經(jīng)過(guò)精煉后的鋼水的潔凈度是很高的，如何保持、甚至更進(jìn)一步提高鋼水的潔凈度，是連鑄工序操作中需要控制的重點(diǎn)。
1、鋼包—中間包的保護(hù)澆注技術(shù)
中間包鋼水和空氣的接觸一般有以下幾種情況：敞開(kāi)澆注或鋼包長(zhǎng)水口密封不嚴(yán)導(dǎo)致吸入空氣；鋼包長(zhǎng)水口下方因鑄流沖擊而導(dǎo)致鋼水液面劇烈波動(dòng)引起的鋼水暴露和空氣卷入；空氣通過(guò)中間包覆蓋劑進(jìn)入鋼水中。
因吸入空氣造成中間包鋼水氧含量的增加是上述三種情況之和，常用鋼包到中間包鋼水中氮含量的增加來(lái)衡量所吸入空氣的數(shù)量。為防止二次氧化，廣泛采取鋼包鋼流的保護(hù)澆注技術(shù)，同時(shí)在中間包鋼水表面加覆蓋劑來(lái)隔絕空氣。
保護(hù)鑄流的方法很多，國(guó)內(nèi)大多采用長(zhǎng)水口加吹氬技術(shù)，密封的效果與水口結(jié)合部的設(shè)計(jì)、所采用的密封材料以及操作密切相關(guān)。所存在的問(wèn)題是效果不夠理想，并且不夠穩(wěn)定，而國(guó)外鋼廠現(xiàn)在追求的目標(biāo)是吸氮量等于零。
在中間包容量大、長(zhǎng)水口浸入深度適當(dāng)、鋼水液面不存在劇烈的波動(dòng)時(shí)，長(zhǎng)水口下的紊流是有利于夾雜物的碰撞、聚合的，但國(guó)內(nèi)中間包普遍容量較小、熔池較淺，而鋼包注入的鋼水有很大的動(dòng)量，造成鋼水由中間包底部反彈上去，使長(zhǎng)水口周?chē)捻斣鼰o(wú)法嚴(yán)密覆蓋鋼水，成為二次氧化氧源的主要入口。
現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)時(shí)經(jīng)常發(fā)現(xiàn)，鑄流沖擊區(qū)周?chē)?、渣十分活躍，不斷更新的鋼水將空氣中的氧源不斷地帶入鋼水中，反沖的鋼水還會(huì)將一些頂渣卷入鋼水而形成外來(lái)夾雜，此處成為國(guó)內(nèi)大多數(shù)鋼廠空氣和爐渣卷入的主要場(chǎng)所。國(guó)外廣泛采用的大容量中間包，既可以增加鋼水平均停留時(shí)間，又可以減輕鑄流沖擊區(qū)鋼液面的波動(dòng)。
此外，針對(duì)空中間包對(duì)第一爐鋼水的氧化，采用中間包頂蓋密封、預(yù)充Ar氣（O2<1％，N2<5％）來(lái)解決，可使頭坯吸氮減少5ppm，T[O]減少10～15ppm，[Al]s損失減少70ppm。
2、中間包覆蓋劑和耐材
在中間包鋼液面廣泛采用覆蓋劑對(duì)鋼水進(jìn)行保溫和隔絕空氣，也有的廠家采用中間包惰性氣體密封和真空中間包，因中間包蓋高溫下容易變形，出現(xiàn)水冷氬封中包蓋。中間包真空澆注還可以降低鑄流對(duì)結(jié)晶器坯殼的沖擊，避免彎月面附近鋼液的卷渣，使結(jié)晶器內(nèi)鋼液面的波動(dòng)明顯降低。
隨著企業(yè)所生產(chǎn)的鋼種對(duì)清潔度的要求越來(lái)越高，人們對(duì)中間包覆蓋劑吸收夾雜的作用也越來(lái)越加以重視。中間包采用的覆蓋劑一般可分為以下幾種：
酸性覆蓋劑：典型的即碳化稻殼，其絕熱性能好，但在鋼渣界面難于形成液渣層，難于隔絕空氣，吸附夾雜能力也較差。
中性覆蓋劑：一般CaO/SiO2=0.9~1.0,鋼水面易形成液渣層，有較強(qiáng)的隔絕空氣和吸收Al2O3能力，但保溫性能較差，渣中SiO2易與鋼水中[Al]發(fā)生反應(yīng)。
堿性覆蓋劑：（CaO＋MgO）/ SiO2>3，吸收Al2O3能力強(qiáng)，但堿度較高時(shí)易結(jié)殼。
