1、什么是中間包?

中間包由中間包本體、中間包蓋、塞棒、中間包滑動(dòng)水口組成。中間包本體外殼是鋼板焊接的，包體內(nèi)襯為耐火材料，包底設(shè)有水口，在中間包的兩側(cè)各有一對(duì)用于吊裝的鉤子及耳軸便于吊運(yùn)，此外考慮到中間包水口出事故產(chǎn)生鋼水的溢流，故設(shè)有溢流槽，在鋼包長(zhǎng)水口兩側(cè)分別安有擋渣堰以減小鋼液卷溢的程度和控制鋼液流動(dòng)。中間包蓋是由鋼板焊接而成的，內(nèi)有澆注料用于保溫和防止鋼液飛濺。包蓋上設(shè)有預(yù)熱孔、塞棒用孔及中間包澆注孔。

2、中間包絕熱板都有哪些應(yīng)用特點(diǎn)?

中間包絕熱板一般有硅質(zhì)、鎂質(zhì)和鎂橄欖石質(zhì)三種。

(1)硅質(zhì)絕熱板一般應(yīng)用于澆注普碳鋼、碳結(jié)構(gòu)鋼和普通低合金鋼。它在使用過(guò)程中存在石英的相變，產(chǎn)生體積膨脹使之與熔渣接觸的反應(yīng)層致密化，從而阻止熔渣的滲入，并在表面形成高黏度玻璃相，起到進(jìn)一步阻止熔渣滲透的作用。

(2)鎂質(zhì)絕熱板可用于澆注鋁鎮(zhèn)靜鋼、低合金鋼、碳素結(jié)構(gòu)鋼等優(yōu)質(zhì)鋼種。在使用過(guò)程中高溫性能穩(wěn)定，抗堿性熔渣侵蝕性好，并且能夠通過(guò)吸收熔渣中的FeO形成鎂浮氏體產(chǎn)生體積膨脹，在絕熱板表面形成致密結(jié)構(gòu)，減少熔渣的進(jìn)一步滲透。另外，無(wú)機(jī)結(jié)合劑的鎂質(zhì)絕熱板中的磷酸鹽在高溫下和其中的雜質(zhì)CaO生成高溫穩(wěn)定相，具有很好的抗鋼液沖刷性能。

(3)鎂橄欖石質(zhì)絕熱板主要應(yīng)用于高質(zhì)量的合金鋼鋼種。在使用過(guò)程中高溫性能良好，澆注過(guò)程中溫度變化較小，因?yàn)槭褂玫氖菬o(wú)機(jī)結(jié)合劑，消除了鋼液“增硅增氫”的現(xiàn)象。

3、中間包絕熱板的優(yōu)缺點(diǎn)有哪些?

使用中間包絕熱板的優(yōu)點(diǎn)如下：

1)中間包可不預(yù)熱烘烤，實(shí)現(xiàn)冷包開(kāi)澆，節(jié)約烘烤燃料;

2)保溫性能良好，可使煉鋼爐出鋼溫度降低5~10℃，中間包不易結(jié)冷鋼;

3)中間包永久層壽命延長(zhǎng)，大大降低耐火材料消耗;

4)絕熱板內(nèi)襯拆、砌方便，比耐火黏土磚砌筑節(jié)約入工70%，同時(shí)改善了勞動(dòng)條件;

5)和耐火磚包襯相比，鑄坯中大于50μm的夾雜物含量明顯減少。

中間包絕熱板的缺點(diǎn)如下：

(1)當(dāng)硅質(zhì)絕熱板應(yīng)用于鋁鎮(zhèn)靜鋼和低鋁鎮(zhèn)靜鋼時(shí)，鋼液中的Al、Mn等合金元素會(huì)和耐火材料中的SiO?反應(yīng)生成Al?O?、2MnO·SiO?，導(dǎo)致鑄坯中氧化夾雜物含量增加，影響鋼的質(zhì)量;

(2)在多爐連鑄中鎂質(zhì)絕熱板的強(qiáng)度不夠理想，使用有機(jī)結(jié)合劑的鎂質(zhì)絕熱板時(shí)，其中的有機(jī)結(jié)合劑會(huì)在使用的過(guò)程中分解出氫，進(jìn)入鋼水中，使鋼產(chǎn)生“氫脆”;

(3)由于鎂質(zhì)絕熱板的熱導(dǎo)率比較大，使中間包內(nèi)鋼液溫度變化較大，還必須額外在中間包邊壁添加其他絕熱材料，增加了施工的復(fù)雜性;

(4)鎂質(zhì)絕熱板在高溫作用下，形成的M20S結(jié)合相容易和熔渣中的CaO反應(yīng)生成低熔物，會(huì)加快溶渣的滲透，降低使用壽命;

(5)鎂橄欖石絕熱板中的主晶相為鎂橄欖石，在使用過(guò)程中極易和熔渣中的CaO反應(yīng)生成鈣鎂橄欖石(CMS)等低熔物，導(dǎo)致絕熱板結(jié)構(gòu)被損壞，降低使用壽命。

4、中間包噴涂料和涂抹料的優(yōu)點(diǎn)是什么?

