澆注料鋼包因其具有保溫效果好，能夠有效減少鋼水生產(chǎn)過程中的溫降等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于鋼鐵廠的低合金、普碳鋼等非精煉鋼種的生產(chǎn)。轉(zhuǎn)爐冶煉合格后的鋼水,須經(jīng)鋼水包承載到連鑄機上進行澆注，因為鋼水溫度高達1600~1700℃，并且鋼水倒入鋼水包時對包底有較大的沖擊。所以鋼水包內(nèi)襯(尤其是包底部位)的耐材質(zhì)量和修砌標(biāo)準(zhǔn)必須滿足現(xiàn)場轉(zhuǎn)爐和鋼包工藝要求。如果鋼水包的抗侵蝕性、抗沖擊性不能滿足要求,極易造成鋼水包漏包等安全事故。因此,針對鋼水包在使用過程中存在的包底抗侵蝕性差，透氣磚與鋼水包耐材不同步等問題進行了分析，提出了相應(yīng)的改進措施，提高了鋼水包的使用壽命及安全性,取得了很好的效果。
生產(chǎn)條件
1.1 轉(zhuǎn)爐工藝參數(shù)
唐鋼長材部現(xiàn)有兩座65t轉(zhuǎn)爐，周轉(zhuǎn)用鋼水包6個,轉(zhuǎn)爐鐵水裝入量平均70t,每班生產(chǎn)爐數(shù)26爐，采用鋼水包轉(zhuǎn)運鋼水的方式,轉(zhuǎn)爐岀鋼口與鋼水包包底高度差5m。生產(chǎn)鋼種主要有HRB400系列。
1.2 鋼水包技術(shù)參數(shù)
鋼水包公稱容量為65t,設(shè)計包齡為120爐，鋼水包的高度為3000mm,鋼水包內(nèi)徑為3440mm。鋼包包底、包壁耐材均為三層結(jié)構(gòu),包底總厚度為600mm,包壁總厚度為300mm。
1.3澆注料理化指標(biāo)
通過與鋼包澆注料耐材使用廠家共同分析現(xiàn)場工藝要求，制定了適應(yīng)現(xiàn)場轉(zhuǎn)爐工藝要求、鋼包砌筑工藝的鋼包澆注料理化指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。
鋼包使用過程中存在的問題
2.1鐵水包包底抗侵蝕性差
耐材侵蝕分為物理侵蝕和化學(xué)侵蝕，物理侵蝕是指耐材受到?jīng)_擊和其他機械作用的侵蝕;而化學(xué)侵蝕是指耐材在高溫載荷的作用下，其溫度場及應(yīng)力場的變化對耐材的侵蝕。鋼水包包底主要是物理侵蝕⑴。鋼水包在使用過程中，包底工作層抗侵蝕性、抗沖擊性較差，在高溫鋼水沖擊與侵蝕下，出現(xiàn)較大面積的耐材脫落現(xiàn)象，脫層厚度為100mm~150mm.脫層部位多集中于鋼水沖擊位置(如圖2所示)，給鋼水包安全使用帶來極大隱患。
2.2鋼水包透氣磚與包齡不同步
狹縫式透氣磚因供氣可調(diào)范圍大，抗侵蝕性能好等優(yōu)點,被廣范應(yīng)用為煉鋼工序的底吹元件。但是,底吹透氣磚性能的優(yōu)劣直接影響鋼包底吹效果及使用情況，鋼包在線全程
底吹過程中，時常有底吹不開、透氣量小、透氣性差的現(xiàn)象發(fā)生，導(dǎo)致鋼包被迫下線,影響鋼包包齡,造成透氣磚與鋼包壽命不同步。
2.3鋼包下線停用不及時
由于沒有專門用于測量包底的設(shè)備，包況(包底、包壁、透氣磚、水口座磚)的侵蝕全部由熱修滑板工憑經(jīng)驗和空包重量(帶包蓋)進行判斷。由于熱修工之間的水平存在差異，每個鋼包的狀況也不盡相同，且鋼包在熱態(tài)下，熱修工處于鋼包的炙烤之中，也不易觀察，時常導(dǎo)致判斷失誤，從而出現(xiàn)鋼包停用時間過早或過晚的現(xiàn)象。鋼包停用過早，影響鋼包壽命;鋼包停用過晚,會存在鋼包事故隱患。
改進措施
3.1鋼水包包底修砌工藝的改進
