中间包冶金与耐火材料.doc

中间包冶金与耐火材料 丰文祥1, 2 陈伟庆1 赵继增2 1 北京科技大学冶金与生态学院，北京 100083 2 北京利尔高温材料股份有限公司，北京 102211 摘 要 中间包冶金是继钢包冶金之后一项重要的炉外精炼工艺，有其特殊的工艺特点和要求。本文从去除钢液非金属夹杂物的角度分析了中间包钢液夹杂物的来源、去除机理及中间包冶金技术，重点阐述了中间包用耐火材料在中间包冶金中的作用。 关键词 炉外精炼，连铸，中间包，夹杂物，耐火材料 Tundish metallurgy and refractories Feng Wenxiang1,2 Chen Wenqing1 Zhao Jizeng2 1）Metallurgy and Ecology Engineering School, Science and Technolgy University Beijing 2）Beijing Lirr High Temperature Materials Compnay, Limited Abstract Tundish metallurgy is an important secondary refining technology after steel ladle metallurgy, and has its unique technological requirement and characteristics. Focused on the inclusions in steel, this paper has analysized inclusion sources and removal mechanism in tundish, and based on which, tundish metallurgy technology has been introduced. The contribution of refractories for tundish metallurgy has been highlightedly expatiated. Key words Secondary refining, continuous casting, tundish, inclusion, refractory 1 引言 近些年来，随着冶金技术的发展和对钢洁净度要求的不断提高，中间包作为连铸工艺中钢液凝固之前所经过的最后一个耐火材料容器，不再单纯作为钢液的储存器和分配器使用，而是作为冶金反应容器的一部分，继续承担着特殊的炉外精炼重要任务，中间包冶金的重要意义逐渐被人们认识并得到了快速发展[1,2]。 中间包冶金自20世纪80年代初被加拿大麦克林（A.McLean）教授提出以来[3]，许多研究成果已经转化为实际应用的技术措施，如中间包结构设计、钢液流动控制技术、保护浇注、恒温浇注、吹氩清洗、离心流动技术、电磁搅拌等，通过对钢液在中间包内的流动方式产生影响，除了均匀钢水的温度和成分外，还可延长钢液在中间包内停留时间和改变流动路径，促进夹杂物上浮去除，达到降低夹杂物含量、提高钢液洁净度的冶金效果。 本文分析了中间包钢液夹杂物的来源和去除机理，介绍了中间包冶金技术的新进展及耐火材料在中间包冶金工艺中的作用。 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 丰文祥，工程师，硕士，北京利尔高温材料股份有限公司，E-mail：fengwenxiang2007@163.com 2 中间包钢水夹杂物的来源 如同所有炼钢过程一样，中间包钢水中的非金属夹杂物内生夹杂物外来夹杂物主要是钢水和外界（渣及耐火材料）之间偶然的化学和机械作用产物内生夹杂物的类型和组成取决于冶炼的脱氧制度和钢的成分是一些比重比较大的脱氧、脱硫产物没有及时排除随着钢液温度降低，硫、氧、氮等杂质元素的溶解度相应下降，这些脱溶的夹杂元素与金属化合生成非金属夹杂物在沉淀。.2 外来夹杂物外来夹杂物数量较少尺寸大成分复多相结构，与小夹杂物均匀弥散分布不同，外来夹杂物在钢中零星分布此类夹杂尺寸大，对钢性能危害更大。外来夹杂物总是与实际操作相关，而且其来源主要就是二次氧化、卷渣衬侵蚀。二次氧化产生的外来夹杂物空气作为二次氧化的共同来源，以下列方式进入钢液：在钢水注入处强烈的湍流造成钢水表面吸入空气，流动的钢液表面形成的氧化薄膜重新卷入钢液后形成的在这类二次氧化过程中，脱氧元素如Al、Ca和Si等优先氧化，氧化产物发展成为非金属夹杂物，通常比脱氧夹杂物大1～2个数量级。二次氧化产物另一来源是渣