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钢中夹杂物去除技术的主要进展有:气体搅拌-钢包吹氩、中间包气幕挡墙和NK—PERM法;电磁净化—钢包电磁搅拌、中间包离心分离和结晶器电磁制动;渣洗技术;过滤器技术。
1。
气体搅拌1）钢包吹氩吹氩搅拌是钢包炉重要的精炼技术手段之一。
通过产生氩气泡去除夹杂物，最佳气泡直径为2-15mm。
为去除钢中的细小夹杂物颗粒，需要钢液中制造直径更小的气泡。
研究发现，在钢包和中间包之间的长水口吹氩,该处湍流强度很高,产生的剪切力将气泡击碎,将大气包分成0.5-1mm的细小气泡。
这种方法可以提高去除夹杂物的效率。
2)中间包气幕挡墙通过埋设于中间包底部的透气管或透气梁向钢液中吹入气泡，与流经此处钢液中的夹杂物颗粒相互碰撞聚合吸附,同时也增加了夹杂物的垂直向上运动，从而达到净化钢液目的。
该法在德国NMSC公司得到应用，50-200μm大尺寸夹杂物全部去除，小尺寸夹杂物去除效率提高50％。
此外，新日铁对其进行了改进,研制了一种旋转喷嘴，借助耐火材料的旋转叶轮，使气泡变得更小，50μm以下夹杂物颗粒明显得到减少.3)NK—PERM法该法是日本钢管公司开发的精炼法，采用顶吹喷枪和包底透气砖吹氩和氢至（150-400）×10-6，然后在RH真空循环脱气装置中脱气去夹杂.与传统的钢包吹氩相比，钢中夹杂物平均尺寸明显减少，且直径在10μm以上的夹杂物颗粒全部去除.2。
电磁净化1)钢包电磁搅拌由瑞典的ASEA与SKF公司开发,电磁搅拌在降低20μm以下的非金属夹杂物与吹氩搅拌相比具有显著的优越性,此外，电磁搅拌流场基本无死角，另外该法生产的钢总氧含量小于20×10—6。
2)中间包分离技术夹杂物和钢液之间存在密度差,可以用离心场分离夹杂物.日本进行了这方面研究，离心流场中间包分为圆筒形旋转室和矩形室，钢水由钢包长水口进入旋转室，在旋转区受电磁力驱动进行离心流动，然后从旋转区底部出口进入矩形室浇铸。
离心搅拌后总氧含量小于15×10-6，夹杂物总量减少约一半。
T型中间包过滤器对夹杂物去除的影响陆晓峰发布时间：2021-08-05T06:51:26.684Z 来源：《房地产世界》2020年20期作者：陆晓峰[导读] 钢中非金属夹杂物过滤工艺的研究目前已进入工业试验的最后阶段。
它们的积极效果证实了之前的理论假设和实验室测试。
在铸钢过程中采用钢过滤作为永久性工艺操作，可以显著提高铸钢件的冶金纯度。
另一个好处是减少覆盖中间包出口喷嘴的概率。
本文概述了上述实验结果。
陆晓峰身份证号码：32068119910721xxxx摘要：钢中非金属夹杂物过滤工艺的研究目前已进入工业试验的最后阶段。
它们的积极效果证实了之前的理论假设和实验室测试。
在铸钢过程中采用钢过滤作为永久性工艺操作，可以显著提高铸钢件的冶金纯度。
另一个好处是减少覆盖中间包出口喷嘴的概率。
本文概述了上述实验结果。
关键词：T型中间包；过滤器；夹杂物去除引言目前对炼钢冶金工艺的研究主要集中在最终工艺阶段，因为需要以经济有效的方式获得高质量、高性能的钢铁产品。
在这一领域正在进行大量的工作，主要涉及：调查主包-中间包-连铸机结晶器系统内钢液流动和钢液混合的流体动力学；调查连铸机中间包内钢液的精炼情况。
从迄今为止的现有经验[1，2]可以清楚地看出，传统的炉外钢处理（特别是通过沉淀（例如使用铝）来脱氧的处理）并不能确保高水平的冶金纯度。
此外，钢液中存在 Al2O3型非金属夹杂物，这种夹杂物覆盖在钢包排料口上的现象，使钢液中的连铸混乱。
根据许多研究中心的评价，采用多孔陶瓷过滤器进行钢过滤是去除钢液中非金属夹杂物的一种高效、经济的方法。
迄今为止在实验室和现场获得的实验结果表明，钢液中非金属夹杂物和破坏性杂质的含量大幅度降低。
然而，根据当地的过滤条件，这种钢精炼方法的效率水平存在差异。
造成这种差异的原因可以从钢液在大气氧气中的二次氧化现象中找到。
实验室规模试验取得的正面结果，为在工业条件下进行钢水过滤试验奠定了基础。
