中间包流动控制形态的分析-pg麻将胡了模拟器链接

【摘要】随着连铸技术的发展，中间包已由原来的简单盛钢容器转变成具有冶金功能的反应器。而且，随着钢铁技术的发展，它的这种功能变得越来越强，其作用不仅仅是降压、稳压，保持连铸工艺稳定，把钢水均匀分配到各结晶器和实现多炉连浇的中间容器；而且还具有均匀钢水温度、成分，防止钢水二次氧化、减少钢中夹杂，改变夹杂物形态的重要冶金作用。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上浮条件有重要作用，直接影响着铸坯的质量。因此有必要控制中间包内钢液的流动状况以便选择合理的流动模式和钢水在中间包内的停留时间以充分发挥中间包的冶金功能。

【关键词】连铸；中间包；流动；冶金

一、中间包冶金技术概述

连铸中间包不仅用作钢液的存储器和分配器，实现多炉连浇以及稳定钢液流动、减小钢液静压力，而且还具有调整钢液成份、合金化、对低温钢液加热升温、合理改变流场、促使非金属夹杂物上浮、均匀钢液温度等功能。

中间包是炼钢生产流程的中间环节，它是提高钢产量和质量的重要一环。因此，随着连铸技术的发展，中间包的冶金作用受到越来越多的注意。

二、中间包流动形态控制

中间包对钢液清洁度、热均匀性及浇铸稳定操作起重要作用，中间包内合理的钢液流动是穩定浇铸的先决条件，并有利于提高钢液清洁度及热均匀性。因此，对中间包内流动状态进行研究有很重要的意义。

1、挡渣堰、导流坝和导流挡板

目前，在中间包内设置挡渣堰和导流坝是应用最为普遍的技术措施。通过在中间包设置挡渣堰和导流坝可以增加钢液在中间包内停留时间，促进夹杂物上浮，形成合理的温度场分布。

从图1可以看出，无控流装置的中间包中死区以及到水口的短路流是很明显的，这说明中间包的体积没有得到有效地利用。如图2所示，加挡渣堰、导流坝能明显改善中间包内钢掖流动方式。通过挡渣堰迫使流体向下流动，而导流坝则迫使流体向上流向渣金界面，从而阻止了短路流。

导流隔墙[1]是在上下游完全隔开的耐火材料上设置若干个不同尺寸和倾角的孔洞制成的。钢液根据需要的方向流过孔洞，其通过导流隔墙后的流速和方向由孔的大小和方向决定。

图3[2]所示为中间包内无控流装置、设置挡渣堰和导流坝以及设置多孔挡渣堰时的流动形态示意图。

2、湍流控制技术

湍流控制器（turbulence inhibiting pouring pad）相关研究工作始于1994年。如图4所示的冲击垫可将长水口直泻而下的钢流折返而冲向自己，钢流从冲击垫出来时又和下来的钢流相撞使冲击垫的湍流能量通过重复循环和逆向环状流而消散，上升钢流的速度因此大为降低，防止冲开长水口周围的渣层。另外，防湍流冲击垫的入口处的环型流能降低大包注流的速度，最后流体慢慢地流回钢液表面，大大降低其湍动能。

张立、钟良才等人通过对采用湍流控制器的中间包进行水力学模拟实验研究，得到以下结论：

（1） 中间包采用合理的湍流控制器，可以改善中间包流体流动特性。最小停留时间可增加30%～50%，峰值时间可增加40%～70%，从而提高了中间包活塞流体积分率。流体在中间包内的平均停留时间得到延长，死区体积下降；

（2） 在采用湍流控制器的中间包中，两块挡渣堰的中心距和导流坝底孔适当减小，有利于改善中间包的流动特性。可提高活塞流体积分率，消除中间包短路流现象；

（3） 采用湍流控制器的中间包，在两块挡渣堰之间的液面上，流体液面的流动平稳，无小而急的旋涡流动产生。因此，可以避免卷渣现象。

3、气幕挡墙的形成及其作用

中间包水口、塞棒吹氩技术作为防止钢液氧化，防止水口堵塞的密封浇注技术在我国各大钢厂己经被成熟应用。中间包底部吹氩作为一项重要的中间包冶金技术，在国外己成功用于工业实践，并受到了国内知名钢铁企业的重视。

迄今为止，国外采用中间包气体净化除去夹杂物的方式主要有两种：一是在中间包内埋设透气管；二是安装透气梁。

（1）埋设透气管 埋没透气管的方式有2种：一是在震捣的耐火混凝土中引入合成纤维，透气管埋设在永久层内；二是采用多孔喷料，透气管安置在永久层和工作层之间。两种结构均能满足细小气泡穿过中间包衬的要求。

（2）安装透气梁 德国neue maxhütte stahlwerke gmbh公司在90年代初期，进行了中间包安装透气梁，气体净化除去夹杂物的使用试验。结果表明，大尺寸夹杂全部去除，小尺寸夹杂物降低50%，微小夹杂物的去除效果不明显。

当气流形成气幕后可产生以下作用：

（1）改变中间包流场，阻碍大颗粒夹杂物由中间包的注流区向塞棒区移动；（2）氩气泡在上浮过程中带动夹杂物上浮，起到真空泵作用，进行脱气；（3）增加钢中夹杂物相互接触和碰撞的机会，促使夹杂物长大、上浮，从而使夹杂物被中间包渣吸收；（4）可改变中间包塞棒区的流场，减小塞棒区上部钢液向下的流速从而减少夹杂物被卷入结晶器的几率。

三、结论

通过在中间包内设置挡渣堰、导流坝、湍流控制器、多孔挡渣堰，以及中间包底吹氩等方式来改善中间包流场，延长钢液在中间包内停留时间，促进夹杂物上浮去除，提高钢液洁净度。