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1、:中間包主要結構概述摘要:隨著煉鋼技術的不斷發(fā)展,對連鑄鋼的清潔度和鑄坯質量的要求也越來越高。中間包內鋼液的流動狀態(tài),對延長鋼水在中間包內的停留時間,減少卷渣和改善夾雜物的上浮去除有著重要的作用,直接影響著連鑄坯的質量。包內鋼液的流動狀態(tài),對延長鋼水在中間包內的停留時間,減少卷渣和改善的上關鍵詞:中間包;物理模擬;數學模擬;控流裝置;結構1概述中間包是鋼水連鑄工藝中一個不可缺少的重要容器,也是煉鋼工藝中的最后一個容器,主要起穩(wěn)定鋼水流量、去夾雜、分流和保證鋼水連續(xù)澆鑄不斷流的作用。其是短流程煉鋼中用到的一個耐火材料容器,首先接受從鋼包澆下來的鋼水,然
2、后再由中間包水口分配到各個結晶器中去。按照中間包功能結構可分三個部分:一是襯體部分,它包括中間包的容器底部和側壁用耐火材料,通常由保溫層、永久襯、工作襯和沖擊墊組成,這部分是中間包用耐火材料中用量最大的;二是濾渣部分,包括擋渣墻、擋渣堰、穩(wěn)流器、氣幕、陶瓷過濾器等,主要功能為去渣,凈化鋼水,提高鋼材質量;三是控流部分,由塞棒、定徑水口、浸入式水口和滑動水口組成等,是中間包的功能部件,控制鋼水澆鑄速度,以滿足生產需求。近二十年來,隨著連鑄工藝的改進,連鑄比的提高,鋼包的大型化和煉鋼效率的提高等,中間包用耐火材料有了很大的發(fā)展。2中間包的作用通傳統(tǒng)的模鑄
3、相比,連鑄具有提高金屬收得率和降低能量消耗的優(yōu)越性,而減少金屬資源和能量的消耗是符合可持續(xù)發(fā)展要求的。全連鑄的實現使煉鋼生產工序簡化,流程縮短,生產效率顯著提高。中間包是煉鋼生產流程的中間環(huán)節(jié),而且是由間歇操作轉向連續(xù)操作的銜接點。中間包作為冶金反應器是提高鋼產量和質量的重要一環(huán)。無論對于連鑄操作的順利進行,還是對于保證鋼液品質符合需要,中間包的作用是不可忽視的。通常認為中間包起以下作用: 2.1分流作用對于多流連鑄機,由多水口中間包對鋼液進行分流?! ?.2連澆作用在多爐連澆時,中間包存儲的鋼液在換盛鋼桶時起到銜接的作用。2.3減壓作用盛鋼桶內液
4、面高度有5~6m,沖擊力很大,在澆鑄過程中變化幅度也很大。中間包液面高度比盛鋼桶低,變化幅度也小得多,因此可用來穩(wěn)定鋼液澆鑄過程,減小鋼流對結晶器凝固坯殼的沖刷。2.4保護作用通過中間包液面的覆蓋劑,長水口以及其他保護裝置,減少中間包中的鋼液受外界的污染。2.5清楚雜質作用中間包作為鋼液凝固之前所經過的最后一個耐火材料容器,對鋼的質量有著重要的影響,應該盡可能使鋼中非金屬夾雜物的顆粒在處于液體狀態(tài)時排除掉。3中間包的主要結構設計在設計中間罐時,應滿足:在易于制造的前提下,力求散熱而面積小,保溫性能好,外形簡單;其水口的大小與配置應滿足鑄坯斷面、流數和
5、連鑄機布置形式的要求;便于澆注操作、清灌和砌磚;應具有在長期高溫作用下的結構穩(wěn)定性。3.1中間罐的總體結構目前,絕大多數連鑄機上均采用底鑄式中間罐。它由罐體、灌蓋、塞棒和水口等幾部分組成。常用的中間罐有長圓形、橢圓形以及三角形等,如圖1。圖13.1.1罐體和灌蓋罐體包括罐壁和罐底。罐壁又外殼和內襯組成。外殼一般用12~20mm厚的鋼板焊成,易于制造?;蛴描T鋼結構,剛性好但重量較大。外殼上設有吊放罐用的吊鉤(環(huán))、安放對準用的支架和供烘烤罐時散發(fā)水蒸氣用的排氣孔。內襯由耐火磚砌成,其內應有一定的倒錐度,以便清渣和砌磚牢固。內襯主要包括:工作層,永久層為
6、30~40mm左右,用粘土磚砌筑;工作層如用耐火磚(粘土質、高鋁質等)砌筑時厚度在100mm以上,用絕熱板砌筑時視絕熱板的厚度而定,一般在30~40mm左右。在方坯連鑄機上,近年來普遍采用了“冷”中間罐,它的工作層是用絕熱板(酸性或堿性)和膠泥砌成。絕熱板的大小按已砌好永久層的內型制作。絕熱板一般壁厚取為30mm,底部為40mm。這種罐的特性是除水口外都不用烘烤,節(jié)省能耗,減少溫降與殘鋼,裝砌方便,可節(jié)省人力約為70%。中間罐應設有灌蓋,一是為了保溫,二是用以保護盛鋼桶的桶底不致過分受熱而變形,中間罐的壽命主要取決于耐火磚和砌筑的質量。3.1.2中間
7、罐的水口與塞棒在澆筑板坯和大方坯時,常用塞棒來調節(jié)水口的流量。澆鑄小方坯時則多用定徑水口?;瑒铀谝渤迷谥虚g罐上。塞棒與盛鋼桶上的塞棒一樣,它是由鋼聯桿及多節(jié)袖磚組成的,近來正為等靜壓成形的整體塞棒代替。塞棒長時間在高溫鋼水中浸泡,容易融化,變形甚至斷裂。為提高使用壽命,除采用高質量的耐火磚外,一般都在塞棒中通入壓縮空氣或氬氣進行冷卻。水口在中間罐上,水口是不可缺少的。一般情況下,多由含三氧化二鋁70~75%的莫米面制作。依澆鑄鋼種不同,也有用氧化鎂、氧化鋯,還有用高鋁石墨質或氧化鋯質制作的。水口是中間罐的薄弱環(huán)節(jié),壽命最短。自應用滑動水口以來圖
8、2壽命大大提高了。依活動滑板工作方式不同,主要有插入式滑動水口和往復式滑動水口,近年來又出現了旋轉式滑動水口