中间包水口堵塞原因及预防措施

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。

Q195生产工艺研究作者：朱维生王振川来源：《硅谷》2014年第11期摘要新兴铸管新疆有限公司在生产Q195等低碳钢时，频繁出现蓄流、漏钢等事故，通过总结分析，制定了相关措施，取得了明显的效果。

关键词Q195；蓄流；漏钢；预防措施中图分类号：TF777 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）11-0137-021技术背景新兴铸管新疆有限公司炼钢部的工艺流程是：1300t混铁炉—120t氧气顶底复吹转炉—底吹氩处理一R10m弧形8机8流小方坯连铸机。

使用硅锰和硅铁等合金化，脱氧剂是硅钙钡（含铝）和钢水净化调质剂（钙质）；连铸中间包采用液压快换定径水口，采用大包长水口和中间包浸入式水口保护浇注，液面自动控制拉速。

冶炼钢种有低碳钢、普碳钢、低合金钢等2生产中出现的问题自2012年初投产以来，生产Q195等低碳钢时频繁出现蓄流、漏钢等生产事故，严重制约产能的发挥，给公司造成了较大的经济损失。

3事故原因分析1）中间包水口蓄流原因分析。

通过对几次生产事故分析，认为中包水口蓄流主要有以下几个原因。

①中间包烘烤温度。

由于煤气热值低，造成中包烘烤温度偏低，注入钢液后由于水口部位温度偏低容易结冷钢，使得水口内径变小或堵塞。

②中间包卫生。

打结中包时遗留在中包内的杂物未清理干净，或中包耐材脱落导致水口堵塞。

③转炉脱氧剂使用。

钢水流动性与钢中氧含量有直接关系，氧含量过低，钢水流动性不好，氧含量过高，夹杂物过多，影响钢水流动性。

转炉需要根据终渣氧化铁含量，适量加入脱氧剂。

脱氧剂加入过多，脱氧后产生了相当的A1203等氧化物夹杂，虽然经过底吹氩处理后，仍有一部分留在钢液中，这些夹杂物会随钢流进入中包水口，附着在水口内壁，造成细流、蓄流。

④吹氩时间不足。

水口结瘤是钢液中的脱氧产物和夹杂物在水口内壁积聚的结果。

吹氩不仅能使钢液温度和成分均匀，更重要的一个作用是形成氩气泡，吸附钢液中弥散的脱氧产物和夹杂一起上浮排出。

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。

简述中间包是个耐火材料容器，从钢包浇下来的钢水由中间包水口分配到各个结晶器中。

连铸具有提高金属收得率和降低能耗的优越性，使炼钢生产工序简化，流程缩短，生产效率显著提高.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：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、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。

3、减压稳流作用。

盛钢桶内液面高度有5—6m，冲击力很大，在浇铸过程中变化幅度也很大.中间包液面高度比盛钢桶低，变化幅度也小得多，因此可用来稳定钢液浇铸过程,减小钢流对结晶器凝固坯壳的冲刷.4、保护作用。

通过中间包液面的覆盖剂，长水口以及其他保护装置,减少中间包中的钢液受外界的污染。

5、清楚杂质作用。

中间包作为钢液凝固之前所经过的最后一个耐火材料容器,对钢的质量有着重要的影响，应该尽可能使钢中非金属夹杂物的颗粒在处于液体状态时排除掉。

中间包工艺要求：1、散热好，面积小2、保温性能好，外形简单3、水口的大小与配置满足铸坯断面、流数和连铸机布置形式4、便于浇注、清包和砌砖5、长期高温下的结构稳定性。

中间包的总体结构连铸机上均采用底铸式中间包。

它由包体、包盖、塞棒和水口等几部分组成，有长圆形、椭圆形以及三角形等。

1.包体和包盖包体包括包壁和包底。

包壁有外壳和内衬组成。

外壳一般用12—20mm厚的钢板焊成，易于制造.或用铸钢结构，刚性好但重量较大。

外壳上设有吊放罐用的吊钩（环）、安放对准用的支架和供烘烤罐时散发水蒸气用的排气孔。

内衬由耐火砖砌成,其内应有一定的倒锥度，以便清渣和砌砖牢固.内衬主要包括:工作层,永久层为30～40mm左右，用粘土砖砌筑;工作层如用耐火砖(粘土质、高铝质等)砌筑时厚度在100mm以上，用绝热板砌筑时视绝热板的厚度而定，一般在30~40mm左右.在方坯连铸机上，近年来普遍采用了“冷"中间罐，它的工作层是用绝热板(酸性或碱性）和胶泥砌成.绝热板的大小按已砌好永久层的内型制作。