进行了一系列的模型试验，得到了一系列的工业规模的钢熔体。
21 中间包防止钢水二次氧化1.1 无氧化烘烤与电磁感应加热为降低中间包耐火材料损耗,改进钢质量,国外有些钢厂已采用热中间包交换技术。
采用陶瓷蓄热体换热器,向中间包喷入加热至1500e的氮气流,即使经过很长时间,中间包温度仍保持高温。
结果表明:与使用密封气体等待较长时间的情况相比,降低了总氧量,提高了钢水的清洁度,同时中间包加热有利于防止浸入水口堵塞。
1.2 保护浇注二次氧化是污染钢液的重要原因。
钢液经过精炼后更要注意中间包内钢水的二次氧化,这是因为,(1)钢液经过精炼后,其[O]、[N]含量比和空气中的O2、N2的平衡值低得多,这个差值越大,二次氧化反应的驱动力越大。
反应速率一般都较快。
(2)钢中的[O]、[S]等都是强表面活性元素,表面活性元素吸附在钢液表面上,占据了较多的活性位置、二次氧化的另一个重要氧源是渣中的易还原氧化物FeO 和MnO。
卷渣①钢包出水口漩涡卷渣a.下渣检测b.防止钢包汇流漩涡②注流冲击中间包，造成钢渣界面的剪切力和表面波动；注流引起的液—液湍射流a.中间包流场控制如使用湍流抑制器b.中间包大型化c.长水口或套管保护浇注防止中间包汇流漩涡③中间包水口卷渣二次氧化①钢包到中间包注流二次氧化钢包注流保护浇注②中间包到结晶器注流二次氧化中间包注流保护浇注③中间包裸露钢液面二次氧化中间包覆盖剂（上层为炭化稻壳下层为液体如铝酸钙渣系④钢包注流吸气中间包流场控制如使用湍流抑制器⑤中间包水口吸气防止中包汇流漩涡2 中间包内夹杂物去除与控制2.1 中间包结构对夹杂物去除与控制中间包的控流元件(如上下挡墙、湍流抑制器等)的设置对包内非金属夹杂物的上浮及均匀钢水温度、成分起着至关重要的作用。
国内外许多冶金工作者为强化中间包的冶金作用建立了许多中间包流场模型,但其对于满足当前生产高质量钢种要求是否具有实际意义尚无定论,因此本研究在对湍流抑制器的作用进行了深入研究的同时,采用中间包刺激响应曲线、中间包去除夹杂实验、流场观测实验对比不同中间包结构对流体流动特性的影响得到:(1)无控流条件下和单独使用湍流抑制器均不是理想的流场,应进行流场控制。
（二 〇 一 四 年 十 二 月本科科研训练论文 题 目：挡墙对板坯连铸中间包流场的影响研究 学生姓名：王卫卫 学 院：材料科学与工程学院 系 别：材料与冶金工程 专 业：冶金工程 班 级：冶金11-2 指导教师：路焱教授摘要在相似理论的基础上，通过中间包水模型试验，研究了距包底不同高度和距水口冲击区不同距离时挡渣墙对中间包流场参数的影响。
结果表明，设置挡渣墙有利于延长钢液在中间包内运动轨迹，峰值时间提高40.9%，但是，死区体积比增加6.2%; 挡渣墙距离水口冲击区1680mm，下端距中间包包底400mm时，有利于控制死区体积比，同时有效发挥其控制大型夹杂物进入浇注区的作用。
关键词: 中间包; 水模型; 挡渣墙; 流场; 死区AbstractThe effect of slag wires with different heights from the bottom and different positions from the poring zone was investiga-ted by a water model experiment in this paper.The results show that a slag wire contributes to extending the residence time in tundish and the peak time increases by 40.9% ，however，the dead zone in tundish increases by 6.2% ，too．The water model experiment proved that installation of a slag wire which is 1680 mm distance from the impact zone and 400 mm from the bottom is sufficient to suppress the dead zone in tundish and inhibit large inclusions entering the pouring zone．Key words: tundish，water model，slag wire，fluid flow，dead zone引言随着对钢洁净度要求的不断提高，中间包作为钢液凝固前所经过的最后一个耐火材料容器，对钢的质量有重要影响。
