[实用新型]一种智能化多功能冶金中间包

说明书

本实用新型提供一种智能化多功能冶金中间包。所述中间包包括包体、流钢通道、感应加热装置和电磁搅拌装置，所述包体内设有第一耐火材料层将包体隔成上下设置的冲击区和浇铸区，所述流钢通道连通于所述冲击区和浇铸区之间且形成一闭合环路，所述感应加热装置在冲击区和浇铸区分界处贯穿所述中间包，所述电磁搅拌装置在所述包体的侧壁外侧设置。与相关技术相比，本实用新型所提供的智能化多功能冶金中间包在连铸浇铸整个阶段中，利用中间包感应加热技术配合多相模块化电磁搅拌实现中间包全过程搅拌和加热的冶金效果，改善多数流中间包浇注区和浇注区远端的钢液流动性能。

技术领域

本实用新型涉及钢铁连铸冶金技术领域，尤其涉及一种智能化多功能冶金中间包。

背景技术

中间包作为连铸冶炼过程中连接大包和结晶器过程中的最后一个耐火材料容器，中间包冶金是一项特殊的炉外精炼技术，是获得高质量连铸坯的关键环节。

在炼钢浇铸过程中，中间包除了稳定注流、实现多炉连浇外，更重要的是起到促进夹杂物的上浮排除和纯洁钢水的重要作用。而这些关键性因素与间包内钢水过热度稳定性的控制以及中间包内均匀流场的合理性息息相关。在中间包冶金工艺过程中，存在着这样一个对立的点：若希望连铸坯的中心偏析指数越低，那么中间包的过热度尽可能低，但若希望连铸坯的夹杂物指数越低，那么中间包的过热度尽可能提高以有利于夹杂物的碰撞及上浮运动，因此，为了同时消除或减少连铸坯内的偏析和夹杂物等缺陷，必须将中间包内的钢水温度控制在很窄的范围内，而目前国外以及国内大部分钢厂正试着通过中间包通道式感应加热精炼技术去改善这一问题，近年逐步推广应用的中间包通道式感应加热装置正式成为一种中间包温度补偿和夹杂物去除的最有效的手段。

但是在实际应用中，大部分钢厂包型均是以T型中间包为主，若上感应加热设备，那么感应线圈只能布置于中间包钢水的冲击区和中间包浇铸区之间，感应线圈沿大包长水口（大包水口受钢器）浇铸方向中心线布置，感应线圈两侧的感应通道呈八字型布置用来连接冲击区及浇铸区的钢液，从而形成一个完整的环路对钢液进行感应加热，考虑到投用功率比较大，使用环境的安全可靠性，势必造成感应器所占空间比较大，而通常情况下，长水口落点和浸入式水口落点间距一般在800mm~1200mm之间，其对于多流奇数流如5流、尤其是7流，存在着中间流流场不理想的情况（如图1所示，中部没有流场且为低温区，中间包两侧有流场的为高温区），大部分情况下，我们必须通过坝或堰去缓解这一问题，但对于特钢的冶金过程，由于钢水的高温冲刷，其实这些坝或堰也成为了一种的污染源。

另一方面，对于通道式感应加热中间包来说，在整个连铸过程中要根据工艺要求来控制感应加热的投用功率。在连铸初期，由于大包钢水温度较高，此时感应加热中间包几乎不需要投用大功率，而在连铸中后期，由于大包钢水温度下降，尽管中间包蓄热充分，但整体钢水的温度下降要求中间包内钢水需要开启感应加热来补充钢水温降。这时，中间包感应加热的附加效果，如温度差的上升流以及通道内的箍缩效应去夹杂效果才得以发挥，如专利CN104249149A提到了中间包感应加热配合通道吹氩，试图能够应用在连铸全过程中去除夹杂物及均匀钢水温度。但这种方式只解决了过程问题，未解决多数奇数流5流、7流流场的根本问题，同时通道吹氩相当于也降低了中间包出通道的温度，势必削弱中间包感应加热本身温度差引起密度上升流的附加效果。

因此，开发一种智能化多功能冶金中间包通道式感应加热与智能化多功能冶金中间包电磁搅拌相结合的冶金新工艺和一套可行性的装置是我们目前乃至将来亟需研发的具有重大意义的集成设备。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种智能化多功能冶金中间包，将电磁搅拌及感应加热双集成全过程的冶金工艺及装置，一方面通过多相模块化电磁搅拌对中间包冶金前、中、后期进行搅拌，改善中间包钢水和最终产品纯净度，均匀各流间温度和成分，另一方面，配合中间包通道式感应加热解决前、中、后期，钢水过热度恒温浇铸，提高浇铸连浇炉数，降低钢水夹杂物指数；形成一套智能化多功能冶金中间包冶金的全过程全新设备。