(dòng)為高度紊流；從中間包水口流出的注流的流出的注流的ReRe1.21.210105 5，也是高度紊流。，也是高度紊流。中間包內(nèi)液體流動(dòng)速度一般在中間包內(nèi)液體流動(dòng)速度一般在1 12 3m 2 3m s s（中間包流動(dòng)速度等于體積流量與中間包（中間包流動(dòng)速度等于體積流量與中間包垂直截面積之比），垂直截面積之比）， ReRe約是約是10104 4數(shù)量級(jí)，也數(shù)量級(jí)，也是屬于中等的紊流。是屬于中等的紊流。二二. .鋼包注流沖擊區(qū)鋼包注流沖擊區(qū)三三. .注流卷入空氣注流卷入空氣l鋼包注流相當(dāng)于鋼包注流相當(dāng)于“噴射泵噴射泵”的作用，把周?chē)淖饔?，把周?chē)諝?/p>

4、卷入到液體中，加重了二次氧化污染鋼空氣卷入到液體中，加重了二次氧化污染鋼水，卷入的空氣量決定于注流直徑、軸向速水，卷入的空氣量決定于注流直徑、軸向速度、鋼水粘度和注流紊流強(qiáng)度。當(dāng)其它因素度、鋼水粘度和注流紊流強(qiáng)度。當(dāng)其它因素一定時(shí)，卷入的空氣量主要決定于注流的紊一定時(shí)，卷入的空氣量主要決定于注流的紊流程度。流程度。1. 1.注流為光滑的層流，卷入空氣較少；注流為光滑的層流，卷入空氣較少；2. 2.注流為脈動(dòng)的紊流，卷入空氣較多；注流為脈動(dòng)的紊流，卷入空氣較多；3. 3.注流為高度的紊流，卷入的空氣很多；注流為高度的紊流，卷入的空氣很多；4. 4.注流分散為液滴（散流），卷入空氣最大。注流分散為

5、液滴（散流），卷入空氣最大。l注流分散為液滴卷入的空氣量比光滑圓流要注流分散為液滴卷入的空氣量比光滑圓流要大大6060倍以上。倍以上。l鋼包注流形態(tài)對(duì)中間包內(nèi)液體流動(dòng)有十分鋼包注流形態(tài)對(duì)中間包內(nèi)液體流動(dòng)有十分重要的影響，同時(shí)也會(huì)影響結(jié)晶器液體的重要的影響，同時(shí)也會(huì)影響結(jié)晶器液體的流動(dòng)。如圖：流動(dòng)。如圖：四漩渦四漩渦1. 1.危害：危害：把中間包渣卷入結(jié)晶器；把中間包渣卷入結(jié)晶器；把空氣卷入到液體中；把空氣卷入到液體中；使中間包注流不穩(wěn)定，攪亂結(jié)晶器鋼液流使中間包注流不穩(wěn)定，攪亂結(jié)晶器鋼液流動(dòng)。動(dòng)。2. 2.防止：防止：控制合適的液面高度；控制合適的液面高度；在適當(dāng)?shù)奈恢冒卜艙鯄蛪?。在適當(dāng)?shù)奈?/p>

6、置安放擋墻和壩。l中間包漩渦形成：中間包漩渦形成：l漩渦形成；漩渦形成；有漩渦時(shí)流動(dòng)形態(tài)有漩渦時(shí)流動(dòng)形態(tài)五五. .流動(dòng)不穩(wěn)定性和波的形成流動(dòng)不穩(wěn)定性和波的形成1. 1.液面升高或降低時(shí)，流速有較大的變化而引液面升高或降低時(shí)，流速有較大的變化而引起流動(dòng)模式改變導(dǎo)致表面波的形成。起流動(dòng)模式改變導(dǎo)致表面波的形成。2. 2.入口和出口條件發(fā)生變化時(shí)，流動(dòng)不穩(wěn)定性入口和出口條件發(fā)生變化時(shí)，流動(dòng)不穩(wěn)定性會(huì)導(dǎo)致表面波。會(huì)導(dǎo)致表面波。l 表面波的擴(kuò)散，引起中間包鋼渣界面的攪表面波的擴(kuò)散，引起中間包鋼渣界面的攪動(dòng)而卷入渣子，對(duì)鑄坯質(zhì)量有不利影響。動(dòng)而卷入渣子，對(duì)鑄坯質(zhì)量有不利影響。52 52 中間包鋼水夾雜物的