雙層覆蓋劑：鋼水面使用堿性覆蓋劑以形成液渣層隔絕空氣，同時(shí)吸收夾雜物，其上再添加碳化稻殼保溫。
據(jù)Suito和Schenck研究結(jié)果，渣中堿度增加，F(xiàn)eO的活度系數(shù)降低，而MnO的活度系數(shù)則增加，因此使用堿性覆蓋劑可抑制鋼水中[Al]與覆蓋劑中（FeO）、(SiO2)反應(yīng)，因低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼中Mn含量和中間包覆蓋劑中MnO含量較低，所以理論上應(yīng)優(yōu)先使用高堿度中間包覆蓋劑。
目前中間包覆蓋劑國(guó)內(nèi)一般中小型鋼廠仍采用碳化稻殼，大型鋼廠多采用中性覆蓋劑，堿性和雙層覆蓋劑則尚待進(jìn)一步開(kāi)發(fā)。
隨著澆注時(shí)間的延長(zhǎng)，進(jìn)入中間包的引流砂、浸蝕的耐材、上浮的夾雜等造成中間包成分發(fā)生較大改變。
3、下渣和卷渣
連鑄過(guò)程的下渣和卷渣是造成鋼水二次氧化的主要原因，所以卷入的爐渣同時(shí)成為鋼中大型非金屬夾雜物，具有極大的危害。
發(fā)生在中包區(qū)域的下渣和卷渣主要有：
(1)鋼包開(kāi)澆時(shí)的引流砂和燒氧形成的氧化產(chǎn)物進(jìn)入鋼水中;
(2)鋼包開(kāi)澆時(shí)鋼水從中間包渣面上進(jìn)入熔池中，由此造成的沖擊乳化卷渣，常發(fā)生在連澆換包時(shí)；
(3)鋼包澆注末期和中間包液面較低時(shí)，鋼水面低于臨界液面高度出現(xiàn)渦流造成的下渣。
此外還有中間包容量過(guò)小或長(zhǎng)水口進(jìn)入較淺引起的水口區(qū)域鋼水劇烈波動(dòng)造成的卷渣。
針對(duì)下渣和卷渣所采取的措施有：
(1)鋼包全自動(dòng)快速開(kāi)澆和浸入式開(kāi)澆技術(shù)：全自動(dòng)是為了避免燒氧而造成的氧化性渣，同時(shí)為浸入式開(kāi)澆創(chuàng)造前提條件;快速是為了保證中間包液面足夠的高度，以避免中間包鋼水液面過(guò)低造成的卷渣。浸入式開(kāi)澆是在鋼包長(zhǎng)水口浸入中間包熔池之前排出引流砂，在鋼包水口浸入到中間包熔池下面時(shí)鋼水流出，以避免鋼包引流砂的污染和開(kāi)澆鋼流對(duì)中間包的爐渣的沖擊卷渣。
(2)實(shí)行鋼包稱重或采用下渣檢測(cè)裝置，主要目的是防止鋼包澆注后期的渦流下渣，同時(shí)避免了澆鑄后期撤出長(zhǎng)水口人工判斷終點(diǎn)造成的二次氧化。
(3)實(shí)行中間包恒重澆鑄或采用液面檢測(cè)裝置，主要為恒定中間包液面，避免中間包液面過(guò)低造成渦流下渣，或結(jié)晶器鋼液面波動(dòng)造成的卷渣。
(4)鋼包水口端部采用破渣器，以防止水口粘附渣帶入結(jié)晶器。
(5)中間包開(kāi)澆時(shí)在浸入水口上方采用擋渣器，防止渣子直接進(jìn)入結(jié)晶器。
(6)采用H型中間包，減少鋼包更換時(shí)中包鋼水液面波動(dòng)，提高過(guò)渡坯質(zhì)量。
連澆時(shí)鋼包更換前后以及開(kāi)澆、澆注末期（統(tǒng)稱非穩(wěn)態(tài)澆注期）十分容易引起下渣和卷渣，生產(chǎn)實(shí)踐表明這些鑄坯往往引起軋制過(guò)程產(chǎn)品不同程度的缺陷，因此許多鋼廠已開(kāi)始注重將非穩(wěn)態(tài)澆注期鑄坯的清潔度提高到穩(wěn)態(tài)鑄坯水平，由此開(kāi)發(fā)了下渣檢測(cè)和鋼水液面檢測(cè)等技術(shù)。以減少鑄坯清潔度水平不穩(wěn)定的因素。
——本文摘自文獻(xiàn)綜述
冀公網(wǎng)安備13050002001422號(hào)