本发明涉及金属冶炼技术装置，特别是一种敞开浇注的螺纹钢专用中间包及其冶炼方法。
背景技术：
1、冶炼国家级耐蚀钢筋hrb400e螺纹钢时采用喷涂式中间包，一是为保证耐蚀性能，在冶炼该钢种时需要更加纯净的冶炼环境，因此采用mgo含量较高（mgo≥93%）的喷涂式中间包；二是喷涂式中间包的优势在于良好的耐蚀性能，以及便于操作的施工方法，将工作层原料加入一定水以后通过喷涂的方式即能完成中间包的砌筑，且在下线时耐材冷却后由于热胀冷缩的原理，中间包工作层会自动剥离可更便于清理耐材以利于永久层的反复使用；三是螺纹钢的价格持续走低，因此需要控制冶炼成本，采用敞开浇注型中间包，对比非敞开浇注型中间包，减少了钢包长水口、中间包塞棒、机构、包盖、挡墙的使用，使得成本大大减少；四是喷涂料中间包砌筑成品较干式料中间包的包壁更薄但仍能保证相应的使用寿命，在同样的原有容量中间包永久层条件下，包壁更薄的喷涂料工作层中间包能够发挥其最大的容量，从而在同等条件下提高方坯的产量，减少了工人劳动强度，减少中间包使用只数，从而达到降本的目的。
2、现有的喷涂式中间包在工作时冲击区采用挡墙和座砖与中间包本体形成六角形或矩形的浇注区域，使用中发现，由于敞开浇注没有长水口引流，钢水冲力过大，钢水对中间包冲击区的侵蚀过大导致挡墙易被冲垮；另外现有的中间包采用塞棒和机构控制钢水流量，而敞开浇注若使用塞棒和机构，控制过程过于繁琐、成本较高，不利于螺纹钢的生产。
3、本发明为解决上述问题而研制开发一种敞开浇注的螺纹钢专用中间包及其冶炼方法，以降低对冲击区的耐材侵蚀，达到控制成本的目的，采用更加简便的、利于工人操作、成本低廉的冶炼方法。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种敞开浇注的螺纹钢专用中间包及其冶炼方法，能够降低对中间包的侵蚀，从而满足连铸的使用生产需要，耐侵蚀性能强，中间包流场运行正常，解决了钢水对中间包冲击区的侵蚀过大导致挡墙易被冲垮的问题。
2、为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
3、一种敞开浇注的螺纹钢专用中间包，包括槽体、冲击杯、矮挡坝和活动式缓冲机构；
4、所述槽体与冲击杯一体浇注成型，且槽体与冲击杯的组合结构顶端固定连接有支撑环圈，用于安装活动式缓冲机构，所述槽体与冲击杯内部连通，槽体和冲击杯的顶端设置为开口状；
5、矮挡坝安装于槽体和冲击杯的连接处，且活动式缓冲机构设置于矮挡坝的上方；
6、考虑到钢水冲击下来形成一个冲力会溅溢到四周侵蚀周围的耐材，将整个冲击区改为冲击杯，冲击杯的外侧壁由三个等腰梯形板组成，由三个等腰梯形板与矮挡坝构成的冲击区域呈倒置的锥台状；
7、冲击杯内侧底壁固定连接有鼓包，鼓包为可更换耐材，其具有一定的厚度，直接对应钢水冲击点，能够起到对冲击杯的保护效果，鼓包顶部中心位置开设有承接槽，所述鼓包顶部两侧开设有贯穿承接槽的导流槽口，用于分散冲击能量；
8、活动式缓冲机构包括弧形挡板，弧形挡板顶端两侧通过销轴与两侧的支撑环圈转动连接，弧形挡板的顶部两侧均固定连接有不完全齿轮，支撑环圈顶部滑动连接有往复滑杆，且往复滑杆上安装有与不完全齿轮啮合的齿条，往复滑杆的两端分别设置弹性机构和推动机构，弹性机构为往复滑杆提供弹性势能和缓冲力，推动机构用于对往复滑杆的活动范围进行调节和限位。
