3.2　中间包操作
　　影响钢的洁净度的因素如下:
(1)浇铸过度；(2)中间包衬耐火材料；(3)中间包覆盖剂；(4)搅拌气体；(5)中间包钢水流控制。
3.2.1　浇铸过度
　　浇铸过度发生在浇铸开始、更换钢包和浸入式水口期间和浇铸结束。在换包期间和长时间待浇时，造成很多污染，在这些非正常浇铸期间，很可能夹渣和吸入大气，诱发氧化问题。如美国国家钢公司连铸更换中间包时，钢中总氧T.[O]为0.005%～0.007%，而稳定浇铸时，为0.0025%～0.005%。在其它厂家，这一差值仅为0.0003%。Lukens报道，换包时总氧含量为0.00192%，而稳定浇铸时为0.0016%；多法斯克报道，换包期间总氧T.[O]为0.0022%～0.0032%，稳定浇铸期间为0.0019%～0.0029%。
图12示出几个不同炉次浇铸期间，中间包内T.[O]含量。浇第一个炉次时，由于钢包开浇的干扰，中间包浇铸室内空气和炉渣夹渣同时发生，造成中间包内开始浇铸时总氧含量高，是整个炉次正常浇铸期间的两倍(见图12曲线1)。加中间包覆盖剂前几分钟需要填充浇铸。稳定浇铸后，总氧含量逐渐降低，其主要成分为Al3O2。
更换钢包时有一项改进措施，在中间包未注满钢水之前，停止钢水流入结晶器，塞棒通入搅拌气体促进夹杂物上浮。另一项有效措施是，开浇的新钢包配浸入式水口，采用这项措施后，多法斯克钢厂钢水总氧含量从0.0055%～0.0027%降到0.0037%～0.0025%，使整个工序产品质量更稳定。
　　在一包钢水浇铸将近结束时，由于靠近钢包出口局部的钢水形成涡流，钢包渣易进入中间包。为解决这种现象，要求浇毕之前，钢包内保留一些钢水(即一炉钢浇毕后剩余钢水4t)。此外，钢包停浇后，中间包液面深度下降。多法斯克钢厂报道，中间包钢水流失可引起炉渣卷入涡流，增加结晶器内总氧含量。目前正在开发液面电磁显示器。
3.2.2　包衬耐火材料
　　钢水中溶解的[Al]同炉衬耐火材料中的氧发生反应。这种氧可能来自炉衬中的碳同粘结剂和杂质反应生成的CO，或来自耐火炉衬分解的SiO2(见式4)。SiO2基中间包衬比MgO基喷涂炉衬(宝钢和内陆)还要差。靠检测钢水的硅含量可以定量该反应达到的程度。
　　SiO2+4/3[Al]=2/3Al2O3+[Si]
　　△Gl0=-219400+37.5T(J/mol) (4)
3.2.3　中间包覆盖剂
　　中间包覆盖剂必须具有以下几种功能:首先，必须使钢水保温(防止额外的热损失)和保证其化学性质(防止吸入空气和二次氧化)，例如，墨西哥IMCXSA钢公司改进中间包覆盖剂(SiO2含量低)后，从钢包到结晶器吸氮由0.0016%降低到0.0005%。
　　第二，在理想状态下，中间包覆盖剂能吸收夹杂物，辅助钢水精炼。一般的中间包覆盖剂为炭化稻壳，比较便宜，绝缘性好，铺展性好，且不结硬壳。但是，炭化稻壳含SiO2高(SiO2≥80%)，可被还原生成夹杂物(见式4)。炭化稻壳呈细粉状且含碳量高([C]=10%)，可对超低碳钢造成污染。理论上而言，精炼低碳铝镇静钢时，中间包采用碱性覆盖剂(CaO-Al2O3-SiO2基)比用炭化稻壳好，主要与中间包内氧含量较低有关。例如，据日本川崎水岛厂检测，覆盖剂碱度从0.83提高到1.1时，总氧T.[O]从0.0025%～0.005%降低到0.0019%～0.0035%。在多法斯克第二炼钢车间，采用碱性中间包覆盖剂(CaO40%，Al2O324%，MgO18%，SiO25%，FeO30.5%，C8%)和挡板，与初期使用覆盖剂(CaO3%，Al2O310%～15%，MgO3%，SiO265%～75%，FeO32%～3%)相比，大大地减少了总氧T.[O]波动。在更换钢包期间，总氧含量从0.0041%降低到0.0021%。稳定浇铸时，总氧T.[O]从0.0039%降低到0.0019%。然而，另外的情况请参见图13。使用炭化稻壳和较高碱度保护渣(SiO225.0%，Al2O310.0%，CaO59.5%，MgO3.5%)两种情况下，未发现总氧含量存在差异。这可能是由于碱性覆盖剂内仍含大量SiO2，或许是由于熔化速度较快，结晶温度高，容易在钢水表面形成硬壳所致，也可能是由于一般碱性覆盖剂粘度较低，易被带走。为了避免这些问题，AK钢公司阿什兰厂建议用两层覆盖剂，底部用低熔点碱性覆盖剂吸附夹杂物，而顶层用炭化稻壳保温，这一工艺可将总氧含量从0.00224%降低到0.00164%。
3.2.4　中间包搅拌
　　从中间包底部喷吹惰性气体加强钢水混合，促进夹杂物相互碰撞、长大和去除。Lukens钢公司采用中间包搅拌，成功地将钢水中T.[O]降低到0.0016%。该技术的缺点是，一旦吸收夹杂物的气泡从中间包进入结晶器并夹带到产品中，便可成为严重的缺陷。
3.2.5　中间包钢水流控制
　　设计的中间包流场应增加钢水的停留时间，防止“短路”，并促进夹杂物上浮。靠控制中间包的几何形状、液面、浸入式水口的设计和流动控制元件(冲击底垫、堰、坝、导流隔板和过滤器等)来控制中间包内钢水流。中间包钢水流冲击底垫是较廉价的控制元件，它能够抑制紊流，防止中间包底衬受钢包注流的冲刷浸蚀。利用流动钢水自然的浮力避免“短路”。尤其在开浇时，堰、坝和浇铸上冒口绝热板结合，提高钢的洁净度。Lukens钢公司采用底垫后，钢中的总氧T.[O]从0.0026%降低到0.0022%。浦项钢公司为了提高钢的洁净度，设置的堰有77个孔，实际上起特殊过滤器的作用。在多法斯克第二炼钢车间，采用导流隔板提高产品质量，特别是在更换钢包时，使温度更均匀(参见图12曲线3)。导流隔板与中间包盖配合使用，在稳定浇铸的情况下，可使中间包总氧含量从0.0047%～0.0031%降低到0.003%～0.002%。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　——摘自《中国金相分析网》