中间包 

一、中间包的作用及对中间包的要求

（一）中间包的主要作用

    中间包是钢包与结晶器之间用于钢水过渡装置。中间包承受连铸钢包流入的钢水后起“承上启下”作用。

中间包的作用是：

（1）稳定钢流，减少钢流对结晶器的冲击和搅动，稳定浇注操作；

（2）均匀钢液温度和成分；

（3）使脱氧生成物和非金属夹杂物分离上浮；

（4）在多流连铸机上起分配钢液的作用；

（5）在多炉连浇时，中间包能储存一定数量的钢水，以保证在更换钢包时不停烧、不断流，仍能正常浇注。

（二）中间包设计时应能够满足工艺的要求

（1）在易于制造的前提下，力求散热面积下，保温能好，外形简单；

（2）其水口的大小与配置应能满足铸坯断面、流数和连铸机布置形式的要求；

（3）便于浇注操作、清罐和砌砖，应具有长期高温作用下的结构稳定性。

二、中间包的形状与结构

（一）中间包的形状

   中间包的形状根据铸机的流数和布局，形式多种多样，有矩形、三角形、梯形、椭圆形、T形、V形等，但使用最多的是梯形，一般板坯1~2流；方坯3~6流。

   中间包包壳由钢板焊接而成，保证有足够的强度和刚度，在高温工作过程中不变形，内砌耐火砖。

   为了提高连铸坯的质量，防止钢水二次氧化，从钢包到中间包的注流应采用长水口，或者采用气体保护浇注。

   为了使钢水在中间包停留延长（5~10min），有利于夹渣物的上浮，进一步发挥中间包净化钢水的作用，提高钢水的纯净度，目前中间包向大容量（60t），深熔池（1.2m以上）方向发展，同时在中间包内不同位置加入挡墙，以改变钢液流动方向，消除死区，使夹杂物上浮。

（二）中间包的结构

1、中间包本体是存放钢水的容器，他主要由包壳体和耐火材料包衬组成。

（1）中间包壳体。中间包壳体是由20~35mm厚的钢板焊接而成的的箱型结构件。为了使壳体具有足够的刚度，能在高温、重载的环境下经烘烤、浇注、吊装、翻罐等多次作业而不变形，应在壳体外部焊有加强筋和加强箍；为了支撑和吊装中间包，在壳体的两侧或四周焊接吊耳环；另外还需设置钢水溢流孔、出钢孔，在壳体钢板上钻有多排用来作为耐火材料的透气孔。

（2）耐火材料包衬。中间耐火材料包衬由工作层、永久层和绝热层组成。其中绝热层用石棉板、保温砖砌筑或用轻质浇注料浇筑而成，保温层紧贴钢包壳体的钢板，以减少散热；永久层用黏土转砌筑或用浇筑料整体浇注成形；工作层与钢液直接接触，可用高铝砖、镁质转砌筑，也可用硅质绝缘板、镁质绝缘板或镁橄榄石质绝缘板组装砌筑，还可以再工作气壮表面喷涂10~30mm的一层涂料。

2、中间包包盖

   包盖的作用是保温和防溅，还可以减少炽热的钢水对钢包底部的辐射烘烤。它也是钢板焊接结构，内衬采用耐火混凝土捣打而成。包盖上留有预热用孔，塞棒用孔及中间一个钢包浇铸用孔。

3、挡板墙

   中间包挡渣墙的作用是可改变包内钢水的流动状态，是钢水中的夹杂物容易从钢水中分离出来，同时可使用中间包的传热过程和温度分布更加趋于平均，以利于对浇注钢水温度的控制。

