中间包冶金发展概况

《连续铸钢》论文论文题目：连铸技术发展现状综述作 者： ___________________________专 业 名 称： ___________________________指 导 教 师： ___________________________李昌齐 冶金工程 刘宇雁连铸技术发展现状综述李昌齐（08冶金1班0861107143）摘要：阐述了我国连铸技术的发展状况及其与工业发达国家之间的差距，系统地归纳和总结了连铸设备及其关键技术，并就今后我国连铸技术的发展方向进行了探讨。

关键词：连铸技术；连铸设备；发展现状引言连铸是把液态钢用连铸机浇注、冷凝、切割而直接得到铸坯的工艺。

它是连接炼钢和轧钢的中间环节，是炼钢生产厂（或车间）的重要组成部分。

一台连铸机主要是由盛钢桶、中间包、中间包车、结晶器、结晶器振动装置、二次冷却装置、拉坯矫直装置、切割装置和铸坯运出装置等部分组成的。

连铸技术的应用彻底改变了炼钢车间的生产流程和物流控制，为车间生产的连续化、自动化和信息技术的应用以及大幅度改善环境和提高产品质量提供了条件。

此外，连铸技术的发展，还会带动冶金系统其他行业的发展，对企业组织结构和产品结构的简化与优化有着重要的促进作用。

1 连铸技术1.1连铸和模铸的比较优点图1是模铸工艺流程和连铸工艺流程的比较。

可以看出二者的根本差别在于模铸是在间断情况下，把一炉钢水浇铸成多根钢锭，脱模之后经初轧机开坯得到钢坯；而连铸过程是在连续状态下，钢液释放显热和潜热，并逐渐凝固成一定形状铸坯的工艺过程。

[1]钢在这种由液态向固态的转变过程中，体系内存在动量、热量和质量的传输，相变、外力和应力引起的变形，这些过程均十分复杂，往往耦合进行或相互影响。

[2]连铸工艺具有如下优点[3]：(1)简化了铸坯生产的工艺流程，省去了模铸工艺的脱模、整模、钢锭均热和开坯工序。

流程基建投资可节省40％，占地面积可减少30％，操作费用可节省40％，耐火材料的消耗可减少15％。

改善钢水洁净度的中间包新技术高运明　倪红卫(武汉科技大学)摘　要　铸坯质量很大程度上取决于中间包向结晶器提供钢水的洁净程度,简述了当今国外提高钢水洁净度的中间包相关新技术。

关键词　中间包　夹杂物　钢水清洁度　连铸Advanced Tundish T echniques for Improving Steel CleanlinessG ao Y unming Ni H ong wei(Wuhan University of Science &T echnology )Abstract Slab quality greatly depends on cleanliness of m olten steel provided from a tundish to a m ould.This paper briefly describes s ome relative new tundishtechniques for im proving steel cleanliness in other countries.K eyw ords tundish inclusion m olten steel cleanliness continuous casting联系人:高运明,讲师,湖北省武汉市(430081)武汉科技大学材料与冶金学院1　前　言中间包已由开始用作钢液的储存器和分配器发展成为连铸过程中最重要的钢液精炼设备。

据日本鹿岛厂的实验结果指出,从冶炼设备出钢经钢包和中间包,如不加以保护,连铸钢液中将有约70%的夹杂(内在夹杂、外来夹杂)来自于中间包。

这些夹杂在中间包内如不加以分离,将对铸坯质量和冶金工艺产生严重危害。

为减少中间包钢液夹杂,或防止中间包夹杂进入结晶器,国内外一些钢厂已采取了相当多的措施,如扩大中间包容量(包括提高中间包钢水液位)、采用“H ”型中间包,使钢液夹杂有充分时间上浮;设置堰、坝、多孔挡墙,安装石灰质过滤器,来改善中间包钢液流动状态或吸收夹杂;往中间包钢液内吹氩以促进夹杂上浮;使用碱性包衬、高碱度w (CaO )Πw (SiO 2)≥10)中间包覆盖渣来减少污染、吸收夹杂;采用长水口、中包密封技术减少中间包钢水二次氧化;加热中间包钢液特别是采用感应加热,分离夹杂物;安装钢包下渣电磁检测设备,预防下渣等等,都取得了一定效果,有些技术已成为连铸过程中的标准化作业。

