连铸中间包整体稳流器的结构设计与应用

连铸中间包整体稳流器的结构设计与应用

郭振峰 吕艳改 许彩云 任红霞 王艳娜

( 濮阳濮耐高温材料(集团)股份有限公司，濮阳457100)

摘要: 结合整体稳流器在连铸中间包上的应用特点，探讨了两种结构形式的整体稳流器对钢液流动状态的影响，并阐述了整体稳流器在中间包上的结构设计与应用。

关键词:整体稳流器;中间包;结构设计;应用

1 前言

整体稳流器作为中间包承接钢水的重要部件，不仅可提高中间包冲击区部位钢液的抗冲刷能力，而且还能有效改善钢液的流动状态，减少出水口附近区域的温度差，延长钢液在包内的停留时间，促使非金属夹杂物充分上浮排除。整体稳流器在连铸中间包上的应用业绩得到了众多国内外钢铁企业与耐材生产厂商的广泛好评和积极评价，对于提高连铸机作业率具有举足轻重的作用。

整体稳流器作为中间包承接钢水的载体材料可有效提高连铸中间包冲击区部位的抗热震与抗冲刷能力。整体稳流器以Al₂O₃和MgO 为主要原材料，利用搅拌机加水生成熟料，然后将熟料灌输到制作好的模腔内振动成型，自然冷却凝固后利用恒温室设置的烘烤曲线烘干处理。整体稳流器按照客户不同的冶炼工艺要求及稳流器自身的材质与内衬厚度的不同选择有针对性的烘烤曲线进行烘干。

整体稳流器的外形与内形结构受中间包本体包壳、中间包永久衬、中间包工作衬、注流口位置与塞棒的影响而有所调整。随着中间包干式料的成功开发与应用使得中间包本体寿命由原来的5～6h 提高到36～40h，整体稳流器的设计与应用对于保障中间包连浇炉数起到良好的助推作用。

整体稳流器往往设计在中间包冲击区核心部位，以提高该部位抗冲刷能力，减少穿包、漏包、红包现象发生。整体稳流器的结构设计对于钢液的流体流向有重要影响。总结国内外数十座连铸中间包常用的整体稳流器结构与形状有助于提高我们对于整体稳流器的思想认识及优化改进的发展方向，能够分析在不同连铸中间包上使用整体稳流器的特性及选择的结构模式。

2 整体稳流器结构形式

整体稳流器作为中间包承接钢水的重要部件，其结构形式主要有两种:一种是溢流式稳流器;另一种是导流式稳流器。

2． 1 溢流式稳流器

溢流式稳流器为连铸中间包常用的结构形式，此种稳流器的外形特征可以采用圆形、椭圆形、双圆桶形及方形设计(图1)，稳流器的总体高度一般在500mm以下，主要起稳流作用，防止连铸中间包前期受到钢液的热冲击与喷溅，缓解冲击区部位工作层的抗冲蚀能力。钢水通过灌满稳流器内腔达到钢液自行分流的目的。为了增加稳流器的抗冲刷能力及耐材寿命，稳流器的冲击点区域采用镁碳砖机压成型工艺，大大增加了稳流器的整体耐冲刷能力，满足了连铸中间包高寿命的同步要求。

2． 2 导流式稳流器

导流式稳流器采用钢液的导分流技术，用于满足不同注流孔位置的需要。冲击区最近的注流孔区域钢水的静压力最大，静压力越大造成该注流孔的拉速越高，这对连铸机的浇坯快慢节奏是有影响的，当然中间包塞棒的控流方式还是占着主流作用。控制好各注流孔的拉速大小关系到炼钢工艺的一系列举措，对形成的钢坯质量有直接或间接的影响。导流式稳流器目前常用的有导流槽结构和导流孔结构(图2)，各耐材生产厂商依据数模软件对连铸中间

包做流场分析，以判定导流式稳流器结构设计的合理性、科学性和实用性。

3 应用

3． 1 邯钢新一炼钢厂方坯干式料中间包工艺条件

目前该类中间包使用寿命一般在12～14h，作层分渣线干式料和非渣线干式料，方坯单包浇钢时间48min左右，浇钢过程全采用保护浇铸，中间包钢水容量在40t左右，浇钢温度在1535 ～1 560℃之间，钢水液面高度约750mm。

试验在12#包上进行，浇钢时间为15h33min，连浇19炉，钢种HＲB400A，前6炉包中钢水温度一直偏高，在1560℃左右，中后期温度在1535℃左右，比较正常，连铸中间包的钢水流向采用导流槽式整体稳流器［图3(a) ］。

3． 2 上海宝钢不锈钢一分厂方坯涂料中间包工艺条件

该中间包钢水容量在30t左右，单炉浇钢时间在75min左右，拉速为1． 0 ～ 1． 1m·min－1。浇钢温度在1530～1 550℃之间，钢坯厚度200mm，宽度750～1600mm，连铸中间包的钢水流向采用溢流式整体稳流器结构［图3(b) ］。表1列出了上海宝钢不锈钢一分厂中间包稳流器的试验数据。

3． 3 珠海粤裕丰钢厂方坯涂料中间包工艺条件

该中间包包型为5机5流方坯中间包，钢种以HＲB335、HＲB400 为主，单炉浇钢时间在28min左右，中间包钢水温度在1520 ～1 550℃之间，中间包钢水容量在40t左右，方坯断面尺寸为160mm×160mm，拉速为1． 6 ～ 2． 8m·min－1，连浇炉数在20炉左右。连铸中间包的钢水流向采用导流孔式整体稳流器结构［图3(c) ］。表2列出了珠海粤裕丰钢厂方坯涂料中间包稳流器的试验数据。

4 结语

我公司多年来一直从事着连铸中间包耐材的整体承包工作，在连铸中间包的整体承包上有着丰富的设计理论与施工经验，能够满足各类型中间包上所使用整体稳流器的各项指标与要求，同时在与客户交流方面不断吸取连铸中间包的新工艺与新技术。整体稳流器在中间包上的应用前景将会越来越宽广，越来越成熟。