中間包噴涂料和涂抹料的優(yōu)點(diǎn)如下：

(1)較高的耐火度和良好的耐鋼水、熔渣侵蝕性;

(2)良好的施工性能和烘烤適應(yīng)性，易于涂抹，在烘烤及使用過(guò)程中不與永久層分離，具有良好的整體性和附著力，不開(kāi)裂、不剝落;

(3)涂料的熱導(dǎo)率較小，滿(mǎn)足中間包保溫的需求;

(4)不污染鋼液，同時(shí)使用鎂鈣質(zhì)涂料時(shí)還能吸收鋼液中的雜質(zhì)，改善鋼的質(zhì)量;

(5)與隔熱板相比，涂料的使用壽命較長(zhǎng)，有利于工廠(chǎng)勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高;

(6)澆注結(jié)束后，隨著剩余鋼水的凝固，涂料殘襯自行解體并與永久層分離。

5、中間包噴涂料和涂抹料的缺點(diǎn)是什么?

中間包噴涂料和涂抹料的缺點(diǎn)如下：

(1)中間包噴涂料受環(huán)境影響比較大，冬季施工時(shí)工作層的水分不易排除，容易凍結(jié);

(2)中間包涂料層的氣孔率較大，容易形成較厚的附渣層，加大了熔渣對(duì)涂料的侵蝕，減小了中間包的有效容積;

(3)鋼液和熔渣由涂料中的氣孔滲入工作層，滲入的熔渣的膨脹系數(shù)和物理性質(zhì)與工作層中的方鎂石不同，當(dāng)溫度波動(dòng)時(shí)，由于涂料中熱應(yīng)力的作用，導(dǎo)致涂料層出現(xiàn)結(jié)構(gòu)崩裂和剝落，對(duì)工作層造成結(jié)構(gòu)性破壞，并由此造成鋼液的污染;

(4)施工過(guò)程中水的加入，會(huì)使MgO、CaO出現(xiàn)水化現(xiàn)象，烘烤時(shí)在涂料表面會(huì)出現(xiàn)起皺和裂紋;

(5)為了保證涂料與永久層結(jié)合牢固，噴涂料和涂抹料烘烤時(shí)間較長(zhǎng)，否則會(huì)出現(xiàn)涂料層的剝落和崩裂;

(6)從涂料中蒸發(fā)出來(lái)的水分對(duì)永久層澆注料有水腐蝕作用，減小了永久層的使用壽命;

(7)烤包時(shí)未排出的結(jié)合水在高溫下分解，會(huì)使鋼液產(chǎn)生氧化和吸氫的現(xiàn)象;

(8)連澆時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的燒結(jié)現(xiàn)象，不能自動(dòng)脫包。

6、中間包干式振動(dòng)料具有哪些優(yōu)點(diǎn)?

中間包干式振動(dòng)料具有絕熱板和涂料的雙重優(yōu)點(diǎn)，優(yōu)點(diǎn)如下：

(1)抗鋼水、熔渣的侵蝕性強(qiáng)，大幅提高工作層的使用壽命，可以長(zhǎng)時(shí)間澆注，降低了噸鋼耐火材料消耗。

(2)干式振動(dòng)料是在使用過(guò)程中依靠溫度梯度從工作層至永久層逐步燒結(jié)，在工作層熱面形成致密結(jié)構(gòu)，不會(huì)出現(xiàn)貫穿裂紋等導(dǎo)致熔渣滲至永久層的現(xiàn)象。由于未燒結(jié)層的致密度較低，有利于中間包保溫。

(3)燒結(jié)的過(guò)程中出現(xiàn)微量收縮，易于翻包、脫包。

(4)施工方便，無(wú)水施工，可以快速烘烤或無(wú)須烘烤而直接使用，增加了中間包的利用率，延長(zhǎng)中間包的使用周期，從而可以減少備用包的數(shù)量。

(5)由于干式振動(dòng)料不含水分，可以減輕中間包內(nèi)鋼液二次氧化的機(jī)會(huì)，使鋼液的吸氫下降，減少對(duì)鋼液的污染，提高鋼坯的質(zhì)量。

(6)與噴涂料和涂抹料相比，使用干式振動(dòng)料能減小烤包能量消耗，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。一般來(lái)說(shuō)，涂料需在800~1000℃下烘烤2~6h，而干式振動(dòng)料僅需在200~300℃下烘烤45~90min使結(jié)合劑固化即可，施工設(shè)備簡(jiǎn)單，施工方便。

(7)干式振動(dòng)料的使用壽命較長(zhǎng)，一般可達(dá)20h以上，高者達(dá)到60~70h，這極大地提高了煉鋼過(guò)程的勞動(dòng)生產(chǎn)率。

7、什么是中間包干式振動(dòng)料?