冶金行业发展历程
冶金行业的发展历程是一个漫长而复杂的过程，它伴随着人类文明的进步和工业化的进程。

从最初的石器时代到现代的高度发达的工业社会，冶金行业在人类的生产生活中扮演着重要的角色。

在古代，冶金行业主要是为了满足农业和手工业的需求。

人们开始使用火来熔炼矿石，制造出各种工具和武器。

随着人们对金属的认知和需求的不断增加，冶金技术也不断得到发展和提升。

到了中世纪，冶金行业得到了进一步的发展。

随着采矿和熔炼技术的进步，人们可以大规模地生产金属，这使得制造业得以迅速发展。

同时，冶金行业也开始涉及到钢铁、有色金属等更广泛的领域。

进入工业革命时期，冶金行业迎来了巨大的变革。

随着科学技术的进步和工业化生产的普及，冶金行业的生产规模和效率得到了极大的提升。

钢铁、有色金属等材料的广泛应用，推动了工业化进程的加速。

进入20世纪，随着科技的不断进步和经济的快速发展，冶金行业迎来了更多的机遇和挑战。

新材料、新工艺、新设备的出现和应用，推动了冶金行业的不断升级和变革。

同时，环境保护和资源可持续性也成为冶金行业面临的重要问题。

进入21世纪，随着全球化和信息化的发展，冶金行业面临着更多的机遇和挑战。

新兴市场的崛起、资源短缺、环境保护等问题成为冶金行业发展的关键因素。

同时，科技创新和绿色发展也成为冶金行业的重要发展方向。

总的来说，冶金行业的发展历程是一个不断创新、发展和变革的过程。

未来，随着科技的不断进步和社会需求的不断变化，冶金行业将继续面临着新的机遇和挑战。

只有不断创新、适应变化，才能推动冶金行业的持续发展。

：中间包主要结构概述摘要:随着炼钢技术的不断发展，对连铸钢的清洁度和铸坯质量的要求也越来越高。

中间包内钢液的流动状态，对延长钢水在中间包内的停留时间，减少卷渣和改善夹杂物的上浮去除有着重要的作用，直接影响着连铸坯的质量。

包内钢液的流动状态，对延长钢水在中间包内的停留时间，减少卷渣和改善的上关键词:中间包；物理模拟；数学模拟；控流装置; 结构1 概述中间包是钢水连铸工艺中一个不可缺少的重要容器，也是炼钢工艺中的最后一个容器，主要起稳定钢水流量、去夹杂、分流和保证钢水连续浇铸不断流的作用。

其是短流程炼钢中用到的一个耐火材料容器，首先接受从钢包浇下来的钢水，然后再由中间包水口分配到各个结晶器中去。

按照中间包功能结构可分三个部分：一是衬体部分，它包括中间包的容器底部和侧壁用耐火材料，通常由保温层、永久衬、工作衬和冲击垫组成，这部分是中间包用耐火材料中用量最大的；二是滤渣部分，包括挡渣墙、挡渣堰、稳流器、气幕、陶瓷过滤器等，主要功能为去渣，净化钢水，提高钢材质量；三是控流部分，由塞棒、定径水口、浸入式水口和滑动水口组成等，是中间包的功能部件，控制钢水浇铸速度，以满足生产需求。