9、所述弹性机构设置为弹簧，推动机构设置为螺纹杆，支撑环圈位于往复滑杆的一侧位置安装有定位板，且螺纹杆贯穿定位板并与贯穿孔螺纹连接。
10、所述槽体内壁底端安装有卡座，用于对接卡入矮挡坝，且槽体与冲击杯的组合结构内壁开设有限位卡槽，将矮挡坝从限位卡槽插入并嵌入卡座后，使用填缝焊接剂进行固定；
11、所述槽体与冲击杯的组合结构内壁还开设有扇形摆槽，弧形挡板以销轴为旋转轴心在扇形摆槽内部活动，且弧形挡板底端与矮挡坝接近时，弧形挡板与矮挡坝端部之间存在间隙。
12、所述矮挡坝的高度设置为20-30cm，填缝焊接剂选用刚玉自流料。
13、所述冲击杯顶部一侧设有溢渣口，槽体的底壁上设有均匀分布的若干下料口，且下料口内安装有浸入式水口，用于接入结晶器。
14、所述鼓包的纵剖面呈弓形，且鼓包靠近矮挡坝的一端与矮挡坝的安装结构之间预留有间隙，鼓包另一端贴合并嵌入冲击杯内壁，使承接槽的轴心位置靠近溢渣口。
15、所述承接槽由多个弧形凹槽拼接组成，多个弧形凹槽呈阶梯状自上而下递减分布，且弧形凹槽的横剖面均设置为圆形。
16、所述导流槽口截面形状设置为漏斗状，且导流槽口底面倾斜设置，与导流槽口相对的两个等腰梯形板内侧设置加厚层。
17、使用敞开浇注的螺纹钢专用中间包的冶炼方法，包括如下步骤：
18、s1：加工钢水并保温：在转炉中进行粗炼螺纹钢钢水，冶炼20分钟以后，测定钢水成分，并根据成分要求调整成分，使钢水成分满足如下条件：
19、0.15≤c≤0.25，0.50≤si≤0.65， 0.62≤mn≤1.45，p≤0.035，s≤0.035，cr≤0.26，ni≤0.32，cu≤0.32，0.010≤nb≤0.22；
20、钢水满足条件后，将其从转炉的出钢孔倒入钢水容量为45t的钢包中，在钢包出转炉时，在钢包口加入35kg-50kg的碳化稻壳，使转运过程的钢水保持温度；
21、s2：调制钢水并保温：将钢包转运至精炼站，在精炼站时，把钢包底吹开起来，使用氩气底吹，使得钢水处于搅拌状态2-3分钟，使温度达到1560-1590℃，再进行钢水取样，然后对取的钢水样进行化验，从而比对并确认钢水样是否符合标准要求，钢水的标准要求如下：
22、成分为0.20≤c≤0.27，p≤0.045，s≤0.043，cr≤0.26，ni≤0.26，cu≤0.25；
23、对于钢水样的化验结果与标准要求对比得出结论，做出的应对如下：
24、钢水样显示符合标准要求，则进入s3；
25、钢水样显示未符合标准要求，则需进一步添加合金或其他辅料进行成分微调，直至符合标准要求，随后进入s3；
26、s3：钢包与中间包对接，将钢包转运至连铸钢包旋转台，转运过程中继续加入碳化稻壳以保温，碳化稻壳的加入量和加入方式与s1相同；
27、s4：敞开浇注螺纹钢，钢包在连铸工位上使用滑板打开出钢水口，使得钢水在没有长水口引流的情况下冲入中间包的冲击杯，并垂直坠落在承接槽中，通过鼓包和活动式缓冲机构与矮挡坝和冲击杯配合，降低对中间包槽体的冲刷和侵蚀，此时钢包中的钢水温度保持在1510-1550℃；
28、钢水在冲击杯内蓄积，然后从弧形挡板与矮挡坝端部之间的间隙中漫入槽体内，使中间包中的钢水保持在27t±1t；
29、开浇时，将中间包的浸入式水口接入对应结晶器并采用引锭杆引流，对前1-2炉钢水进行浇注时，选择安装口径为17.5mm或18mm的浸入式水口，1-2炉钢水冶炼以后，更换并选择安装口径为19mm或19.5mm的浸入式水口，以适时提高钢水拉速；
