张江山等：长水口对连铸中间包钢液保护浇注作用的研究进展 941 Air (N2 O,) Flame Ladle bottom Bore/crack Powder layer Slide ga es Sintered laver Argon injection Ladle shroud Flux drops Liquid Tundish layer open eye "Ladle shroud Stopper Ladle Bubbles stream Inclusions Turbulence inhibitor undish pool 世 SEN (Submerged entry nozzle) 图1钢液由钢包传输到中间包过程中所发生的主要治金现象（修改自文献[12]） Fig.I Main metallurgical phenomena during the transfer of molten steel from ladle to tundish (modified from Ref.[12]) Steady Ladle Start state change 6 800 Multiple 20 heats 400 3 2 200 100020003000400050006000 Time/s 图2一个连铸浇次不同阶段的中间包液位和钢水注入流量变化 Fig.2 Variations of tundish pool level and inflow rate in the different stages of continuous casting First heat Ladle filler sand 染形式包括引流砂的注入、吸气和新涂中包内衬 casting 的冲刷侵蚀，是整个连铸过程中污染最为严重的 Ladle change Air absorption 阶段.Deng等l]的研究表明，IF(Interstitual free) Severity Tundish flux 钢生产过程中所浇注的头坯和第二个铸坯都受到 ranking Casting end entrainment 了开浇的严重污染，头坯中的大于50m夹杂物 Refractory Shroud chang erosion 的个数达到了每平方厘米1.621个 Steady state Ladle slag (2)换包 casting carry-over 换包阶段主要需要完成钢包回转台的旋转换 图3中间包不同浇注时期所发生的主要污染形式和污染严重程度 包、长水口的拆卸、清扫和安装，一般耗时约3min 排序 可以使得中间包恢复到稳态浇注液位.在整个浇 Fig.3 Contamination and its degree of severity in the different stages of 次中，换包的发生是周期性的，且涉及五种主要污 continuous casting 染形式.同时，所产生的受污染钢坯介于洁净度较 1.1连铸各阶段的特点 好的稳态连铸坯之间，较难对其位置进行精确识 连铸各阶段的特点如下： 别.因此，换包对钢液洁净度的影响程度仅次于开 (1)开浇 浇过程 开浇阶段（一个浇次的第一个炉次）一般会将 (3)浇次结束 水口滑板全开，以最大的流量（约为稳态浇注时的 个浇次的结束从最后一个钢包滑动水口的 2倍或更大)向中包内注入钢液，持续时间一般为 关闭开始计算，随后的中间包液位会逐渐下降，相 几分钟到十几分钟.在这一过程中，发生的主要污 应的铸坯拉速也会下降，液面波动也变得更加剧1.1    连铸各阶段的特点 连铸各阶段的特点如下： （1）开浇. 开浇阶段（一个浇次的第一个炉次）一般会将 水口滑板全开，以最大的流量（约为稳态浇注时的 2 倍或更大）向中包内注入钢液，持续时间一般为 几分钟到十几分钟. 在这一过程中，发生的主要污 染形式包括引流砂的注入、吸气和新涂中包内衬 的冲刷侵蚀，是整个连铸过程中污染最为严重的 阶段. Deng 等[13] 的研究表明，IF（ Interstitual free） 钢生产过程中所浇注的头坯和第二个铸坯都受到 了开浇的严重污染，头坯中的大于 50 μm 夹杂物 的个数达到了每平方厘米 1.621 个. （2）换包. 换包阶段主要需要完成钢包回转台的旋转换 包、长水口的拆卸、清扫和安装，一般耗时约 3 min 可以使得中间包恢复到稳态浇注液位. 在整个浇 次中，换包的发生是周期性的，且涉及五种主要污 染形式. 同时，所产生的受污染钢坯介于洁净度较 好的稳态连铸坯之间，较难对其位置进行精确识 别. 因此，换包对钢液洁净度的影响程度仅次于开 浇过程. （3）浇次结束. 一个浇次的结束从最后一个钢包滑动水口的 关闭开始计算，随后的中间包液位会逐渐下降，相 应的铸坯拉速也会下降，液面波动也变得更加剧 Ladle bottom Argon injection Tundish open eye Ladle stream Slide gates Ladle shroud Ladle shroud Bubbles Turbulence inhibitor Air (N2 , O2 ) Flame Bore/crack Flux drops Powder layer Sintered layer SEN (Submerged entry nozzle) Liquid layer Stopper Inclusions Tundish pool 图 1    钢液由钢包传输到中间包过程中所发生的主要冶金现象（修改自文献 [12]） Fig.1    Main metallurgical phenomena during the transfer of molten steel from ladle to tundish (modified from Ref. [12]) 800 Start 600 400 200 0 5 6 3 4 2 1 0 0 3000 1000 5000 2000 4000 6000 0 Depth of tundish pool/mm Time/s Multiple heats …… …… Flow rate/(t·min−1 ) End Ladle change Steady state 2Q Q 图 2    一个连铸浇次不同阶段的中间包液位和钢水注入流量变化 Fig.2    Variations of tundish pool level and inflow rate in the different stages of continuous casting Severity ranking First heat casting Ladle change Casting end Shroud change Steady state casting Ladle filler sand Air absorption Tundish flux entrainment Refractory erosion Ladle slag carry-over 图 3    中间包不同浇注时期所发生的主要污染形式和污染严重程度 排序 Fig.3    Contamination and its degree of severity in the different stages of continuous casting 张江山等： 长水口对连铸中间包钢液保护浇注作用的研究进展 · 941 ·