近二十年来，随着连铸工艺的改进，连铸比的提高，钢包的大型化和炼钢效率的提高等，中间包用耐火材料有了很大的发展。

2 中间包的作用通传统的模铸相比，连铸具有提高金属收得率和降低能量消耗的优越性，而减少金属资源和能量的消耗是符合可持续发展要求的。

全连铸的实现使炼钢生产工序简化，流程缩短，生产效率显著提高。

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。

通常认为中间包起以下作用：2.1 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。

2.2 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。

连铸工艺流程介绍将高温钢水浇注到一个个的钢锭模内，而是将高温钢水连续不断地浇到一个或几个用强制水冷带有“活底”(叫引锭头)的铜模内(叫结晶器)，钢水很快与“活底”凝结在一起，待钢水凝固成一定厚度的坯壳后，就从铜模的下端拉出“活底”，这样已凝固成一定厚度的铸坯就会连续地从水冷结晶器内被拉出来，在二次冷却区继续喷水冷却。

带有液芯的铸坯，一边走一边凝固，直到完全凝固。

待铸坯完全凝固后，用氧气切割机或剪切机把铸坯切成一定尺寸的钢坯。

这种把高温钢水直接浇注成钢坯的新工艺，就叫连续铸钢。

【导读】：转炉生产出来的钢水经过精炼炉精炼以后，需要将钢水铸造成不同类型、不同规格的钢坯。

连铸工段就是将精炼后的钢水连续铸造成钢坯的生产工序，主要设备包括回转台、中间包，结晶器、拉矫机等。

本专题将详细介绍转炉（以及电炉）炼钢生产的工艺流程，主要工艺设备的工作原理以及控制要求等信息。

由于时间的仓促和编辑水平有限，专题中难免出现遗漏或错误的地方，欢迎大家补充指正。

连铸的目的: 将钢水铸造成钢坯。

将装有精炼好钢水的钢包运至回转台，回转台转动到浇注位置后，将钢水注入中间包，中间包再由水口将钢水分配到各个结晶器中去。

结晶器是连铸机的核心设备之一，它使铸件成形并迅速凝固结晶。

拉矫机与结晶振动装置共同作用，将结晶器内的铸件拉出，经冷却、电磁搅拌后，切割成一定长度的板坯。

连铸钢水的准备一、连铸钢水的温度要求：钢水温度过高的危害：①出结晶器坯壳薄，容易漏钢；②耐火材料侵蚀加快，易导致铸流失控，降低浇铸安全性；③增加非金属夹杂，影响板坯内在质量；④铸坯柱状晶发达；⑤中心偏析加重，易产生中心线裂纹。

钢水温度过低的危害：①容易发生水口堵塞，浇铸中断；②连铸表面容易产生结疱、夹渣、裂纹等缺陷；③非金属夹杂不易上浮，影响铸坯内在质量。

二、钢水在钢包中的温度控制：根据冶炼钢种严格控制出钢温度，使其在较窄的范围内变化；其次，要最大限度地减少从出钢、钢包中、钢包运送途中及进入中间包的整个过程中的温降。

为什么高效连铸特别强调保证浇注钢水温度2010-03-19 22:02适宜的钢水温度（不同的钢种有不同的温度要求）可使高效连铸生产获得高质量的铸坯；而钢水过热度提高，钢坯坯壳减薄，钢水易于二次氧化，夹杂物增多，耐材严重冲蚀，易出现较肚、漏钢、柱状晶发达、中心偏析严重、缩孔严重等一系列问题。

高效连铸的生产实践和理论都得出了相同结论，即低温浇铸是提高拉速及改善铸坯质量的重要手段之一。

当然，温度低要有界限，温度过低会出现钢水流动性差、水口冻结、夹杂物难以上浮等问题。

所以高效连铸特别强调要保证浇注钢水温度；即钢水浇注温度均匀稳定地保证在规定的范围内。

高效连铸机的钢包支撑装置的特点高效连铸机的钢包支撑无论是回转台还是三包位行走小车，都应该做到换包快捷，易于上水口，易于阻挡下渣，最好能配有耐用的动态称重装置，以适合多炉连浇、保护浇铸等高效连铸的基本要求。