7、去除中間包鋼水夾雜物的去除一一. .夾雜物上浮夾雜物上浮l 在靜止液體中質(zhì)點(diǎn)上浮速度可表示為：在靜止液體中質(zhì)點(diǎn)上浮速度可表示為： V=2rV=2r2 2p p（ l l i i）g9 g9 計(jì)算結(jié)果說(shuō)明中間包鋼水中大于計(jì)算結(jié)果說(shuō)明中間包鋼水中大于70m70m夾雜夾雜物基本上都可上浮，而小于物基本上都可上浮，而小于70m70m夾雜物上夾雜物上浮就困難了。浮就困難了。l由于中間包鋼水流動(dòng)的紊流作用，夾雜物由于中間包鋼水流動(dòng)的紊流作用，夾雜物相互碰撞聚合，加速了夾雜物上浮。相互碰撞聚合，加速了夾雜物上浮。l 促使中間包內(nèi)夾雜物上浮的措施：促使中間包內(nèi)夾雜物上浮的措施：1. 1.增加鋼水在中間包平均停

8、留時(shí)間，使夾雜物有足增加鋼水在中間包平均停留時(shí)間，使夾雜物有足夠的時(shí)間上浮。為此，中間包向大容量方向發(fā)展；夠的時(shí)間上浮。為此，中間包向大容量方向發(fā)展； 大容量中間包具有以下優(yōu)點(diǎn)：大容量中間包具有以下優(yōu)點(diǎn)：l A.A.延長(zhǎng)鋼水在包內(nèi)停留時(shí)間，有利于夾雜物上浮延長(zhǎng)鋼水在包內(nèi)停留時(shí)間，有利于夾雜物上浮提高鋼水的純凈度，利于生產(chǎn)潔凈鋼。提高鋼水的純凈度，利于生產(chǎn)潔凈鋼。l B.B.鋼水的儲(chǔ)存量增多了，更換鋼包可以不減拉速，鋼水的儲(chǔ)存量增多了，更換鋼包可以不減拉速，有利于保持連澆，并能改善換鋼包過(guò)渡鑄坯質(zhì)量。有利于保持連澆，并能改善換鋼包過(guò)渡鑄坯質(zhì)量。l C.C.大容量中間包更適用于高拉速鑄機(jī)，能保持鋼

9、大容量中間包更適用于高拉速鑄機(jī)，能保持鋼水在包內(nèi)停留時(shí)間。水在包內(nèi)停留時(shí)間。 l 中間包的最大容量現(xiàn)已達(dá)中間包的最大容量現(xiàn)已達(dá)80t80t。2. 2.改善液體流動(dòng)軌跡。液體把夾雜物帶到中間包表面改善液體流動(dòng)軌跡。液體把夾雜物帶到中間包表面區(qū)，縮短了上浮距離。為此，在中間包加障礙物區(qū)，縮短了上浮距離。為此，在中間包加障礙物（如擋墻和壩）以改變流動(dòng)方向，消除中間包死區(qū)；（如擋墻和壩）以改變流動(dòng)方向，消除中間包死區(qū)； 3. 3.鋼包注流不應(yīng)把夾雜物帶入鋼包底部而是在某一定鋼包注流不應(yīng)把夾雜物帶入鋼包底部而是在某一定高度。為此，中間包液面高度由淺熔池（高度。為此，中間包液面高度由淺熔池（6006007