4、中间包塞棒

   连铸中间包塞棒在多数钢厂采用整体塞棒。整体塞棒为铝碳质，结构型式为单孔型。

   中间塞棒主要由操纵手柄、扇形齿轮、升降滑杆、上下滑座、横梁塞棒、支架等零件组成。

   操纵手柄与扇形齿轮联成一体，通过环形齿条、拨动升降滑杆上升和下降，带动横梁和塞杆芯杆，驱动塞棒做升降运动。

   中间包的塞棒机构通过控制塞棒的上下运动，达到开闭水口、调节钢水流量的目的。

   中间包的形式与结构。它是由壳体、包盖、内衬、水口和挡渣墙等组成。

三、中间包主要参数的确定

   中间包主要参数有容量、水口和包体的主要尺寸。

（一）中间包的容量

   中间包的容量主要考虑在更换钢包过程中，中间包内的钢液量能够维持正常浇注的进行和有利于夹杂物的上浮。一般是取钢水包容量的15%-40%。中间包的容量要选择得适当，尤其在多炉连浇时，在不降低拉速又要保证包内必需的最低钢液面高度（大于250mm）的前提下，应使中间包的容量大于更换钢包间连铸机所必需的钢水量。容量过大钢水在包内停留时间长，钢水温降较多且浪费烘烤用燃料，一旦出现浇注事故时，包内残存的钢水也多。容量过小不能满足工艺要求。为此，中间包的容量主要应根据钢包容量、铸坯断面的大小和浇注的速度与流速来确定。

（二）中间包的主要尺寸

  （1）中间包的高度。中间包的高度取决于钢水在包内深度和钢包注流的搅动深度。它对注流稳定和夹杂物上浮有重要影响。根据实践经验，包内钢液深度不应小于400~450mm，一般为500~600mm以上，最大可达1000mm。包内钢液面到中间包上口应留有200mm左右的高度。

  （2）中间包的长度。中间包的长度主要取决于连铸机流数和流间距。应使其边部钢流能注入到最外边一流的结晶器内，过长会使边部钢水温度降低，耐火材料消耗增加。方坯流间距一般为1~1.3m。水口中心离中间包壁边缘约为200mm。

  （3）中间包的宽度。中间包的宽度应保证钢水冲击到中间包水口的最短距离不小于500mm，且不影响操作人员的视线。

  （4）包壁斜度。包壁斜度以10%~20%的倒锥度为宜。

四、中间包的水口参数

   （1）水口直径。水口直径应根据最大浇注速度来确定，要保证连铸机在最大拉速时所需的钢流量，水口全开时钢流要圆滑而密实，不产生飞溅或涡流。浇注时必须经常控制水口开度。如用塞棒式水口，水口过大，则塞头易冲蚀，钢流易散发，若浇小断面铸坯时，结晶器还容易溢钢，而水口过小又会限制拉速，水口也易”冻结“。

   （2）水口个数的距离。当铸坯宽度小于500mm时，一流只用一个水口。在这种情况下，水口的个数和所浇注的铸坯流数一样。水口间的距离即为结晶器的中心距，也是流间距，为便于操作，其值应大于600~800mm。当铸坯宽度大于700mm时，依具体尺寸可以适当增加水口个数。

   为了防止钢水由中间包注入结晶器时发生二次氧化、飞溅和散热，改善铸坯表面质量，避免捞渣操作等，目前已广泛采用了浸入式水口——保护渣浇注，基本上解决了铸坯的质量问题（特别是板坯的纵裂等）。形式有直孔和双侧孔，分别于方坯和板坯。

   双侧孔浸入式水口的出口孔方向有水平的、向上的或向下倾斜的（倾斜角度不超过30°）。

   一般认为向下倾斜的较好。

五、连铸中间包用的耐火材料

   在钢铁生产过程中，中间包是最终存放钢液的容器。中间包的形状不尽相同，但都具有调整钢流，进一步去除非金属夹杂物的任务。即要求中间包也成为精炼钢液的容器，因此，对中间包的包衬耐火材料也有较高的要求。随着连铸技术的发展，所用的耐火材料也有较大的变化与发展。目前采用最普遍的是：工作层Al2O3含量在50%左右的、用钢纤维增强的高铝浇注料；表面层喷涂MgO质涂料，采用合理的挡渣墙组合，改善钢液的流动状态，以利于夹渣物的上浮，挡渣墙材质为Al2O3含量在70%左右的经预烧的低水泥浇注料；近年出现的全碱性中间包，挡渣墙用镁质浇注料，内衬用镁质或钙质干式料，表面涂有相应材质的涂料。