高效连铸机对中间包的要求（1）中间包容量大，钢水液面深度要保证足够的夹杂物上浮时间。

目前，年产60万吨的4机4流高效方坯连铸机中间包容量可达25吨，液面溢流标高900mm。

（2）中间包要有最佳温度场及热流分布（通过内腔形状，坝、挡墙等方法获取），以达到各水口之间的温度尽可能的均匀，即外侧水口与内侧水口温度差在±3℃为好。

（3）高效连铸由于连浇炉数高，要求中间包外壳体及底部不变形；炉衬经久耐用，最好是整体喷涂。

耐材不易腐蚀脱落污染钢水，尤其水口要经久耐用，最好配置水口快速更换装置。

高效连铸机对中间包车的要求高效连铸机作业率高，因此要求中间包车的事故率要低。

中间包车的升降系统要可靠耐用，升降平稳，以适应保护浇铸的要求。

称重装置尤其应可靠，使用寿命长，保证监控中间包液面高度，使中间包液面稳定，波动小，满足高效连铸的需要。

中间包车的横向移动要平稳精确，保证水口与结晶器的准确对位。

目前小方坯上多采用高低腿门式中间包车，这种中间包车易于操作，采用液压驱动，更快捷、平稳。

连铸的生产工艺流程：将装有精炼好钢水的钢包运至回转台，回转台转动到浇注位置后，将钢水注入中间包，中间包再由水口将钢水分配到各个结晶器中去。

结晶器是连铸机的核心设备之一，它使铸件成形并迅速凝固结晶。

拉矫机与结晶振动装置共同作用，将结晶器内的铸件拉出，经冷却、电磁搅拌后，切割成一定长度的板坯。

连铸钢水的准备一、连铸钢水的温度要求：钢水温度过高的危害：①出结晶器坯壳薄，容易漏钢；②耐火材料侵蚀加快，易导致铸流失控，降低浇铸安全性；③增加非金属夹杂，影响板坯内在质量；④铸坯柱状晶发达；⑤中心偏析加重，易产生中心线裂纹。

钢水温度过低的危害：①容易发生水口堵塞，浇铸中断；②连铸表面容易产生结疱、夹渣、裂纹等缺陷；③非金属夹杂不易上浮，影响铸坯内在质量。

二、钢水在钢包中的温度控制：根据冶炼钢种严格控制出钢温度，使其在较窄的范围内变化；其次，要最大限度地减少从出钢、钢包中、钢包运送途中及进入中间包的整个过程中的温降。

实际生产中需采取在钢包内调整钢水温度的措施：1）钢包吹氩调温2）加废钢调温3）在钢包中加热钢水技术4）钢水包的保温中间包钢水温度的控制一、浇铸温度的确定浇铸温度是指中间包内的钢水温度，通常一炉钢水需在中间包内测温3次，即开浇后5min、浇铸中期和浇铸结束前5min,而这3次温度的平均值被视为平均浇铸温度。

浇铸温度的确定可由下式表示（也称目标浇铸温度）：T=TL+△T 。

二、液相线温度：即开始凝固的温度，就是确定浇铸温度的基础。

推荐一个计算公式：T=1536-{78[%C]+7.6[%Si]+4.9[%Mn]+34[%P]+30[%S]+5.0[%Cu]+3.1[% Ni]+1.3[%Cr]+3.6[%Al]+2.0[%Mo]+2.0[%V]+18[%Ti]}三、钢水过热度的确定钢水过热度主要是根据铸坯的质量要求和浇铸性能来确定。