10、00mm700mm）向深熔池（）向深熔池（1.01.01.2m1.2m）方向發(fā)展。）方向發(fā)展。l 深熔池中間包的優(yōu)點(diǎn)：深熔池中間包的優(yōu)點(diǎn)：l A.A.鋼水液面波動(dòng)較小，可減輕鋼水二次氧化；鋼水液面波動(dòng)較小，可減輕鋼水二次氧化；l B.B.減小了液面流速和湍流強(qiáng)度，相應(yīng)降低了水口部減小了液面流速和湍流強(qiáng)度，相應(yīng)降低了水口部位鋼水流速和湍流強(qiáng)度，利于注流穩(wěn)定；位鋼水流速和湍流強(qiáng)度，利于注流穩(wěn)定；l C.C.降低產(chǎn)生渦流的可能。降低產(chǎn)生渦流的可能。二二. .鋼水平均停留時(shí)間鋼水平均停留時(shí)間l鋼水從中間包入口連續(xù)流到出口處所經(jīng)歷鋼水從中間包入口連續(xù)流到出口處所經(jīng)歷的時(shí)間叫理論平均停留時(shí)間。的時(shí)間叫理論

11、平均停留時(shí)間。 T T平均平均鋼水體積（鋼水體積（m m3 3）中間包鋼水流中間包鋼水流量（量（m m3 3minmin）l根據(jù)中間包容量大小不同，停留時(shí)間一般根據(jù)中間包容量大小不同，停留時(shí)間一般在在3 3 10min。53 53 中間包流動(dòng)形態(tài)控制中間包流動(dòng)形態(tài)控制 敞開(kāi)澆注雙流中間包流動(dòng)模式如圖：敞開(kāi)澆注雙流中間包流動(dòng)模式如圖：一一. .鋼液在中間包內(nèi)的流動(dòng)形態(tài)：鋼液在中間包內(nèi)的流動(dòng)形態(tài)：A.A.擊穿流擊穿流l 從鋼包注入中間包內(nèi)的鋼液，在中間包內(nèi)沒(méi)有停留從鋼包注入中間包內(nèi)的鋼液，在中間包內(nèi)沒(méi)有停留而直接到達(dá)澆注水口流入結(jié)晶器。而直接到達(dá)澆注水口流入結(jié)晶器。B.B.活塞流（層狀流）活塞流（

12、層狀流）l 鋼液進(jìn)入中間包依次向前推進(jìn)。鋼液進(jìn)入中間包依次向前推進(jìn)。C.C.混返流混返流l 鋼液進(jìn)入中間包后立刻與其它部分鋼液混合。鋼液進(jìn)入中間包后立刻與其它部分鋼液混合。D.D.死區(qū)（停滯區(qū)）死區(qū)（停滯區(qū)）l 鋼液流動(dòng)速度很低，與其它區(qū)域的鋼液的交混慢。鋼液流動(dòng)速度很低，與其它區(qū)域的鋼液的交混慢。l 擊穿流：這股鋼流在中間包內(nèi)沒(méi)有凈化的可能，鋼擊穿流：這股鋼流在中間包內(nèi)沒(méi)有凈化的可能，鋼液中夾雜物在中間包內(nèi)沒(méi)有上浮的機(jī)會(huì)。液中夾雜物在中間包內(nèi)沒(méi)有上浮的機(jī)會(huì)。l 活塞流（層狀流）：鋼液中夾雜物隨鋼液進(jìn)入中間活塞流（層狀流）：鋼液中夾雜物隨鋼液進(jìn)入中間包，依次向前推進(jìn)而上浮。包，依次向前推進(jìn)而上

13、浮。l 混返流：鋼液中夾雜物上浮的可能性與鋼液在中間混返流：鋼液中夾雜物上浮的可能性與鋼液在中間包內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路線與平均停留時(shí)間長(zhǎng)短有關(guān)。包內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路線與平均停留時(shí)間長(zhǎng)短有關(guān)。l 死區(qū)：進(jìn)入這區(qū)域的鋼液的夾雜物有可能上浮，但死區(qū)：進(jìn)入這區(qū)域的鋼液的夾雜物有可能上浮，但死區(qū)的存在相當(dāng)于縮小了中間包的有效容積，使鋼死區(qū)的存在相當(dāng)于縮小了中間包的有效容積，使鋼液在中間包內(nèi)的平均停留時(shí)間縮短，對(duì)夾雜物上浮液在中間包內(nèi)的平均停留時(shí)間縮短，對(duì)夾雜物上浮不利。不利。二二. .中間包無(wú)控制流動(dòng)中間包無(wú)控制流動(dòng) 敞開(kāi)澆注雙流中間包流動(dòng)模式如圖：敞開(kāi)澆注雙流中間包流動(dòng)模式如圖：l缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：A.A.鋼包注流帶入大量空