改進前，澆注料包包底沖擊區(qū)采用澆注料(高鋁料)振搗或澆注后比包底高出100mm,呈坡狀形態(tài)。在使用過程中，由于長期受到鋼水的沖刷、侵蝕，非常容易在沖擊區(qū)部位出現(xiàn)凹坑，造成包底薄,埋下事故隱患。
改進后，采用包底沖擊區(qū)部位預(yù)埋機壓預(yù)制沖擊塊的修砌形式,代替原有坡狀高鋁料，預(yù)制塊成分為鎂碳質(zhì)，沖壓強度為1700℃施工方案:在包底澆注完300mm的澆注料后,將預(yù)制沖擊塊固定好后，鑲嵌在包底沖擊區(qū)，然后再澆注300mm厚的澆注料,周邊用振動棒振實。施工完畢后，沖擊區(qū)預(yù)制塊高岀包底150mm。
3.2 對透氣磚的改進
針對透氣磚透氣性差、使用壽命與鋼包包底不同步的情況，主要采取以下措施：
(1)增加透氣磚狹縫數(shù)量，由原來的20條增加到36條;
(2)將透氣磚狹縫的寬度由0.13mm增大到0.20mm;
(3)將原有透氣磚磚芯的材質(zhì)由剛玉質(zhì)改為倍剛玉質(zhì)。
通過改進透氣磚狹縫和材質(zhì)工藝，提高透氣磚透氣性和使用壽命,經(jīng)過與透氣磚廠家共同研究，制定出透氣磚磚芯理化指標(biāo)作為定期檢驗的依據(jù)
3.3 澆注料包停用不及時的改善
增加測量尺對包底、透氣磚厚度的測量，減少憑經(jīng)驗判斷的誤差。針對澆注料包停用不及時的現(xiàn)象，設(shè)立一個合理測量包底的設(shè)備(擋火板和測量標(biāo)尺)，以減少甚至杜絕鋼包停用過早或過晚的現(xiàn)象，消除對生產(chǎn)的影響，使鋼包的停用做到安全、合理,達到鋼包停用的最佳狀態(tài)。技術(shù)方案:對包齡≥70爐的或者有特殊情況的澆注料包，必須組織當(dāng)班人員對包底和兩個透氣磚的最低點進行最少一次的測量。測量前，必須用大氧管將包底和兩個透氣磚處粘附的廢鋼渣吹掃干凈(禁止點火)，吹掃透氣磚的同時接好氮氣反吹。
參照標(biāo)準(zhǔn):包底≥300mm,透氣磚≥250mm,包壁≥130mm,帶包蓋(無包沿)≥46.5t。
測量尺尺寸:測量包底按照2700mm長度設(shè)計，測量透氣磚按照2750mm長度設(shè)計。
改進效果
(1)通過釆取在包底鑲嵌沖擊塊的措施，使得澆注料鋼包在使用過程中耐鋼水沖刷、侵蝕程度加大,沖擊區(qū)出現(xiàn)凹坑現(xiàn)象減緩。
(2)透氣磚耐侵蝕程度有了很大提高，并且透氣量達到轉(zhuǎn)爐底吹要求，使用壽命能夠達到與包齡同步。
(3)通過對使用測量設(shè)備前、后下線鋼包的殘厚測量數(shù)據(jù)進行對比，可以看出：使用測量設(shè)備后，下線鋼包的殘厚更加符合澆注料包的下線標(biāo)準(zhǔn)要求(包底厚度280±20mm,透氣磚厚度160±20mm),有效降低了鋼包停用過早或過晚的出現(xiàn)頻率，消除了對生產(chǎn)的影響，使得鋼包停用更為安全、合理，達到一個最佳的經(jīng)濟包齡，并且通過對拆包后殘厚數(shù)據(jù)的測量發(fā)現(xiàn)，利用測量尺測量的數(shù)據(jù)與規(guī)定殘厚數(shù)據(jù)更加吻合。
(4)澆注料鋼包整體包齡從原有平均80爐左右的較低水平提高到現(xiàn)在的平均100爐以上的較高水平，最高包齡達到了125爐。
結(jié)語
(1)通過進行包底砌筑增加鋼水沖刷的沖擊塊、改進透氣磚磚芯制作工藝要求兩方面工作，減少澆注料包包底局部侵蝕過快現(xiàn)象，提高了澆注料鋼包的使用壽命。
(2)通過設(shè)計澆注料鋼包判包標(biāo)準(zhǔn)和工具設(shè)備，減少了因為經(jīng)驗判包帶來的不準(zhǔn)確性，降低了因判包失誤提前下線對鋼包壽命的影響，提高了鋼包使用壽命的同時，也提高了鋼包使用的安全性能。