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长水口对连铸中间包钢液保护浇注作用

2025-11-28

诸多研究结果表明2-,钢液从钢包进入中间包后,中间包有时没有起到净化钢液的作用,反而会引人大型夹杂物，且该现象在中间包非稳态浇注过程中尤为明显.因此,中间包钢液的保护浇注是洁净钢生产的一个关键环节。

钢包长水口是连接于钢包和中间包之间的耐材质管道,其发明起源于对钢液保护浇注的需求在连铸发展早期起到了重要的作用。长水

口的发明很好的解决了敞开浇注过程中钢液卷渣和二次氧化造成的夹杂物增多的问题，大大减少了钢液从钢包到中间包传输过程的污染问题。

钢液由钢包进人中间包过程中的主要冶金现象如图1所示,钢液的流动依次经过钢包座砖、上水口、滑动水口、下水口和钢包长水口,然后进入中间包熔池内:其中,钢液的流量通过调整滑动水口的开度来调节:中间包内的钢液流动为湍流运动的范畴,同时涉及到包括钢液-氬气-渣-耐材-夹杂物等在内的多相和多组元的高温物理化学反应。

2 钢液再从钢包流入到中间包的过程中污染的形式有以下5种

（1）引流砂卷入

（2）耐材侵蚀

（3）吸气

（4）钢包下渣

（5）覆盖剂卷入

3 长水口与中间包保护浇注之间的关系

通过以上对不同浇注阶段特点的分析可知各类钢液污染形式多数与长水口有着直接或者间接的关系:首先,作为连接钢包和中间包之间的通道,长水口的相关结构设计决定着其内部钢液的流动形态，以及是否与空气接触;其次，长水口的结构设计与操作直接决定着其出口射流特征，也是中间包的人流特征,这一人流特征与中间包熔池注流区的湍流状态、钢液是否裸露、是否卷渣和耐材的冲刷强度等紧密相关;另外,长水口的人流特征影响着整个中间包的流动和钢液混匀状态,从而带来不同的夹杂物去除效果;再者,长水口内的钢液流动影响着吹入氩气的气泡动态形貌、聚并破碎和流动轨迹.因此,长水口这一治金耐材部件与中间包内钢液-氬气-渣-耐材-夹杂物等多组元体系的物理化学行为有着紧密的关系在钢液的保护浇注中起着重要的作用,值得治金学者和工程师的足够重视:近几十年有关长水口研究的发表文章数目如图4所示,从图中可以看出,文章数目整体呈增长的趋势,证明这一冶金部件确实正在受到越来越多冶金工作者的关注。