中間包干式振動(dòng)料是不加水或液體結(jié)合劑而用振動(dòng)法成型的不定形耐火材料。在振動(dòng)作用下，材料可形成致密而均勻的整體，加熱時(shí)靠熱固性結(jié)合劑或陶瓷燒結(jié)劑使其產(chǎn)生強(qiáng)度。干式振動(dòng)料是由耐火骨料、粉料、燒結(jié)劑和外加劑組成的。其特點(diǎn)為：此種材料在振動(dòng)力作用下易于流動(dòng)，其中粉料即使在很小的振動(dòng)力作用下也能填充顆粒堆積間的極小孔隙，獲得具有較高充填密度的致密體。使用中靠加熱形成一層具有一定強(qiáng)度的使用工作面，而非工作面仍有部分未燒結(jié)呈原致密堆積結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)有助于減小由于膨脹或收縮而產(chǎn)生的應(yīng)力;有助于阻礙裂紋的擴(kuò)散與延伸;有助于阻止金屬熔體的侵入，且便于拆包清理。這種材料用振動(dòng)方法在施工現(xiàn)場(chǎng)施工，施工簡(jiǎn)便、施工期短，可直接快速升溫使工作層燒結(jié)投入使用。

中間包干式振動(dòng)料有鎂質(zhì)和鎂鈣質(zhì)等品種。由于干式料是非水系，因此結(jié)合劑的選擇尤其重要。結(jié)合劑的選取要考慮到無(wú)水、常溫下不與鎂砂起反應(yīng)，200~300t加熱后干式料具有一定的強(qiáng)度以便脫模，而在高溫1550℃左右，干式料可以燒結(jié)成為堅(jiān)實(shí)的整體，確保干式料的高溫使用性能。

8、中間包干式振動(dòng)料用有機(jī)結(jié)合劑有哪些?

中間包干式振動(dòng)料用有機(jī)結(jié)合劑：主要是酚醛樹(shù)脂、葡萄糖等。熱塑性酚醛樹(shù)脂又稱(chēng)線(xiàn)型酚醛樹(shù)脂或No-volac樹(shù)脂，它是由工業(yè)苯酚和甲醛在酸性催化劑的作用下經(jīng)過(guò)縮聚反應(yīng)而制成的，熱塑性酚醛樹(shù)脂多為固體，是高相對(duì)分子質(zhì)量的有機(jī)化合物。熱塑性酚醛樹(shù)脂在加熱條件下自身不會(huì)發(fā)生硬化，只有加入硬化劑六亞甲基四胺后才能遇熱反應(yīng)，形成具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的固化樹(shù)脂。

9、中間包干式振動(dòng)料用無(wú)機(jī)結(jié)合劑有哪些?

無(wú)機(jī)結(jié)合劑有聚磷酸鹽(三聚磷酸鈉和六偏磷酸鈉)、固體水玻璃、硼酸等。無(wú)機(jī)結(jié)合劑不引入碳，不會(huì)給鋼水增碳、增氫，滿(mǎn)足冶煉碳含量比較低的鋼種的需要，使用烘烤時(shí)，不產(chǎn)生苯酚、甲醛等刺激性氣味，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，抗侵蝕性能良好、容易解體、結(jié)合強(qiáng)度和中溫強(qiáng)度均可滿(mǎn)足脫模要求和使用要求，可提高中間包的使用壽命。

10、中間包干式料施工前需做好哪些準(zhǔn)備?

(1)首先清理干凈胎模，并在其四周刷上一層用機(jī)油或水?dāng)嚢杈鶆虻氖?，然后讓胎模自然風(fēng)干。在胎模上按要求位置裝上能正常工作的振動(dòng)電機(jī)，安裝后要仔細(xì)檢查是否牢固，防止在使用中各緊固件松動(dòng)。

(2)等中間包溫度降低到50℃以下方可施工，永久層必須清理干凈，不能黏附殘余干式料或粉塵，不得向中間包內(nèi)灑水。

(3)準(zhǔn)備好需要使用的干式料。

11、中間包干式料的施工順序?