改进连铸中间包工艺技术减少异常铸坯产生摘要：随着社会的快速发展，产品质量越来越受到重视，优质的产品也是一个企业在发展中不被同行碾压和社会淘汰的法宝。
冶金厂为了提高铸坯的质量，做出的相应改进措施，已经付诸到生产当中，得到认可，显著提高了铸坯质量。
关键词：吹氩技术；水口烘烤；中间包包盖；包衬放脱落；一、改进措施项目1.通过改进中间包吹氩技术，减少连铸异常坯产生中间包吹氩主要包括板间吹氩、上水口吹氩和塞棒吹氩。
中间包塞棒和上水口吹氩的好坏直接影响到结晶器液面波动量的大小。
中包吹氩调节的影响因素较多，如冶金水过热度、冶金水纯净度、拉速变化、断面等。
原来仅给操作工提供一个氩气量调节范围，实践证明该方法可操作性差，液面波动控制仍不理想。
经现场多次实践跟踪，现发明了一种根据观察结晶器液面最佳的活动状态来调节氩气量。
最佳结晶器液面活动状态为：在SEN水口两侧200~300mm位置及结晶器窄边部位，对称地出现“鱼吐泡”似的氩气泡为好；参考塞棒氩气量控制在4.5~10L/min，上水口氩气量控制在3~8L/min。
通过开发中间包离线上水口透气性检测技术及吹氩技术的优化，不仅使得SEN水口堵塞率显著下降，由原来的16.7%降低至8%，而且结晶器液面波动量不大于5mm比例由93%提升至97%，大大减少了异常坯产生。
中间包包盖吹氩管路的技术改进。
中间包包盖吹氩效果的好坏直接影响到浇次首炉的冶金水纯净度及浇注是否顺行。
中间包包盖吹氩不好不仅易造成首炉增氮，而且还会引浇次首炉前期因冶金水二次氧化严重造成塞棒和液面不稳而产生夹杂。
中间包包盖吹氩就是驱走中间包内的空气，以防止空气中氧气与冶金水中铝发生二次氧化反应。
2[Al]+3O=Al2O3（1）中间包包盖氩气改进方法：根据气体流体力学的理论，在标准状态下（1个标准大气压，气温20℃），流过节流管件的标况下的气体体积流量计算公式：式中：α—流量系数；ε—流束膨胀系数；S—节流元件的流通面积；P1、P2———分别为节流元件上游的压力、下游的压力；ρ—标况下的氩气密度（取1.784kg/cm3）。
钢中夹杂物的类型及控制技术发展XX（河北联合大学冶金与能源学院，唐山，063009）摘要：综合论述了钢中非金属夹杂物的按化学成分、形态、粒度、来源的分类以及控制夹杂物含量时所采用的气体搅拌-钢包吹氩、中间包气幕挡墙、电磁净化-钢包电磁搅拌、中间包离心分离和结晶器电磁制动、过滤器技术、超声处理技术和渣洗技术，并针对钢中夹杂物的控制技术的优、缺点进行了简要的归纳。
随着氧化物冶金工艺纯净钢产品的开发,夹杂物去除技术的不断进步,非金属夹杂物的控制技术仍面临着新任务。
关键词：非金属夹杂物；夹杂物类型；控制技术Types and Progress on Technique for Removel of inclusions in steelXX(College of Metallurgy and Energy Hebei United University, Tangshan 063009) Abstract：The behavior of inclusions in molten steel includes physical processes such as nucleation, growth, polymerization and transmission. The removal of inclusions can be