双中间包连铸机的结构改进

连铸机中间包对保证连铸生产顺行具有重要作用，它不仅具有稳压、分配钢水和保证钢水连续浇铸的功能，而且还有利于促进夹杂物上浮去除，提高铸坯质量。随着对铸坯洁净度的要求日益提高，中间包的冶金效果越来越受到重视。为了提高中间包的冶金效果，目前已有不少连铸机通过在中间包内设置合理的控流装置来改善钢水包内钢水的流动特性。近年来，有些新型连铸机采用了对称布置的双中间包结构，大包具有两个长水口。由于板坯连铸机与方坯连铸机共用相同钢包，导致板坯连铸中间包具有双冲击点结构。

　　重庆科技学院和东北大学结合某公司新建多流方坯连铸机双冲击点板坯中间包的实际生产情况，利用水模实验对这种双冲击点中间包内钢水流动特性进行了研究。结果表明: 由于中间包内没有安装上下挡墙，钢水自湍流控制器流出后距中间包水口的路径较短，直接到达中间包水口的钢水量较多，不仅响应时间偏短，而且明显有不同程度的短路流出现，最终导致死区体积偏高。在小流量条件下，死区体积分率可高达59%。死区体积分率偏高，就不利于夹杂物上浮去除。此外，由于原型中间包内两个湍流控制器过高(达400 mm)，两湍流控制器之间的钢液流动性差，也容易导致死区增加。在浇注末期由于不能流出，还导致残钢量增加，使得金属收得率降低。因此，这种具有对称结构的双冲击点中间包，必须按照对称的两个单流板坯中间包进行结构改造。

　　他们比较了冲击板与湍流控制器的使用效果。研究结果表明，采用冲击板容易形成短路流，死区体积分率很高，而安装湍流控制器能够使钢水湍动能减小，活塞体积分率显著提高，死区体积分率较小。说明采用湍流控制器具有良好的冶金效果。

　　他们提出的具体改进方案是：以宽度方向中线为对称面，依据单流板坯中间包进行结构优化。采用小高度湍流控制器加上下挡墙的控流方式。为了缩短开浇时间和减小残钢量，在下挡墙(导流坝)中间开设有门型孔。由于采用湍流控制器和上下挡墙，起到了延长钢水流动路径的作用，中间包内钢水的响应时间和最大峰值时间均显著延长。同时，由于全混率体积分率的显著提高，死区体积分率显著减小。 在中等流量工况下，死区体积分率降至15%以下，有利于中间包冶金效果的改善，使得钢水温度与成分更为均匀，并促进夹杂物充分上浮去除。此外，在正常浇注情况下，采用门式坝后不会形成明显的短路流，因此能够与小高度湍流控制器共同促进残钢量的减少。

　　实验证明，采用改进方案后，可使钢水流经路径增长和全混流体积分率增加，有利于夹杂物上浮去除;同时，将小高度湍流控制器和门式开孔导流坝相结合方法可使残钢量显著减小，有利于提高金属收得率。