连铸中级工考试资料（题库版）1、填空题大包保护套管的作用是防止钢水飞溅，防止（）正确答案：二次氧化2、单选内混式火焰切割烧嘴氧气与燃气的混合位置是（）。

A．烧嘴出口外B．烧嘴出口内C．进烧嘴前D（江南博哥）．烧嘴中正确答案：B3、单选转炉炼钢碳氧反应主要发生在冶炼（）期。

A．前B．中C．后D．前中正确答案：B4、问答题火焰切割的原理是什么？正确答案：火焰切割原理与普通的氧气切割相同，靠预热氧与燃气混合燃烧的火焰使切割缝处的金属熔化，然后利用高压切割氧的能量把熔化的金属吹掉，形成切缝，切断铸坯。

5、判断题吹氩可以均匀钢水成份和温度，所以吹氩时间越长越好。

正确答案：错6、判断题对涂料中间包要求耐热冲击性好，当从室温快速加热到1700℃时不炸裂，不剥落。

正确答案：错7、判断题偏析度小于零为正偏析。

正确答案：错8、判断题连铸圆坯的断面尺寸表示方法为直径。

正确答案：对9、问答题已知钢水包的容量为30t，实际浇注时间为30min，铸坯断面为150mm×150mm拉坯速度为1.4m/min，求连铸机的浇铸流数是多少？（铸坯的比重为7.6t/m3）正确答案：n＝G/（FVγT）＝30/（0.15×0.15×1.4× 7.6×30）＝4答：连铸机的浇铸流数是4流。

10、填空题在影响坯壳厚度的诸因素中，以钢液温度和（）对坯壳的厚度的影响最明显。

正确答案：拉速11、问答题火焰切割的优点有哪些？正确答案：火焰切割的优点有不受铸坯温度和大小的限制，切口较整齐，切缝附近不发生变形，火焰切割装置重量轻投资少，操作灵活，易于加工制造，维护方便。

12、单选一般来说，保护渣粘度越低，耗渣量（）。

A．越大B．越小C．不变正确答案：A13、填空题为了减小（），加速坯壳生长，结晶器应有合适的倒锥度。

正确答案：气隙14、单选随着碳含量增加，钢的屈服强度、抗张强度和疲劳强度均（）。

A．不变B．提高C．降低正确答案：B15、判断题在生产实践中，保护渣的熔点一般控制在800～1000℃。

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）。

2010特钢年会论文集2010年10月连铸钢水流动性差的原因及改进措施探讨费三林潘明旭王品刘高利刘月云(湖北新冶钢有限公司，黄石435001)摘要：连铸钢水流动性差，主要表现为大包内钢水流不出或中包水口内的钢水流量小，究其原因，一是钢水温度不适宜，二是水口结瘤。

本文主要着手分析影响中包钢水流动性的结瘤物成分，弄清其来源，再结合实际生产，对造成适铸钢水流动性差的原因进行分析，并对如何采取相应的措施进行探讨。

关键词：钢水流动性重接夹杂物中间包水口The cause for poor fluidity of GCrl5liquid steel and corrective measure probeFE I S an．1in，PA N Ming·XU，WANG Pin，LI U Gao．1i，LIU Y ue-y un(H u be i Xinyegang St eel C o Ltd，Huan gshi435001)Abst rac t：t he poo r flui dity of ca st in g li quid steel mainly s ho w s that t he re is n o liqu id steel outflowing f r om l ad le furnace O r the flow rat e is small in tundish，which is caused by e ith er impr ope r liqu id steel t e m p e r a t u r e o r noz z l e c l o g g i ng．T h i s pape r i s f o c u s o n an al y s i n g the co mp o ne nt of n o d u la t i o n whic h a ffect t he li qu id steel f l ui di t y,a nd cle ar ifi ng its SOUrCe，thereafter analysing the c a u s e fo r p o o r fluidity of liqui d steel c o mb i ng a ct ua l p r o d u c t i on，a n d at las t study o n ho w to tak e measures is p ro ce ed ed．Key Words：FI_uidity of liquid，Rejoining，Inclusion，Tundish no z z l e1前言现实生产中经常发生因连铸钢水流动性差致使连铸机生产波动频繁，严重时导致连铸停浇，既影响铸坯质量的稳定又影响钢厂生产的成本，严重降低炼钢工序收益。