seen as the result of transmission, which involves inclusion growth, floating and separating. The key progress on technique for removal of inclusions in steel is gas stirring-ladle argon blowing, gas shielding weir and dam in tundish, electromagnetic cleaning-ladle electromagnetic stirring, tundish centrifugal separating and mold electromagnetic braking, slag washing, ultrasonic technique ,and filter technique.Key words：non-metallic inclusions Typesof inclusions, Technique for Removel of inclusions1引言钢中非金属夹杂物是指钢中不具有金属性质的氧化物、硫化物、硅酸盐或氮化物。
优化中间包结构去除氧化物夹杂中间包作为连铸过程控制钢液清洁的关键环节，在现代炼钢生产中扮演着日益重要的角色。
中间包除了实施钢水分配、稳定注流和保证连浇的基本功能外，还可以作为钢水的精炼容器。
通过中间包冶金，可以防止钢水二次氧化和吸气、改善钢水流动状态、防止卷渣和促进夹杂物上浮、微调钢水成分、控制夹杂物形态和精确控制钢水过热度。
如果中间包结构设计不合理，就难以在中间包内去除夹杂物。
因此，为提高钢液质量，要求中间包具有消除大型外来夹杂物、避免内生夹杂物聚集长大及可在钢液传送过程中去除任何残余夹杂物等功能。
合理的中间包外形设计和内腔结构布置不仅是连浇过程中稳定连铸机和连续操作的关键因素，而且在去除钢液中夹杂物、提高铸坯质量、获得高附加值产品方面发挥着重要作用。
1中间包钢液氧化物夹杂的来源及去除机理中间包钢液中氧化物夹杂有外来夹杂和内生夹杂两种。
内生夹杂物主要是脱氧产物，是钢中的合金化元素与溶解在钢水中的氧以及硫、氮的反应产物。
内生夹杂物数量多，颗粒较小(一般小于10um)，分布较均匀，成分简单，对钢的质量危害较小。
外来夹杂物是指从炼钢到浇注的过程中，二次氧化产物和机械卷入钢中的各种氧化物。
外来夹杂物数量少，尺寸较大，多在30一300um，成分复杂，在钢中呈偶然分布，对钢质危害大。
去除中间包钢液夹杂物的方式主要有上浮、相互碰撞长大上浮和黏附包内耐火材料去除法等，这都与钢液的流动密切相关。
夹杂物上浮速度可粗略用Stockes公式表示V 1=gD12(Ps-P1)∕18u (1)式中，V1为夹杂物上浮速度,cm／min；D1为夹杂物的粒径，cm；Ps为钢液密度，7.0 g／cm3; P1为夹杂物密度，3.5g／cm3；u为钢液黏度，1600℃时为0.05 g／cm·s2；g为重力加速度，980 cm／s2。
夹杂物从中间包底部上浮到钢渣界面所需时间tft f =L/ V1(2)式中,L为中间包钢液的高度，cm。
钢中夹杂物去除与控制刘金刚 刘浏（钢铁研究总院冶金工艺研究所，北京100081）摘要：通过对钢包—中间包—结晶器中不同环节中的去除夹杂物的不同手段进行综合分析，得到各环节中间包均应保护浇注和防止卷渣卷气，中间包应具有合理的结构（上下挡墙、湍流抑制器、旋涡抑制器）以得到合理的流场；利用钢包注流的剪切破碎作用在中间包中生成的小气泡、中间包气幕挡墙和电磁搅拌离心流动可以有效去除钢水中夹杂物；电磁制动技术日趋成熟但其能耗较大，因此可以发展低能耗的中间包真空浇注对结晶器液面波动进行抑制。
电磁搅拌和电磁连铸有利于改善铸坯的内部质量和防止振痕的产生。
