中間包冶金研究從70年代開始，進入80年代日本等國家針對中間包進行了大量的水模擬實驗。在此期間，中間包冶金技術取得了迅速的發(fā)展，我國亦從80年代中期開始了中間包冶金方面的研究，涌現了許多中間包冶金新技術。包括：優(yōu)化中間包及大包長水口結構，得到合理的中間包流場；中間包內吹氬對鋼水進行攪拌，以均勻溫度并使夾雜物上??；中間包內采用等離子等方法加熱鋼水；采用電磁法改變中間包內鋼水的流動狀態(tài)，使鋼水能夠進一步去除夾雜物等技術。
a) 真空澆注技術
傳統(tǒng)澆注中，由于中間包和結晶器存在較大的液位差，鋼液高速進入結晶器時，可能引起結晶器液面波動，帶來連鑄坯質量問題。為了避免結晶器液面卷渣，生產表面質量良好的連鑄坯，英鋼聯開發(fā)了真空中間包澆注技術。中間包真空澆注技術是將澆注水口上端部分中間包進行密封，建立真空室以減少鋼水進入結晶器的驅動壓力，中間包進入真空室的鋼水流量用塞棒進行控制。通過對塞棒和真空度的控制來穩(wěn)定中間包和結晶器液位。此技術不但可以改善鑄坯質量，而且能夠保持連坯產品的一致性、提高澆注工藝的操作水平和適應性。連鑄過程中對中間包進行真空處理的另外一個目的是脫氣。
b) 長水口及長水口吹氬保護澆注技術
提高連鑄坯的清潔度的主要任務就是去除鋼中內生夾雜物和防止鋼水污染，二次氧化和鋼液卷渣是污染鋼液的兩個重要原因，其中鋼水從鋼包流到中間包時產生的注入流、液—液射流是引起鋼水吸氧和卷渣的主要原因。防止卷吸空氣和渣的重要措施是實行保護澆鑄，通常采用長水口及惰性氣體屏蔽等方法。同時，通過注流保護澆鑄，既可防止注流的二次氧化，又可避免澆注沖擊液面使鋼液裸露而造成的二次氧化，生產高清潔度鋼時則可綜合采用上述方法。
對于長水口保護澆注進行了很多研究，蔡開科在中間包渣中加入Ce2O3示蹤劑，第一爐采用長水口保護澆注，結晶器渣中沒有Ce2O3；在換鋼包時改用敞開澆注，結晶器渣中Ce2O3含量突然升高，隨著第二爐又采用長水口保護澆注，結晶器渣中Ce2O3含量逐漸減少。
注流卷吸空氣是鋼水二次氧化的主要來源，生產高潔凈度鋼時通常采用長水口吹氬保護澆注，該技術成熟，在國內外已經取得了相當廣泛的應用。
c) 中間包漩渦控制技術
中間包中存在著一個重要的流動現象，就是在水口處鋼液流出時產生的匯流旋渦。由經驗可知，液體由垂直出口向下流動時，當液面低于某一臨界高度時，在水口上方會形成漏斗形旋渦，這就是匯流旋渦。中間包鋼液流出時形成的匯流旋渦，能把液面上的渣卷入鋼液內部，甚至卷入空氣，增加二次氧化，嚴重惡化鋼的質量。在連鑄更換鋼包時，經常發(fā)生前后鋼包連接區(qū)的鋼坯中的夾雜物指標上升，這和匯流旋渦渣卷入鋼液及二次氧化有密切相關。
英國鋼鐵聯合公司于1988年研制成功一種叫做旋轉閥（Rotary Valve）中間包鋼流控制體系，它由兩個耐火材料構件和一套操縱機構組成，其特點是下部圓形水口固定，而通過旋轉塞棒控制鋼液流量大小，出鋼口開在旋轉塞棒的側面。
實驗證明，使用中間包旋轉閥技術后，不但提高了鋼水收得率，而且鑄坯氧化物含量相對于定徑水口降低了45％，鋼中非金屬夾夾物含量指數由90減少到38，減少了水口堵塞，改善了澆注穩(wěn)定性，冶金效果非常明顯。
——本文摘自文獻綜述
冀公網安備13050002001422號