钢种类别过热度非合金结构钢10-20℃铝镇静深冲钢15-25℃高碳、低合金钢5-15℃四、出钢温度的确定钢水从出钢到进入中间包经历5个温降过程：△T总=△T1+△T2+△T3+△T4+△T5△T1出钢过程的温降；△T2出完钢钢水在运输和静置期间的温降(1.0～1.5℃/min)；△T3钢包精炼过程的温降（6～10℃/min）；△T4精炼后钢水在静置和运往连铸平台的温降(5～1.2℃/min）；△T5钢水从钢包注入中间包的温降。

题纲一、连铸系统流程二、转炉基础知识三、钢包基础知识四、中间包基础知识五、中间包永久层用耐火材料——浇注料及施工方法六、中间包工作层用耐火材料——干式料及施工方法七、冲击区——稳流器、冲击板和挡渣墙八、快换机构九、快换水口十、塞棒十一、浸入式水口一、连铸系统流程转炉出钢——大包吊运至回转台——回转台回转——大包开浇——中包开浇——连铸机出坯。

连铸系统工艺图二、转炉基础知识三、钢包基础知识大包烘烤大包回转台四、中间包基础知识中间包外形示意图中间包剖面示意图钢包浇注现场使用中的中间包1、中间包的作用：中间包是一个耐火材料容器，首先接受从钢包浇下来的钢水，然后再由中间包水口分配到各个结晶器中去。

其作用是：（1）降低钢水静压力，保持中间包稳定的钢水液面，平稳地把钢水注入结晶器；（2）促使钢水中的夹杂物进一步上浮，以净化钢液；（3）分流钢水。

对多流连铸机，通过中间包将钢水分配到各个结晶器；（4）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。

可见，中间包的作用主要是减压、稳流、去夹杂、贮存和分流钢水。

2、中间包的冶金功能①净化功能。

为生产高纯净度的钢，在中间包采用挡墙加坝、吹氩、陶瓷过滤器等措施，可大幅度降低钢中非金属夹杂物含量，且在生产上已取得了明显的效果。

②调温功能。

为使浇注过程中中包前中后期钢水温度差小于5℃，接近液相线温度浇注，扩大铸坯等轴晶区，减少中心偏析，可采取向中间包加小块废钢、喷吹铁粉等措施以调节钢水温度。

③成分微调。

由中间包塞杆中心孔向结晶器喂入铝、钛、硼等包芯线，实现钢中微合金成分的微调，既提高了易氧化元素的收得率，又可避免水口堵塞。

④精炼功能。

在中间包钢水表面加入双层渣吸收钢中上浮的夹杂物，或者在中间包喂钙线改变Al2O3夹杂形态，防止水口堵塞。

⑤加热功能。

在中间包采用感应加热和等离子加热等措施，准确控制钢水浇注温度在3~＋5℃。

3、中包内钢水流动特点（1）钢包注流相当于一个“喷射泵”的作用，把周围空气卷入到中间包钢液中而破裂为很小的气泡，形成附加环流，加重了钢水的二次氧化；（2）钢包注流进入中间包的冲击区，是一个高度紊流的区域，容易造成卷渣；（3）形成旋涡。

宝钢连铸中间包干式料应用前瞻摘要：随着宝钢连铸工艺的优化及对连铸钢坯质量要求的提高，中间包内衬采用耐火喷涂料（涂抹料）向镁质干式料发展的需求越来越高。

中间包是炼钢过程中接受从钢包流出来的钢水，并将钢水分配到各结晶器中去的连铸设备。

目前，中间包从缓冲器的作用已经演变成为钢水精炼的终端设备，其作用主要有两个：一是钢水的精炼；二是非金属夹杂的消除。

这就对中间包内衬用耐火材料提出了更高的要求。

在干式振动料没有出现以前，中间包内衬经过3个阶段的发展——无工作衬、绝热板和耐火涂料，但这三个阶段中间包内衬的使用寿命都很短，尤其是随着中间包快速更换水口技术的迅速推广，中间包的使用寿命得到大幅度提高，这就对中间包内衬的性能提出了更高的要求。