关键词：中间包夹杂物去除控制Inclusions Removal and Control in the Steel MeltLiu Jingang Liu Liu(CISRI, Beijing 100081)Abstract: Through synthetic analysis of various methods to remove inclusions during ladle-tundish-mold processes, it was found that using protective casting, avoiding gas and slag wrapping are important measures for clean steel production. The structure of the tundish should be reasonable, (dam, weir; turbulence inhibitor; vertex inhibitor) in order to get a preferred flow pattern. It could also utilize the shear flow from ladle to tundish to form small gas bubbles, utilize gas bubble curtain and electromagnetic stirring caused centrifugal flow to remove inclusions from steel melt. Electromagnetic braking technology is gradually raped but it was very energy consumed, thus it could develop low energy consumption vacuum tundish casting technology to control the fluctuation of melt surface in mold. Electromagnetic stirring is good for improving inner quality of slab and preventing the oscillation marks formation.Keywords: tundish, inclusion, remove, control二○○三年我国钢产量已达到2.7亿吨，但由于质量问题一些高品质钢材仍需进口，这已经成为我国钢铁工业发展的障碍，影响我国钢铁产品走向世界。
连铸中夹杂物的控制连铸提高钢的质量控制夹杂物的办法有两类：第一类是防止夹杂物的生成和带入，第二类是去除钢液中已存在的夹杂物。
主要采取的对策包括：保护浇注、中间包冶金技术、中间包钢水流动控制、中间包覆盖渣、碱性包衬、中间包电磁离心分离技术、中间包热循环操作技术、防止下渣和卷渣技术、结晶器钢水流动控制、结晶器电磁搅拌技术等采取的一些具体做法如下：1、防止钢液的二次氧化钢液的二次氧化是指钢液脱氧后，继续和空气中的氧或其他氧化物作用，使钢中的氧含量升高。
为了防止钢液的二次氧化，应对钢液进行保护浇注，具体措施如下:(l)注流的保护。
钢液注流的保护包括钢包注流的保护和中间包注流的保护。
通常有长水口、浸入式水口及惰性气体屏蔽等方法。
通过注流保护浇注，既可以防止注流的二次氧化，又可避免浇注时钢流冲击液面使钢液裸露而造成的二次氧化。
(2)合理使用中间包覆盖剂。
为了防止钢液的二次氧化，生产高纯净钢，仅仅靠对注流的保护是不够的，因为中间包内高温钢液裸露于空气中，同样会受到空气的污染，因此减少钢液的二次氧化的另一措施就是在中间包内加覆盖剂。
从提高钢水清洁度的角度来讲，覆盖剂应具备隔绝空气、绝热保温、吸收从钢液中分离出来的非金属夹杂物的功能。
目前使用的覆盖剂有三种:酸性:典型的为炭化稻壳，绝热性好，成本低，但不利于吸收中间包中上浮的夹杂;中性:典型的为SiO2-A12O3质材料，有一定的绝热性，成本较低，有吸收夹杂的能力;碱性:以MgO或白云石为基的材料，吸收夹杂能力强，但绝热性能不好，易产生保护渣结壳现象。
