[01478806]高品质洁净钢连铸中间包新型控流装置开发与工业实践

随着用户对钢材品质要求的不断提高，冶炼过程对钢水洁净度的控制也日益严格。作为钢水浇注分配器的连铸中间包，其功能已日趋多样化，其中净化钢液、去除夹杂物能力是衡量连铸中间包设计是否合理的标准。连铸中间包净化钢水是依靠其控流装置的设计来实现的。该项目依托本溪钢铁集团有限责任公司炼钢厂，以高品质钢生产为研究对象，在对国外先进技术进行充分消化吸收的基础上，研究和开发了新型湍流控制器、新型气幕挡墙技术、新型导流孔隔墙技术，成功运用于本钢大板坯连铸中间包上，并实现了稳定生产。　　实验室数学物理模拟研究显示，中间包采用结构和尺寸合理的湍流控制器，最小停留时间可增加50%，峰值时间增加70%，活塞流体积分率扩大65%，死区体积分率减小45%左右，且水模实验获得的夹杂物去除率约为21～25%。使用湍流控制器还可以起到改善钢水流动状态，防止注流喷溅和吸气的作用，对于连铸非稳态浇注至关重要；气幕挡墙技术是通过在中间包底部安装弥散透气砖吹氩，以实现小气泡去除夹杂物的目标。在双挡墙基础上增设气幕挡墙，最小停留时间变化不大，但峰值时间可延长70%以上，死区体积分率可降低2/3左右，避免了中间包温度和成份不均的现象。工业实践表明，使用优化后湍流控制器＋双挡墙＋气幕挡墙组合，吹氩并未导致中间包钢水温度的明显改变，吹氩一侧铸坯中全氧和氮、氢含量明显低于不吹氩一侧；夹杂物电解和金相观察发现，使用气幕挡墙，钢中小于20μm的小颗粒夹杂物降低了约50%，大于30μm的大颗粒夹杂物基本消除，夹杂物控制水平达到国际先进水平。工业实践证明，湍流控制器与气幕挡墙技术是有效可行的，技术较为成熟，安全性良好，不会对钢水产生二次污染，特别使用于高级别钢种（如高级别石油管线钢、深冲IF钢、硅钢等）的浇注，该技术的使用对于提高钢水洁净度具有重要意义。该项目实施以来共为本钢炼钢厂带来累计7,164.3万元的经济效益，具有较大的推广价值。