关键词：中间包、干式料、施工工艺1 中间包综述中间包是钢包与结晶器之间的中间容器。

使用中间包的目的是减少钢水的静压力,使钢流平稳注入结晶器。

钢水在中间包内停留时，使非金属夹杂物有机会上浮；在多流连铸机上，可以通过中间包将钢水分配到每个结晶器；在多炉连浇时，中间包可以贮存一定数量的钢水以保证更换钢包时钢水连续浇注。

1.1 中间包的功能：1、降低钢水静压力，稳定钢流，平衡地将钢水注入结晶器，减少钢流对结晶器中初生坯壳的冲刷：2、贮存钢水并保证钢水温度均匀，为多炉连浇连铸创造条件；3、净化钢水，可以使钢水较长时间的停留在中问包内并保持温度基本不变，有利于中间包冶金的进行，达到对钢液的进一步净化；为生产高纯净度的钢，在中间包采用挡墙加坝、吹氩、陶瓷过滤器等措施，可大幅度降低钢中非金属夹杂物含量；4、分流钢水，在多流连铸系统上，中间包把钢水分配给各支结晶器；5、防止钢液的再污染，通过中间包密封及中间包钢液面使用保护渣，防止中间包钢水的二次氧化反应，避免钢液吸氧吸氮。

1.2中问包的结构中间包按照功能结构可分为三个部分：1、衬体部分：它包括中间包的容器底部和侧壁用耐火材料，通常由保温层、永久衬、工作衬和冲击垫组成，这部分的耐火材料在中间包中的用量最大。

连铸技术的现状及发展趋势摘要：随着科学技术的发展，连铸技术的发展也越来越趋向于成熟。

本文主要介绍了连铸技术在国内外的发展现状和趋势，用到电磁冶金、终形连铸、中间包的加热、结晶器液压振动、在线调宽、摩擦力监控和中间包连续测温等技术，在介绍技术的同时，又联系现实的生产状况，分析了它的发展状况。

关键词：连铸技术；现状；发展；趋势一、近终形连铸技术的介绍近终形连铸技术就是一种集连铸、轧制和热处理为一体的可以生产特殊新材料的一种技术，它最大的特点就是快速凝固，这样可以生产出传统轧制工艺无法生产的材料。

连铸技术分为多种，下面介绍薄板坯连铸和薄带连铸技术。

对于薄板坯连铸技术，薄板坯连铸技术早在1989年就开始投产，在美国最先兴起，结合了德国当时最先进的生产技术。

随着时代的发展，薄板坯连铸技术也日渐成熟，早先只有国外公司拥有这种生产技术，现在，中国已经成为薄板坯连铸产能最大、生产线最多的国家。

对于薄带连铸技术，它相对于其它连铸技术更为先进，它属于冶金领域中一项前沿技术。

它又分为前期传统的技术和现代薄带连铸技术，区别于以前它最大的特点就是薄带连铸技术更加综合，它集连铸、轧制和热处理技术为一体，生产的薄带坯更加精细，并且可以一次成型。

现在的连铸技术中最受关注还有就是双辊薄带连铸技术，它广受关注的原因就是此种高效的生产工艺可以提高生产效率，增加高额的经济效益[1]。

双辊薄带连铸这种工艺非常复杂，所以至今没有完全掌握，虽然近些年有些突破性进展，但是，想要达到商业化量产阶段是不可能的，还是需要大量的研究和探索工作。

其中有几大问题，第一就是生产中的裂纹，这是制约此项技术发展的重大原因之一。

第二就是厚度不均匀的问题，现在能实现的厚度就是在小范围内波动，但还是不利于冷轧过程的进行。

第三就是连铸的速度，上面也提到，现在的技术不足，生产成品的速率低下，不能满足商业化需求。

第四就是薄带的宽度小，并且侧封还不理想。

剩下的还有铸辊的材质问题、钢液的氧化问题、二次冷却问题等等。