有研究表明高的碱性覆盖剂的使用效果比酸性和中性覆盖剂的使用效果好。
(3)合理使用结晶器保护渣。
在结晶器中高温钢液面上加入低熔点的渣，会迅速形成粉渣层，烧结层和液渣层三层结构，并均匀地覆盖整个钢液面，将空气与钢液隔开，有效地阻止空气中的氧进入钢液。
但是，渣中氧化物(如FeO)的存在会增加渣金界面的氧势，提高了液渣层中氧的扩散速率，促进空气中的氧经过渣层进入钢液中，因此一般要求保护渣中FeO<4%，有的要求小于1%。
专利名称：一种用于中间包去除夹杂物的过滤装置
专利类型：实用新型专利
发明人：金焱,冯学武,肖锋,金业磊,常正昇,袁辉,罗霄,叶琛,程常桂
申请号：CN201520573391.6
申请日：20150803
公开号：CN204953884U
公开日：
20160113
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型涉及一种用于中间包去除夹杂物的过滤装置。
其技术方案是：左侧挡板(7)的后矩形挡板的顶部和右侧挡板(2)的后矩形挡板的顶部设有顶板(4)，左侧挡板(7)的后矩形挡板的底部和右侧挡板(2)的后矩形挡板的底部设有底板(1)。
底板(1)的前侧和顶板(4)的前侧之间设有前侧挡板(8)，底板(1)的后侧和顶板(4)的后侧之间设有后侧挡板(10)。
在顶板(4)、底板(1)、左侧挡板(7)的后矩形挡板、右侧挡板(2)的后矩形挡板、前侧挡板(8)和后侧挡板(10)围成的箱体内装有填充料(3)；顶板(4)的左右两侧对称地设有两个拉杆(5)。
本实用新型具有结构简单、方便更换、成本较低和对钢液净化效果好的特点。
申请人：武汉科技大学
地址：430081 湖北省武汉市青山区建设一路
国籍：CN
代理机构：武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：张火春
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中间包冶金技术摘要：分析了连铸坯中夹杂物的来源和浇注过程中的二次氧化问题。
介绍了国内外先进炼钢厂（新日铁、JFE、克鲁斯、迪林根、浦项和宝钢等）中间包夹杂物的去除与控制措施。
通过增大中间包容量、采用H型中间包或离心流动中间包、设置中间包气幕挡墙和中间包控流装置，优化中间包结构。
通过采用中间包密封吹氩技术控制中间包开浇的二次污染；采用汇流旋涡抑制器防止中间包浇注过程中卷渣；采用碱性包衬和碱性覆盖剂、中间包无氧化烘烤与电磁感应加热、中间包连续真空浇注处理和电磁过滤，可以降低钢水二次污染，防止二次氧化，促进夹杂物上浮，提高铸坯的质量。
前言：随着对钢的质量要求日益提高，开发了各种钢包精炼技术，其目的就是提高洁净度，把钢水搞“干净”些。
而中间包是连铸钢包与结晶器间的一个耐火材料容器。
经过炉外精炼的钢水可以说是“干净”了，但浇到中间包后又可能再污染。
因此，不能把中间包看着是一个简单的钢水过渡容器，而应把它看着是一个连续的冶金反应器，钢包精炼中采用的措施可以移植到中间包，以进一步净化钢液。
为此提出了中间包冶金的概念，受到了人们的重视。
1连铸坯中夹杂物的来源从炼钢生产流程来看，铸坯的洁净度主要取决于钢水进入结晶器之前的炼钢、精炼和中间包冶金工序，钢水中夹杂物的主要来源是内生夹杂物和外来夹杂物。
1. 1内生夹杂物内生夹杂物主要是脱氧产物，是钢中的合金化元素与溶解在钢水中的氧以及硫、氮的反应产物。
如铝镇静钢，脱氧产物以A1?0?,为主；硅镇静钢，脱氧产物以Mn OSiO ?:为主；钙处理钢，脱氧产物以mCaO nAI ?0?、mCaO nAI?0?・X为主；钛处理钢，脱氧产物以TiO?、A1?0?、TiN、A1?0?与TiN复合夹杂物为主。
内生夹杂物数量多，颗粒较小（一般小于10^ m），分布较均匀，成分简单,对钢的质量危害较小。
1. 2外来夹杂物外来夹杂物是指从炼钢到浇注的过程中，二次氧化产物和机械卷入钢中的各种氧化物。