方坯连铸中间包侧面排渣法的应用实践摘要：介绍了红钢方坯连铸中间包存在的问题，其渣子不易排出，使用寿命短，对铸坯质量和连铸生产成本有较大影响。

根据存在的原因进行了分析，提出了改进措施，开发出了一种满足实际生产要求的新排渣法及排渣装置，并取得了令人满意效果。

关键词：方坯连铸；中间包；侧面排渣法近二十年来，随着连铸技术的深入发展与推广，连铸已成为钢铁生产中的重要环节。

在实际生产过程中，中间包是重点设备，是连接钢水包和结晶器之间的盛放钢水的容器。

在生产使用过程中，他具有减压、分流、去除夹杂物和存储钢水的功效。

因此中间包的寿命和优劣，直接影响着连铸机的产量和质量。

随着连铸生产技术的发展和产量的提高，以前采用的8～12h的普通包已经满足不了连铸的实际生产。

为了提高铸坯收得率、降低生产成本及开浇安全风险，采用26h及40h以上的长寿命中间包组织生产，但实际生产中由于中间包不能及时向外排渣确保正常的中间包液面高度，致使生产事故频发，未能达到预期的效果。

为了尽快扭转这一局面，达到节能降本的目的，炼钢厂对中间包及排渣技术进行攻关改进，取得了令人满意的效果。

一、连铸机中间包的作用（1）中间包内的钢液面可保持在某一高度基本不变，使钢水在较小与稳定的压力下平稳地注入结晶器，从而保证结晶器液面平稳无飞溅和紊乱。

（2）进一步均匀钢水的温度和成分。

（3）钢水在中间包内有一定的停留时间，有利于脱氧产物和非金属夹杂物的上浮。

（4）对多流连铸机，通过中间包将钢水分配给各结晶器，达到分流作用。

（5）中间包能贮存一定的钢水，从而保证钢包更换时不必停浇，为多炉连浇创造条件。

由此可见，中间包的作用是：减压、稳流、除渣、均温、分流和储钢。

二、中间包连浇炉数存在的原因及分析（一）存在的原因根据目前连铸生产技术，连铸的中间包一般都在12h以上，为了提高铸坯收得率、降低生产成本及开浇安全风险，都采用26h及40h以上的长寿命中间包组织生产。

中间包的容积一般为钢包容积的20%～40%，在中间包内为了使大颗粒夹杂上浮和避免卷渣，中间包钢水液面深度为500～800mm。

中间包干式料施工说明⑴包底施工首先装上中间包水口座砖，水口座砖上水平面必须保持在同一个平面上，然后在座砖内孔用编织袋或其他物品塞住，以防止包底施工时从水口座砖孔漏涂料以及散料流入水口内堵塞水口。

根据设计包底的厚度然后从一段到另一段向包底均匀倒入干式料，等包底倒完料后用铁锨将包底尽量整平，之后可用脚或其他器具再将包底压平一下。

材料施工高度要求略高于水口座砖的上表面高度，这样有利于胎模能与包底材料充分接触。

⑵侧壁和冲击区施工施工完包底后，将胎模坐入中间包内，坐模时要保证胎模四周与永久层的间隙宽度对称相同，以避免出现施工完的中间包工作衬厚度不均。

整个包壁施工分两次加料和两次振动。

倒料的时候要沿侧壁四周均匀的倒入，每倒入一袋料的同时，最好用木棍或是小直径的振动棒沿胎模四周拖动，目的是使材料充分排气从而致密，同时有利于减少胎模振动过程中材料的偏析。

等包壁料的高度达到渣线处（或略低）时开动振动电机振动3～5分钟。

之后，按照以上步骤加渣线料，直至材料填满整个间隙。

加料时让材料高度略高于永久层的高度，然后开动胎模上部的振动电机，振动时间在3～5分钟。

最后将顶部料捣实即可。

⑶固化加热施工完毕，用烤包器在胎模内进行加热，胎模温度控制在250℃～350℃之间，加热控制时间以涂料厚度1/3以上颜色变为棕红色为准，一般加热时间在2小时左右。

⑷冷却和拔模胎模冷却时间在2小时左右。

具体观察结果是等到干式料和模具有部分细小缝隙时即可。

待胎模冷却后，用行车将胎模拔起，应尽量让行车行至中间包正上方，拔模时要小心，防止将工作衬损坏。

拔模后，取去水口内的编织袋，将水口内的料清除干净。

⑸烘烤使用前需对中间包进行烘烤，烘烤时可根据现场条件烘烤3小时左右即可投入使用（要按照小火、中火、大火三个阶段进行）。

烘烤时间除了考虑中包塞棒水口等其他要求外在这里没有特别的要求，可延长也可适当缩短直至将中包温度烘烤到浇钢所需温度即可。

但不宜长时间烘烤。

备注：中间包干式料存放要防潮防湿，特别是夏季不宜长时间存放。