3.3 换包操作
　　在钢水从钢包到中间包或从中间包到结晶器的倒包期间，钢水被大气二次氧化是吸氧的最重要原因之一。生成的夹杂物易产生水口堵塞问题，此外，还造成钢材的缺陷。优化保护浇铸系统是防止这种现象的重要措施。宝钢采用保护浇铸使吸氮从敞开浇铸的0.0024%降低到0.0005%。在美国钢公司费尔菲尔德厂，用钢包保护浇铸和中间包设坝取代简易中间包，钢包到中间包吸氮从0.00075%降低到0.0004%，同时还降低了倒包期间的夹渣。
3.3.1　钢包开浇
　　钢包自动开浇的水口不必用氧枪打开，而是自动打开。当水口必须用氧枪打开时，必须拆去保护套管。635～1270mm长的开浇铸坯从钢包到中间包无保护浇铸，导致其发生空气二次氧化。图14示出Lukens钢公司自动开浇和氧枪开浇两种情况下，钢水中的总氧量。结果表明，用氧枪开浇的总氧含量比自动开浇炉次的高0.001%。值得注意的是，打开水口填砂对实现钢包自动开浇是有害的。
3.3.2　氩气保护
　　采用氩气保护的目的是防止钢水二次氧化。如果加中间包覆盖剂过早，覆盖剂易被开浇钢水卷入板坯。因此，一般开浇初的几分钟内不加覆盖剂。在开浇初期，空气非常容易进入钢水。这两个因素的影响可使60t中间包延迟15min进行浇铸。为了解决这一问题，lukens钢公司探索了从钢包开浇到中间包采用惰性气体保护的方法(不与空气接触)。另一项措施是改进保护浇铸系统，引入适当的喷吹气体。Atlas不锈钢分公司改进保护浇铸系统后，中间包总氧含量从0.00415%降低到0.00379%。
3.3.3　注流密封
　　为了减少连铸期间吸氮，通常考虑，从钢包到中间包耐火砖套的密封和从中间包到结晶器浸入式水口的密封。在多法斯克第二炼钢车间，改进钢包水口和钢包耐火砖套管之间的插入式系统，在稳定浇铸的状态下，钢包到中间包吸氮由改进前的0.0008%降低到改进后的0.0001%以下。因配置了刚性加固密封圈并加强其维护，中间包到结晶器吸氮从原来的0.00018%降低到0.00003%。
3.3.4　水口堵塞
　　除影响生产外，中间包水口ö浸入式水口堵塞从几个方面影响钢的洁净度。一是结瘤堵塞物可被夹带进钢中，会改变保护渣的化学成分导致另一情况的缺陷。二是堵塞水口入口钢水的流场，改变钢水流特性，造成结晶器内钢水流动失常，最终导致夹杂和表面缺陷。控制注流，尽力弥补堵塞对结晶器液面控制的影响。为了控制从中间包到结晶器的钢水流，多法斯克1号连铸机将65t中间包的3层滑板式水口系统更换成塞棒，减少了堵塞现象。据报道，为减少堵塞，可采用多项操作。此外，控制水口耐火材料成分，可减少耐火材料侵蚀造成的结瘤(即避免Na、K和Si杂质)，也可用纯Al2O3、BN或其它防护剂涂水口壁。
3.4　结晶器与连铸机操作
　　连铸过程有很多现象。根据这些现象可推测出铸坯的质量。二次氧化产物、水口堵塞物、中间包和钢包带入的渣和因水口漏损吸入大气产生的二次氧化物等，形成的夹杂物通过水口进入结晶器内。因结晶器上表面钢水流速过快或液面波动，很可能将结晶器渣带走。随着过热度的下降，新的夹杂物很可能沉淀，如Ti处理钢中的TiO2夹杂。 　　　　另一方面，因浮力作用、钢水运动和夹杂附着在气泡表面等原因，夹杂物也可能上浮到渣ö钢界面而被去除。这样，夹杂物不是被顶渣层捕获安全地去除，就是被夹带进入凝固壳，成为钢材的永久性缺陷。过去，通过收集统计数据和跟踪连铸机操作，对夹渣有了较深入的了解。Knoephe发现，提高铸速会明显增加贯通式气泡(来自吹入的氩气泡)数量，但裂纹(由夹渣引起的)相对减少。Abbel检测了钢中夹杂物和气泡分布，并且观测到，即使不向中间包水口喷吹气体，夹杂物簇也常常夹带1mm气泡，并且该气泡被较深处的上升气流携带。据观察，铸坯的一侧与另一侧之间的夹渣各不相同，夹渣发生在(瞬变时)较慢二次循环区接头部位。经常发现与工艺过程瞬变(例如改变铸速、更换中间包或水口结瘤)有关的缺陷。贯通孔缺陷偶尔发生，且与喷吹的气体数量有关。Quan等人经数学模拟得出如下结论:如果夹杂物颗粒被去除或带入产品之前循环上升时间为300s，80%的夹杂物颗粒可上浮到弯月面，最后被去除(20%被夹带到产品中)。
　　弧形结晶器连铸机弯月面之下1～3m的夹杂物优先被捕捉。因此，夹杂物聚集在距弯月面内侧顶部厚度的1/8～1/4处。另一方面，AK钢公司Middletown厂进行了鉴定(如图15)。Timken公司Harrison钢厂报道，铸流外侧电磁搅拌可改善钢的洁净度。可将板坯内的总氧T.[O]从0.003%降低到0.002%。由于夹杂物向铸坯内侧呈螺旋上升运动，在整个厚度方向捕集夹杂物颗粒有特定距离，与弯月面下部2～3m相对应，所以弧形结晶器连铸机比立弯型连铸机夹渣严重得多。据报道，铸速影响裂纹，铸速快且变化多会导致裂纹发生率提高。采用塞棒能够得到足够稳定的铸速。采用塞棒后，不再由中间包钢水液面确定铸速，而是由结晶器钢水液面来控制。因此要较好地控制结晶器液面，令其波动范围保持在±3mm。
　　优化液流并因此提高板坯质量的有效方法是电磁搅拌(EMBR)。干扰气流并缩短其冲击深度，致使夹杂物上浮到保护渣中或被板坯表面的凝固壳捕获。图16示出了采用EMBR前后，板坯宽度剖面上夹杂物的分布情况。
 

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　——摘自《中国金相分析网》