30、s5：出料并处理，将成型的红钢坯从结晶器中取出，使用矫直机对红钢坯进行矫直，脱锭后将钢坯进行定尺切割。
31、所述s2中其他辅料包括增碳剂，且增碳剂的加入量根据取样的钢水样化验结果进行增添，以增加钢水里的碳含量。
32、本发明具有如下有益效果：
33、利用本发明提供的中间包实现敞开浇注的方式，通过槽体、冲击杯、矮挡坝和活动式缓冲机构的配合，特别是加入鼓包，使用其上承接槽和导流槽口对应钢水冲击点，增大钢水冲击时的受力面，使冲击能量均匀分散，加厚冲击区域的使用厚度，提高耐蚀性，冲击点远离中间包薄弱的作用区域，使迸溅的钢水被挡住，钢水对中间包本体的冲刷较小，降低对中间包的侵蚀，能够满足连铸的使用生产，耐侵蚀性能强，中间包流场运行正常，解决了钢水对中间包冲击区的侵蚀过大导致挡墙易被冲垮的问题；
34、本发明采用中间包敞开浇注螺纹钢的方法，减少了钢包长水口、中间包塞棒、机构、包盖、挡墙的使用，使得成本大大减少，且无需使用塞棒和机构，与现有技术相比，更加简便，利于工人操作，本方法生产螺纹钢成本低廉，便于推广使用。
1.一种敞开浇注的螺纹钢专用中间包，其特征在于：包括槽体（1）、冲击杯（2）、矮挡坝（3）和活动式缓冲机构（4）；
2.根据权利要求1所述的一种敞开浇注的螺纹钢专用中间包，其特征在于：所述弹性机构（45）设置为弹簧，推动机构（46）设置为螺纹杆，支撑环圈（11）位于往复滑杆（43）的一侧位置安装有定位板，且螺纹杆贯穿定位板并与贯穿孔螺纹连接。
3.根据权利要求1所述的一种敞开浇注的螺纹钢专用中间包，其特征在于：所述槽体（1）内壁底端安装有卡座（13），用于对接卡入矮挡坝（3），且槽体（1）与冲击杯（2）的组合结构内壁开设有限位卡槽（12），将矮挡坝（3）从限位卡槽（12）插入并嵌入卡座（13）后，使用填缝焊接剂进行固定；
4.根据权利要求1所述的一种敞开浇注的螺纹钢专用中间包，其特征在于：所述矮挡坝（3）的高度设置为20-30cm，填缝焊接剂选用刚玉自流料。
5.根据权利要求1所述的一种敞开浇注的螺纹钢专用中间包，其特征在于：所述冲击杯（2）顶部一侧设有溢渣口（8），槽体（1）的底壁上设有均匀分布的若干下料口（9），且下料口（9）内安装有浸入式水口，用于接入结晶器。
6.根据权利要求5所述的一种敞开浇注的螺纹钢专用中间包，其特征在于：所述鼓包（5）的纵剖面呈弓形，且鼓包（5）靠近矮挡坝（3）的一端与矮挡坝（3）的安装结构之间预留有间隙，鼓包（5）另一端贴合并嵌入冲击杯（2）内壁，使承接槽（6）的轴心位置靠近溢渣口（8）。
7.根据权利要求1所述的一种敞开浇注的螺纹钢专用中间包，其特征在于：所述承接槽（6）由多个弧形凹槽拼接组成，多个弧形凹槽呈阶梯状自上而下递减分布，且弧形凹槽的横剖面均设置为圆形。
8.根据权利要求1所述的一种敞开浇注的螺纹钢专用中间包，其特征在于：所述导流槽口（7）截面形状设置为漏斗状，且导流槽口（7）底面倾斜设置，与导流槽口（7）相对的两个等腰梯形板内侧设置加厚层。
9.一种敞开浇注的螺纹钢专用中间包的冶炼方法，使用如权利要求1-8任一项所述的中间包进行冶炼，其特征在于：包括如下步骤：
10.根据权利要求9所述的一种敞开浇注的螺纹钢专用中间包的冶炼方法，其特征在于：所述s2中其他辅料包括增碳剂，且增碳剂的加入量根据取样的钢水样化验结果进行增添，以增加钢水里的碳含量。