14、氣，鋼包注流帶入大量空氣，“沸騰作用沸騰作用”使使中間包表面呈波浪運(yùn)動(dòng)，加劇了二次氧化；中間包表面呈波浪運(yùn)動(dòng)，加劇了二次氧化；B.B.中間包底存在鋼水停滯區(qū)，溫度不均勻；中間包底存在鋼水停滯區(qū)，溫度不均勻；C.C.由于有死區(qū)存在，整個(gè)中間包容積未能充由于有死區(qū)存在，整個(gè)中間包容積未能充分利用，夾雜物不易上浮。分利用，夾雜物不易上浮。三三. .中間包控制流動(dòng)中間包控制流動(dòng)1. 1.擋墻；擋墻；2. 2.壩。壩。l 作用：作用：A.A.消除中間包底部區(qū)域的死區(qū)；消除中間包底部區(qū)域的死區(qū)；B.B.改善改善流動(dòng)的軌跡，使流動(dòng)沿鋼渣界面流動(dòng)，改善改善流動(dòng)的軌跡，使流動(dòng)沿鋼渣界面流動(dòng)，縮短夾雜物上浮距離，

15、有利于渣子吸收；縮短夾雜物上浮距離，有利于渣子吸收；C.C.封閉鋼包注流沖擊區(qū)的紊流，防止表面卷渣（擋封閉鋼包注流沖擊區(qū)的紊流，防止表面卷渣（擋墻）。墻）。l 擋墻和壩的位置和尺寸，應(yīng)結(jié)合實(shí)際中間包采用擋墻和壩的位置和尺寸，應(yīng)結(jié)合實(shí)際中間包采用水模型試驗(yàn)來(lái)決定，然后在生產(chǎn)中應(yīng)用。水模型試驗(yàn)來(lái)決定，然后在生產(chǎn)中應(yīng)用。l擋墻和壩的流動(dòng)模型：擋墻和壩的流動(dòng)模型：四四. .中間包卷渣中間包卷渣1. 1.鋼包敞開(kāi)澆注時(shí)中間包流動(dòng)特點(diǎn)鋼包敞開(kāi)澆注時(shí)中間包流動(dòng)特點(diǎn)沿鋼渣界面有剪切力作用把渣子卷入內(nèi)部；沿鋼渣界面有剪切力作用把渣子卷入內(nèi)部；注流沖擊力引起液體表面波浪運(yùn)動(dòng)。尤其注流沖擊力引起液體表面波浪運(yùn)動(dòng)。尤

16、其當(dāng)液位降低時(shí)（如當(dāng)液位降低時(shí)（如200mm200mm），這種剪切力），這種剪切力和波浪造成的卷渣更為嚴(yán)重。和波浪造成的卷渣更為嚴(yán)重。2. 2.鋼包采用長(zhǎng)水口時(shí)中間包流動(dòng)特點(diǎn)鋼包采用長(zhǎng)水口時(shí)中間包流動(dòng)特點(diǎn)鋼渣界面流動(dòng)剪切力減輕；鋼渣界面流動(dòng)剪切力減輕；減輕了由注流引起的波浪運(yùn)動(dòng)。如果中間減輕了由注流引起的波浪運(yùn)動(dòng)。如果中間包加擋墻和壩聯(lián)合作用，則卷渣有明顯減包加擋墻和壩聯(lián)合作用，則卷渣有明顯減少。少。3. 3.引起中間包卷渣的流動(dòng)因素：引起中間包卷渣的流動(dòng)因素：鋼渣界面流動(dòng)的剪切力和表面波；鋼渣界面流動(dòng)的剪切力和表面波；注流沖擊區(qū)的紊流；注流沖擊區(qū)的紊流；低液位時(shí)水口上部形成的漩渦。低液位時(shí)水

