[发明专利]一种连铸中间包

说明书

技术领域

本发明属于铸造技术领域，具体涉及到一种具有使用寿命长、节能效果好、包壁温度低的连铸中间包。

背景技术

连铸中间包是钢包与结晶器之间的中间贮存容器，它有贮钢、稳流、缓冲、分流(多流连铸机)和净化的作用，是实现多流连浇的基础。中间包是由钢板焊结的壳体，其内衬有隔热层、永久层和工作层，隔热层一般采用粘土砖、永久层采用高铝砖或高铝浇注料，直接与钢水接触的是工作层，采用碱性涂抹料或干振料。

连铸中间包的作用是稳定钢水温度，使钢水夹杂物上浮，在短时间内缺钢水或更换连铸中间包时能保证连铸过程的顺利进行。随着连铸工艺的优化及对连铸钢坯质量要求的提高，连铸中间包已经演变为钢水精炼的终端设备，对连铸顺利进行起着重要的作用。为了满足连铸中间包更严格的冶炼要求和较长的钢水停留时间，连铸中间包内衬普遍采用高铝质、铝镁质和碱性耐火材料，与原用粘土材料相比，热导率普遍提高1～2倍，因此对连铸中间包的保温性能要求十分严格。保温性能差会使连铸中间包内结冷钢事故易于发生，连铸中间包金属外壳使用寿命降低。连铸中间包的保温性能还对降低冶炼炉出钢温度、改善铸坯质量、降低包壁散热、提高包衬使用寿命、优化生产工艺以及降低生产成本有着十分重要的意义。

受现有连铸中间包容量的要求限制，靠增设保温层来达到保温效果有一定的难度，而如果减小连铸中间包内衬的厚度,又会带来使用寿命下降、钢水温降率增大、连铸中间包壳外壁温度过高以及包壳热变形严重等问题。为了避免结冷钢事故的发生，有时不得不提高出钢温度，因此影响了设备效率的发挥和经济效益的提高。许多钢厂为了降低连铸中间包的热损失，开展了在永久衬和钢壳之间衬砌隔热材料的试验，在减少钢水温降上都起了一定的作用。但采用上述隔热层，大都仍需衬砌安全衬，增加了砌筑工序，同时由于永久衬与保温衬之间的结合性差，增加了维修次数。因此,如何提高连铸中间包节能保温效果、减少连铸中间包内衬耐火材料厚度、增加连铸中间包有效容积、提高连铸中间包装钢量和增大连铸中间包净空高度，始终是炼钢生产的一个重要课题。

为了提高连铸中间包的节能效果，传统方法是在连铸中间包包壳与永久衬之间增设隔热层或钢水表面采用覆盖剂及连铸中间包加盖。国外通常采用整体打结的铝硅系浇注料作为永久层，通过在永久层外层增加保温层的方法提高连铸中间包的节能效果。全国各企业日益重视在现有生产工艺条件下，对连铸中间包进行保温性能改造，以便促使出钢温度和能源消耗量的降低，对此方面的研究和报道也比较多。比如首都钢铁集团公司、攀枝花钢铁集团公司、抚顺钢铁集团公司等分别对连铸中间包包衬的某些部位采用纤维拼装块或铝镁质轻质浇注料和镁质涂料以及采用不同形式的材质结构，使出钢温度约降低25℃，包壁温度约降低70℃，包衬寿命由原来的70次延长到115次，铸坯结构和钢材质量均得到改善，并获得了较好的经济效益。基于微纳米尺度的传热学, 金科等人对纳米绝热材料和绝热结构进行优化设计,研制和开发了由纳米Al2O3陶瓷涂层和复合反射绝热板构成的中间包隔热保温层。用于替代传统的保温砖(或板)后,减小了连铸中间包隔热层和永久衬的厚度，提高了中间包的保温效果和装钢量，开辟了连铸中间包扩容、保温技术的新途径。发明内容

本发明的目的是提出一种保温效果好、装钢量大的连铸中间包，以有效地降低钢包出钢温度，延长包衬寿命，同时可降低整个炼钢流程的作业温度，减少吨钢耐火消耗，在获得了良好的经济效益的同时，实现吨钢耐材消耗超世界水平。

本发明的连铸中间包包括壳体，壳体内设有内衬，所述内衬由外至内依次设置有隔热层、永久层和工作层，所述工作层为碱性涂层或干振料或绝热板，关键在于所述永久层采用复合砖砌筑而成或梯度复合浇注料或致密浇注料或高强轻质浇注料浇注而成。

进一步地，所述复合砖和梯度复合浇注料由外至内依次由轻质隔热层和致密工作层组成。

进一步地，所述复合砖的轻质隔热层利用以氧化铝空心球或镁铝空心球或铝钙空心球或刚玉空心球或轻质高铝颗粒或轻质莫来石颗粒中的一种或几种的混合物为骨料制成。

进一步地，所述梯度复合浇注料的轻质隔热层利用以氧化铝空心球或镁铝空心球或铝钙空心球或刚玉空心球或轻质高铝颗粒或轻质莫来石颗粒中的一种或几种的混合物为骨料的轻质浇注料制成。

进一步地，所述致密工作层利用高铝、莫来石、镁橄榄石或刚玉-莫来石制成。

进一步地，所述隔热层由轻质浇注料浇注而成或轻质烧成砖或普通粘土砖砌筑而成。