(1)首先裝上中間包水口座磚，保證其上平面在同一平面上，然后向包底均勻倒入干式料，在水口座磚周?chē)鷵v打嚴(yán)實(shí)。一層層搗打或者采用平板振動(dòng)將包底材料搗實(shí)，材料施工高度要求略高于水口座磚上表面，這樣有利于胎模與包底材料充分接觸。

(2)包底施工完畢，將胎模坐入中間包內(nèi)，坐模時(shí)要保證胎模兩側(cè)與永久層的間隙厚度相同。

(3)沿側(cè)壁不同位置均勻倒入干式料，一邊倒一邊用振動(dòng)棒沿胎模四周拖動(dòng)，使干式料充分排氣，減少胎模振動(dòng)過(guò)程中材料的偏析。

(4)一層一層施工，直至干式料填充整個(gè)間隙，并讓干式料高度高于永久層高度。

(5)開(kāi)動(dòng)胎模內(nèi)的振動(dòng)電機(jī)，振動(dòng)時(shí)間在5~10s，然后用輔助手動(dòng)振動(dòng)電機(jī)沿著中間包振動(dòng)一圈。

(6)加入干式料填充因振動(dòng)而留下的空隙，并將頂部干式料充分壓實(shí)或搗實(shí)。

(7)點(diǎn)燃胎模內(nèi)的燒嘴進(jìn)行加熱，胎模溫度控制在200~300℃之間，加熱時(shí)間為1~2h使得干式料中的低溫結(jié)合劑可以充分固化。

(8)待胎模冷卻后，用行車(chē)將胎模拔起，拔模時(shí)要防止將工作襯包沿?fù)p壞。

(9)使用前，直接用大火烘烤1h左右，達(dá)到1000℃以上時(shí)即可使用。

12、中間包擋渣墻(堰)的主要作用是什么?

大容量中間包的耐火襯中還設(shè)置矮擋墻和擋渣墻，可改善在鋼包注流的動(dòng)能作用下中間包內(nèi)液體的流動(dòng)狀態(tài)。在有墻區(qū)，液體比較平靜，有利于夾雜物上浮，同時(shí)有了隔墻，無(wú)墻區(qū)的浮渣和環(huán)流進(jìn)入有墻區(qū)受到阻礙，從而使到達(dá)中間包長(zhǎng)水口區(qū)域的鋼水比較清潔，因而導(dǎo)致板坯夾雜物含量的減少，也可減少水口堵塞故障。因此，中間包擋渣墻的作用對(duì)減少非金屬夾雜物進(jìn)入結(jié)晶器，提高連鑄坯內(nèi)部質(zhì)量，特別是對(duì)鋁含量較高的鋁鎮(zhèn)靜鋼效果更好。

13、中間包擋渣堰采用什么材質(zhì)耐火材料?

中間包擋渣堰的材質(zhì)有鋁鎂質(zhì)、鎂質(zhì)兩種;鎂質(zhì)擋渣堰與鋁鎂質(zhì)擋渣堰相比成本降低。其性能和冶金效果是：在工作溫度下具有最佳的熱態(tài)強(qiáng)度;浸泡鋼水中強(qiáng)度高;帶入到鋼水中的氧含量比高鋁質(zhì)減少80%;同時(shí)可吸收鋼中的夾雜物Al?O?，在表面形成鎂鋁尖晶石，阻止熔渣的進(jìn)一步滲透。

鎂質(zhì)擋渣墻以電熔鎂砂或高純燒結(jié)鎂砂為主要原料，在基質(zhì)中加入適量的Uf-SiO?微粉和α-Al?O?微粉，并外加一定量的減水劑經(jīng)澆注振動(dòng)成型后低溫?zé)芍瞥?。加入SiO?微粉可明顯降低鎂質(zhì)澆注料中MgO顆粒的水化，使鎂質(zhì)澆注料在烘烤過(guò)程中的粉化和開(kāi)裂現(xiàn)象大為減少;同時(shí)Uf-SiO?微粉的加入可以與MgO和H?O反應(yīng)產(chǎn)生MgO-SiO?-H?O凝膠結(jié)合;另外引入SiO?微粉還可使?jié)沧⒘暇哂辛己玫牧鲃?dòng)性。研究表明，SiO?微粉雖可以促進(jìn)澆注料中鎂鋁尖晶石的長(zhǎng)大，但是也會(huì)在材料中生成一定量的低熔點(diǎn)液相，對(duì)材料的抗渣性產(chǎn)生不利的影響，通常加入量不超過(guò)2%。在基質(zhì)中加入適量的Al?O?微粉，可以利用Al?O?微粉改善澆注料的流動(dòng)性，同時(shí)MgO和Al?O?在高溫下生成尖晶石MgAl?O?，產(chǎn)生8%左右的體積膨脹可以降低材料的氣孔率，降低熔渣滲透，并增加基質(zhì)中的鎂鋁尖晶石含量，從而達(dá)到強(qiáng)化基質(zhì)，提高材料高溫力學(xué)性能的作用。研究表明α-Al?O?微粉的加入量在8%左右較為適宜。