17、口上部形成的漩渦。4. 4.防止卷渣的措施防止卷渣的措施l采用長(zhǎng)水口（鋼包）、大容量、深熔池、采用長(zhǎng)水口（鋼包）、大容量、深熔池、帶有擋墻和壩的中間包，保持穩(wěn)定澆注。帶有擋墻和壩的中間包，保持穩(wěn)定澆注。 54 54 中間包精煉技術(shù)中間包精煉技術(shù)一一. .中間包雙層覆蓋渣中間包雙層覆蓋渣l一層：炭化稻殼。一層：炭化稻殼。l二層：保護(hù)渣（如二層：保護(hù)渣（如CaOCaFCaOCaF2 2MgOMgO系、系、CaOSiOCaOSiO2 2AlAl2 2O O3 3系等）系等）l功能：功能：1. 1.絕熱保溫，防止散熱；絕熱保溫，防止散熱；2. 2.吸收上浮的夾雜物；吸收上浮的夾雜物；3. 3.杜絕二次

18、氧化，防止空氣中氧氣、氮?dú)膺M(jìn)入杜絕二次氧化，防止空氣中氧氣、氮?dú)膺M(jìn)入鋼水。鋼水。二二. .中間包吹氬中間包吹氬1. 1.作用作用增加攪拌能，促進(jìn)夾雜物上?。辉黾訑嚢枘?，促進(jìn)夾雜物上??；形成液面保護(hù)層；形成液面保護(hù)層；改善流動(dòng)狀況。改善流動(dòng)狀況。2. 2.類(lèi)型類(lèi)型中間包多孔透氣環(huán)；中間包多孔透氣環(huán)；旋轉(zhuǎn)透氣塞；旋轉(zhuǎn)透氣塞；中間包塞棒吹氬。中間包塞棒吹氬。三三. .夾雜物形態(tài)控制夾雜物形態(tài)控制1. 1.中間包鋼水成分微調(diào)（喂絲法）中間包鋼水成分微調(diào)（喂絲法）l 在中間包加入易氧化元素（如在中間包加入易氧化元素（如TiTi、AlAl、CaCa）或微）或微量元素（如量元素（如B B、V V），鋼水與污

19、染源（如渣、包襯、），鋼水與污染源（如渣、包襯、空氣）接觸實(shí)間短，有利于提高元素的收得率。空氣）接觸實(shí)間短，有利于提高元素的收得率。由于中間包熔池淺，鋼液停留時(shí)間有限，為確保由于中間包熔池淺，鋼液停留時(shí)間有限，為確保元素能充分吸收，廣泛采用喂絲法。元素能充分吸收，廣泛采用喂絲法。2. 2.夾雜物形態(tài)控制夾雜物形態(tài)控制l 在中間包內(nèi)喂入在中間包內(nèi)喂入CaCa絲、或絲、或CaSiCaSi、CaSiBaCaSiBa的包芯線，的包芯線，其目的是把高熔點(diǎn)的串簇狀的其目的是把高熔點(diǎn)的串簇狀的AlAl2 2O O3 3轉(zhuǎn)變?yōu)榈腿埸c(diǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)榈腿埸c(diǎn)的球形鋁酸鈣（的球形鋁酸鈣（12CaO7Al12CaO7Al2 2

20、O O3 3），以改善鋼水流），以改善鋼水流動(dòng)性，防止動(dòng)性，防止AlAl2 2O O3 3堵水口。（在小方坯連鑄中間包堵水口。（在小方坯連鑄中間包中應(yīng)用）為增加包芯線穿越鋼液的停留時(shí)間，采中應(yīng)用）為增加包芯線穿越鋼液的停留時(shí)間，采用螺旋式喂線技術(shù)。螺旋直徑為用螺旋式喂線技術(shù)。螺旋直徑為250mm250mm，螺距為，螺距為100 mm100 mm，用一臺(tái)輥式開(kāi)卷機(jī)將包芯線送入導(dǎo)管進(jìn)，用一臺(tái)輥式開(kāi)卷機(jī)將包芯線送入導(dǎo)管進(jìn)入中間包，喂線速度可達(dá)入中間包，喂線速度可達(dá)202030m30mminmin 55 55 中間包過(guò)濾器的應(yīng)用中間包過(guò)濾器的應(yīng)用一一. .過(guò)濾器原理過(guò)濾器原理l是一種強(qiáng)制分離夾雜物的方

