中间罐除杂技术的研究与分析

卢焱军

摘 要：大力开发连铸中间罐内去除钢水夹杂物是我国连铸生产的一个重要课题，在节省成本的基础上尽可能的加强中间罐的排杂能力，能较好的提高钢水质量。为此，讨论在中间罐中除去钢水中夹杂物的主要技术和方法，并对它们的工作原理进行研究分析。

关键词：中间罐温度；连铸；吹氩；中间罐除杂；冶金

中图分类号：TB

文献标识码：A

文章编号：1672-3198（2014）09-0192-02

1 引言

中间罐的使用在冶金技术中是保证炼成优质钢的关键举措，其作用是连铸过程中向结晶器提供洁净的钢水，为了达到此目的，国内外诸多钢厂均引进或自主研发适合自己的除杂技术。其中中间罐温度的控制便是最有效措施之一，可调节的工作温度可以提炼出高质量的钢材，该措施结合合理的耐火材料，将损失的温度降到最低，成本也得到了控制，中间罐吹氩技术是一种通过化学元素造成的物理过程来进行除杂的，该项技术也达到了一定程度的除杂目的，在此基础上再配以容量加大的中间罐，延长杂物的排除时间，这样处理后的钢水则更纯净、质量更高。

2 中间罐温度的控制

钢水的温度是连铸工艺过程中不可预测的一个变数，只能用外部加热来调节钢液的温度，确保该过程能在稳定的温度下顺利进行。中间罐为钢包和结晶器之间的容器，是钢液进入结晶炉的最后步骤，采用中间罐在线操作有利于提高产量，中间罐温度控制技术还能减缓钢液的温度波动，利于稳定提升产品质量，从而降低钢水的出钢温度，有利于节能和节约耐材。下图是中间罐内各部位的温度损失概念图，热量的损失不可避免，我们要做的就是如何弥补这部分热量损失让生产持续顺利进行。中间罐的热平衡过程如图1所示。

虽然说连铸对中间罐的要求不高，但是对于它的制作成本还是有一定要求的，喷涂料现在又发展到了超轻质，其中成分比例为MgO>85%，SiO2<7%，密度1.15g/cm3。这对于减少用量降低成本提高保温效果是非常有意义的。

4 中间罐底吹氩技术

4.1 罐底吹氩技术的原理

因氩气属于惰性气体，吹入钢包中的氩气不参与任何化学反应，所以这里采用氩气。钢包底将氩吹入钢水中，以气泡的形式分散于钢水并上浮，周围的钢水受浮力的驱动，在透气砖上方形成向上流股，达到钢液顶部向水平方向转向，然后沿钢包壁处向下返流，使钢水在钢包内循环流动，从而使添加在钢水中的合金、熔剂等加速熔化，促进钢液成分和温度的均匀以及钢液中夹杂物的上浮，去除了钢中的非金属夹杂物和有害气体，达到精炼钢液的目的。

4.2 中间罐罐底吹氩的适用范围

夹杂物也是有大小的，对于太小的夹杂物，吹氩技术也是达不到理想效果的。下面我们就不同直径的夹杂物进行吹气的去除率做出了统计，如下图2所示。

由图2可知，随着夹杂物的颗粒尺寸减小，吹气过程对其去除率影响逐渐增加，不过对于大颗粒夹杂物，当尺寸达到80微米以后，吹气对杂物去除率增长不是很显著，但是也高达93%以上。

4.3 影响中间罐吹氩除杂的其他因素

首先吹气位置，在钢包注流与中间罐水口间吹气效果是最佳的，其次适当的增大吹气量以及加入一些可融熔的覆盖渣也有利于钢水中夹杂物的上浮，因为向中间罐内吹氩本身也是可以加快钢液中可融性物质熔融的。

5 中间罐的容量对夹杂物的影响

5.1 增加中间罐容量后的效果

一直以来夹杂物尽可能上浮的有效措施肯定少不了增加中间罐容量，也就是增加钢水的长度，其目的就是让钢水在缸内停留的时间延长，这样有利于杂质上浮的更彻底。

6 总结

中间罐的设计是一条深远悠长的路，技术每年都在改进，但是不是每种都适应某个工厂，选择更好的产品方案能为钢厂获得成倍的收益。可以说除杂是中间罐设计考虑的最大问题，也是其最大目的，本文提到的也只是中间罐除杂中的冰山一角，更多新技术也正在研发之中，期待中间罐设计的又一次革新。

参考文献

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