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【摘要】本文介绍了连铸以及连铸用中间包覆盖剂的发展历程，研究现状以及其主要作用。从碱度的方面介绍了中间包覆盖剂的种类，分析了每种覆盖剂的优缺点，并说明为扬长避短可采用双层中间包覆盖剂。本文在参考一定量的国内外文献的前提下，简述了一些中间包覆盖剂常用的原材料，化学成分组成。阐述了一些中间包覆盖剂未来的发展趋势。

【关键词】中间包;覆盖剂种类;连铸;资源保护

引言

随着科学的发展，近期社会上用钢的需求量越来越高，在大量用钢的前提之下，对钢的各方面性能的要求也会随之提高。钢的成型方式主要有模铸和连铸，在前期较长的一段的生产过程中，主要采取的是模铸的生产方法，近些年来，人们发现连铸工艺能够得到更好的钢材质量以及更高的生产效率，所以，对于性能要求较高钢材的生产，连铸工艺得到了更为广泛的应用。连铸工艺与模铸有所不同，连铸多中间包等设备。在连铸过程中，中间包起着承前启后的重要作用。它将钢水分配入不同的结晶器并使钢水具有较低的稳定的静压头，除此之外，连铸用中间包还是一个精炼容器，可以用来提高钢水的质量。钢水流经中间包的过程中，会增加钢液与大气、炉衬耐火材料以及熔渣的接触机会与接触时间，所以钢液易于受到污染，因此需要采用中间包覆盖剂来防止二次氧化，吸附夹杂物等[1-2]。为了连铸最终生产出钢材综合性能更为优异，研究人员对中间包覆盖剂的重视进一步提高，提出了“中间包冶金 ”这种说法[3]。

本文概述了中间包覆盖剂的发展历程以及研究现状，介绍了中间包覆盖剂的作用以及分类，同时还简要论述了生活中常见的覆盖剂原材料及化学成分组成，揭示了中间包覆盖剂在研究方面已解决的问题，探索了中间包覆盖剂当下的一部分不足，讨论了中间包覆盖剂的性能及作用如何最大化提升。最后，提出了中间包覆盖剂的未来发展方向。

1发展历程及研究现状

1.1发展历程

近些年来，中间包覆盖剂在钢铁冶金辅助材料行业取得了较高的重视，已经被广泛的应用到连铸的生产当中，但是如何在实际生产的可行条件下获取最优性能，仍是目前待解决的主要问题。中间包覆盖剂的最初目的是保温，防止连铸过程中温降过大，但是随着最近几十年较为广泛的应用，单纯的保温效果不能满足实际生产的需要，带来的经济效益也比较低，所以技术人员便对中间包覆盖剂的功能进行了更多方面的研究。经过一系列的研究分析以及实验探究，发现中间包覆盖剂还可以起到防止二次氧化、吸收钢液中以及钢液表面夹杂物、避免钢水污染、防止钢液回硫等的作用[4]。1965年左右是中间包覆盖剂发展的初始阶段，当时应用比较多的是酸性中间包覆盖剂，常见的代表为碳化稻壳，但是碳化稻壳加入钢水表面以后，不容易完全铺开。可能仍有一小部分是暴露的直接与空气接触的，这就容易造成连铸出钢的性能不好，表面特征也不好，一部分钢水温降过快，导致钢水温度不均与，会影响整个钢包的连铸效果，产生表面裂纹。

随着钢种质量要求越来越高，“中国制造”向“中国智造”转变，炼钢产业可能也会逐渐向高精尖发展，而不是单纯的走粗制滥造，量大不精的路。为了使连铸获得钢种各方面性能更加优异，中间包覆盖剂更加多样的冶金功能开始越来越受到大家的重视。20世纪70年代末期，Riboud在对连铸过程的覆盖剂保护渣研究发现，高碱度低粘度的中间包覆盖剂对钢液中夹杂物的吸附更加有利。再往后一段时间，随着技术的进一步发展，特殊钢连铸技术逐渐兴起，高效连铸技术也在大力发展，“中间包冶金”这一概念被美国哥伦比亚大学A.Mclean教授提出，中间包的作用也趋于多元化，对中间包覆盖剂的要求也会越来越高，中间包覆盖剂不仅需要具有良好的保温性能，还应该具有更加多样化的冶金功能[5]。

1.2研究现状

中间包覆盖剂最初研发阶段，功能是用于保温，防止过高的温降，但是随着钢种质量要求的越来越高，中间包覆盖剂冶金功能趋于广泛：保温、防止大气对钢水的氧化、吸附钢水中上浮夹杂物、不与钢水反应避免污染钢水、防止钢液回硫等[6]。