21、式。夾雜物隨鋼是一種強(qiáng)制分離夾雜物的方式。夾雜物隨鋼水流經(jīng)多孔介質(zhì)時(shí)，夾雜物沉淀、滯留、黏水流經(jīng)多孔介質(zhì)時(shí)，夾雜物沉淀、滯留、黏附或燒結(jié)于過(guò)濾介質(zhì)微孔的表面上，鋼水可附或燒結(jié)于過(guò)濾介質(zhì)微孔的表面上，鋼水可以自由流過(guò)，夾雜物得以分離，凈化了鋼水。以自由流過(guò)，夾雜物得以分離，凈化了鋼水。方法：篩網(wǎng)過(guò)濾、濾餅過(guò)濾、深層或深床過(guò)濾。方法：篩網(wǎng)過(guò)濾、濾餅過(guò)濾、深層或深床過(guò)濾。二二. .過(guò)濾器材質(zhì)過(guò)濾器材質(zhì)l對(duì)過(guò)濾材質(zhì)的要求：對(duì)過(guò)濾材質(zhì)的要求：lA.A.耐高溫；耐高溫；lB.B.高疏松度，既能吸附夾雜物，對(duì)鋼水流動(dòng)高疏松度，既能吸附夾雜物，對(duì)鋼水流動(dòng)的阻力又?。坏淖枇τ中?；lC.C.能夠承受熱應(yīng)力和機(jī)械沖

22、擊應(yīng)力的作用；能夠承受熱應(yīng)力和機(jī)械沖擊應(yīng)力的作用；lD.D.抗鋼水與熔渣的侵蝕沖刷?？逛撍c熔渣的侵蝕沖刷。l過(guò)濾器的材料：莫來(lái)石、氧化鋁、穩(wěn)定氧化過(guò)濾器的材料：莫來(lái)石、氧化鋁、穩(wěn)定氧化鋯、氧化鈣等。鋯、氧化鈣等。三三. .過(guò)濾器的應(yīng)用效果過(guò)濾器的應(yīng)用效果l用于中間包泡沫陶瓷過(guò)濾器：用于中間包泡沫陶瓷過(guò)濾器：56 56 中間包加熱技術(shù)中間包加熱技術(shù)l在澆注過(guò)程中鋼水溫度、鋼水成分和鋼水在澆注過(guò)程中鋼水溫度、鋼水成分和鋼水流動(dòng)特性是控制連鑄機(jī)生產(chǎn)率和鑄坯質(zhì)量流動(dòng)特性是控制連鑄機(jī)生產(chǎn)率和鑄坯質(zhì)量三個(gè)重要的變量，為把連鑄機(jī)產(chǎn)量和鑄坯三個(gè)重要的變量，為把連鑄機(jī)產(chǎn)量和鑄坯質(zhì)量的矛盾統(tǒng)一起來(lái)，提出了澆注過(guò)

23、程溫質(zhì)量的矛盾統(tǒng)一起來(lái)，提出了澆注過(guò)程溫度穩(wěn)定控制的概念，其中重要的是中間包度穩(wěn)定控制的概念，其中重要的是中間包鋼水溫度穩(wěn)定性控制問(wèn)題。鋼水溫度穩(wěn)定性控制問(wèn)題。一一. .中間包鋼水溫度穩(wěn)定性控制對(duì)策中間包鋼水溫度穩(wěn)定性控制對(duì)策1. 1.最大能量損失原則：最大能量損失原則：l即每爐高溫出鋼即每爐高溫出鋼鋼包站調(diào)溫（如加廢鋼）鋼包站調(diào)溫（如加廢鋼）中間包目標(biāo)溫度值；中間包目標(biāo)溫度值；2. 2.優(yōu)化能量損失原則：優(yōu)化能量損失原則：l即嚴(yán)格按溫度損失決定出鋼溫度，在鋼包即嚴(yán)格按溫度損失決定出鋼溫度，在鋼包站不降溫不加熱以達(dá)到中間包目標(biāo)溫度值；站不降溫不加熱以達(dá)到中間包目標(biāo)溫度值；3. 3.最小能量損失

24、原則：最小能量損失原則：l按預(yù)定溫度出鋼，在鋼包或中間包補(bǔ)充能按預(yù)定溫度出鋼，在鋼包或中間包補(bǔ)充能量以達(dá)到目標(biāo)溫度值。量以達(dá)到目標(biāo)溫度值。二中間包熱平衡分析二中間包熱平衡分析l QCpQCp（TaTaTeTe）l若補(bǔ)充到中間包鋼水溫度損失等于中間包若補(bǔ)充到中間包鋼水溫度損失等于中間包散熱損失時(shí)，則中間包鋼水溫度趨于穩(wěn)定。散熱損失時(shí)，則中間包鋼水溫度趨于穩(wěn)定。lQ Q鋼包水口流量，鋼包水口流量，t tminmin；lCp Cp 鋼水比熱，鋼水比熱，kJ kJ kgkg；lTa Ta 鋼包鋼水溫度，鋼包鋼水溫度，；lTe Te 中間包鋼水溫度，中間包鋼水溫度，；l 中間包熱損失，中間包熱損失，kJ

25、kJ。1. 1.中間包鋼水溫度變化（如圖）：中間包鋼水溫度變化（如圖）：a a 開(kāi)澆期：開(kāi)澆期： 由于中間包襯吸熱，鋼水溫度下降由于中間包襯吸熱，鋼水溫度下降10101515；b b 正常澆注期：正常澆注期： 經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)101015min15min，由于包襯吸熱達(dá)到飽和，同時(shí)向，由于包襯吸熱達(dá)到飽和，同時(shí)向中間包不斷供給鋼水，液面保持穩(wěn)定，這時(shí)鋼水中間包不斷供給鋼水，液面保持穩(wěn)定，這時(shí)鋼水的溫降約為的溫降約為0.30.30.5min0.5min，進(jìn)入中間包鋼水散，進(jìn)入中間包鋼水散熱量大體與包襯散熱相等，鋼水穩(wěn)定在目標(biāo)溫度熱量大體與包襯散熱相等，鋼水穩(wěn)定在目標(biāo)溫度值。值。c c 連澆換鋼包；連澆換

26、鋼包； 由于中間包液面下降，鋼水溫度降低約由于中間包液面下降，鋼水溫度降低約5 51010。d d 正常澆注期：同正常澆注期：同b be e 鋼包澆注結(jié)束：鋼包澆注結(jié)束： 澆注中間包剩余鋼水時(shí)，鋼水溫度降低澆注中間包剩余鋼水時(shí)，鋼水溫度降低10101515。2. 2.中間包鋼水溫度不穩(wěn)定的危害：中間包鋼水溫度不穩(wěn)定的危害：鋼水溫度降低過(guò)大，開(kāi)澆時(shí)會(huì)造成水口凝鋼水溫度降低過(guò)大，開(kāi)澆時(shí)會(huì)造成水口凝鋼，甚至使開(kāi)澆失敗。為順利開(kāi)澆，又要鋼，甚至使開(kāi)澆失敗。為順利開(kāi)澆，又要相對(duì)提高中間包鋼水目標(biāo)溫度，這樣加重相對(duì)提高中間包鋼水目標(biāo)溫度，這樣加重了高溫出鋼。了高溫出鋼。中間包鋼水溫度不穩(wěn)定，加重了結(jié)晶器坯中間包鋼水溫度不穩(wěn)定，加重了結(jié)晶器坯殼生長(zhǎng)的不均勻性，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致拉漏；殼生長(zhǎng)的不均勻性，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致拉漏；會(huì)使結(jié)晶器保護(hù)渣液渣層厚度不足，導(dǎo)致會(huì)使結(jié)晶器保護(hù)渣液渣層厚度不足，導(dǎo)致鑄坯表面夾渣；鑄坯表面夾渣；