如上文所述，初期钢厂现场应用较为广泛的是酸性中间包覆盖剂，但是随着各种工作场合对钢的质量要求更高，酸性中间包覆盖剂的吸附夹杂能力很弱，很难满足钢种达到所需要的洁净度，从提高钢材质量的角度来分析，传统的酸性中间包覆盖剂需要较大程度的改良。从近期的研究情况来看，受关注最多的还是碱性以及高碱性中间包覆盖剂，高碱度低碳中间包覆盖剂碱度（ CaO/SiO2 ）达到5.0以上，高碱度中间包覆盖剂有利于吸收钢水中大型夹杂物[7]。双层中间包覆盖剂近年来也被经常提到，双层中间包覆盖剂是为了综合碱性以及酸性中间包覆盖剂的优缺点从而达到一个相对稳定的应用，双层中间包覆盖剂一般按照一定的比例混合上下层，下层用碱性中间包覆盖剂便于更好的吸附夹杂，上层用酸性中间包覆盖剂便于保温，这样可以较为有效的扬长避短，解决工程中的实际问题。近年来也有一些人对两种覆盖剂混合的不同成分比列进行了进一步地研究，说明该方面还有很多问题有待解决。

2中间包覆盖剂的作用及分类

2.1中间包覆盖剂的主要作用

在冶金作业过程中，中间包覆盖剂的主要作用是：

（1）绝热保温，减少钢水温降;中间包覆盖剂相当于给钢水盖上了一层“棉被”，具有绝热保温的作用[8]。中间包覆盖剂覆盖在钢水表面，防止钢水裸露在空气中，如果钢水裸露在空气中，就像人没穿衣服在较为冷的环境下一样，容易发生过冷现象。因为钢水的比热容相对比较小，放热较快，放出的热量基本来自于钢水自身温度的下降，如果钢水温度过低，便会造成液面结壳、水口冻结等不好的现象，为了保温以及减少钢水温降，所以我们要使用中间包覆盖剂。

（2）隔绝空气，防止钢水二次氧化[9];中间包覆盖剂加入后，由于中间包覆盖剂多数为颗粒状，当加入的量较多时，就会形成透气性较差的液渣层，将钢水与空气较为有效的隔绝开。钢水能和空气隔绝开也就基本不会和空气中的氧气接触，这样也就防止在“中间包冶金”过程中生成过多的夹杂物，影响钢水的质量，从而最终影响钢样的质量。

3）双层中间包覆盖剂的使用效果要优于单层中间包覆盖剂，使用双层中间包覆盖剂时，由于顶层酸性覆盖剂的存在，保温性能较好，底层覆盖剂的吸附能力较好，二者相辅相成，扬长避短，发挥了优异的工程使用价值。但是，如何制定上下层合理的比列，在保证性能的前提下，增加效益，同时减少污染，还需要进行深入的研究。

4）随着“绿水青山就是金山银山”以及“美丽中国”观念的提出，资源的循环利用的观念已经深入人心，现在较多的科研工作者提出废料在中间包覆盖剂上的循环利用以及新型的原材料来代替一部分价格较高或者污染较大的原材料，以减小污染，节省开支。

参考文献：

[1] 龚伟. 连铸轴承钢氧含量和夹杂物控制研究[D]：辽宁，东北大学，2007.

[2] 张立峰，牟济宁. 中间包覆盖剂及内衬材料对钢水清洁度的影响[J]. 炼钢， 1997， 013（003）：46-50.

[3] 万恩同，王俊杰，杨运超，等. 连铸中间包覆盖剂现状及发展趋势[J]. 武钢技术， 2007， 45（004）：48-50.

[4] Chunlong L X Z T L， Yongjiu G J Z J C. Study on Tundish Covering Flux for Continuous Casting [J]. STEELMAKING， 2000.

[5] 李德军，许孟春，吕春风，等. 中间包覆盖剂开发状况分析[J]. 鞍钢技术，2020，No.421（01）：18-21+25.

[6] 谷凤龙，张军力，连秀敏. 无取向电工钢生产连铸全程保护浇注[C]. 2010第11届中国电工钢专业学术年会.

[7] Bessho N，Yamasaki H，Fujii T，etal. Removal of Inclusion from Molten Steel in Continuous Casting Tundish[J]. Isij International，992，32（1）：157-163.

[8] 朱立光，周建宏. 钢水覆盖剂综述[J]. 连铸，1999，000（004）：8-11.

[9] 杨飞，江学德，李秀，等. IF钢中氮含量的控制措施[J]. 柳钢科技，2013（05）：11-13.

[10] Feng W X，Zhu W T，Liu H K，etal. Development and application of CaO-based cover agent for tundish[J]，2001，35.