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2023第十一屆煉鐵對(duì)標(biāo)、節(jié)能降本及新技術(shù)研討會(huì)論文集（135篇論文） 2022第十屆煉鐵對(duì)標(biāo),、節(jié)能降本及新技術(shù)研討會(huì)論文集（110篇論文） 掃碼獲取 鋼包包底修砌模式的改進(jìn) 嚴(yán)向齊,，趙艷玲 （河鋼集團(tuán)邯鋼公司邯寶煉鋼廠） 摘 要：隨著高級(jí)別品種鋼產(chǎn)量的增加，精煉爐對(duì)鋼包耐材的要求越來(lái)越高,。針對(duì)邯寶鋼包包底工作層整體澆注使用效果不佳,，難以滿足生產(chǎn)需要的實(shí)際情況,，將邯寶鋼包包底工作層整體澆注，改為砌筑鋁鎂碳磚,。磚砌包底二次小修時(shí),，在包底磚上面補(bǔ)澆剛玉澆注料。這樣改進(jìn)后的磚砌包底達(dá)到了73爐以上的預(yù)期壽命,，滿足了生產(chǎn)需要,。 關(guān)鍵詞：包底；砌筑,；鋁鎂碳磚,；補(bǔ)澆 1 引言 隨著潔凈鋼、管線鋼等高級(jí)別鋼種需求地不斷增加,，使得爐外精煉的比例增大,、冶煉條件日益苛刻，轉(zhuǎn)爐出鋼溫度提高,，鋼包盛鋼時(shí)間延長(zhǎng),，而且精煉所產(chǎn)生的各種侵蝕性很強(qiáng)的熔渣，使鋼包用耐火材料的使用條件更加惡化,。特別是RH精煉爐的發(fā)展,，對(duì)鋼包包底耐材的要求越來(lái)越高。鋼包包底耐材的正常使用,，對(duì)生產(chǎn)順行,、對(duì)人身安全設(shè)備安全等，尤為重要,。因此,，提供滿足生產(chǎn)需要的高壽命鋼包包底耐材，勢(shì)在必行,。針對(duì)邯寶鋼包包底工作層整體澆注使用效果不佳的實(shí)際情況,，將邯寶鋼包包底工作層改進(jìn)為砌筑鋁鎂碳磚。一般鋼廠鋼包包底鋁鎂碳磚使用不到50爐就需全部更換,，邯寶采用高級(jí)別鋁鎂碳磚,，并采取47爐左右小修時(shí)包底磚上面視侵蝕情況補(bǔ)澆剛玉澆注料的措施，使鋼包包底工作層使用爐數(shù)達(dá)到了73爐以上,，最高達(dá)到了145爐的良好效果,。2 邯鋼新區(qū)煉鋼廠工藝裝備 2.1 工藝條件 邯鋼新區(qū)煉鋼廠三座300噸頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐，兩座雙工位LF精煉爐,，兩座雙工位RH精煉爐,，兩臺(tái)雙流板坯連鑄機(jī)，均采用了冶金領(lǐng)域最先進(jìn)的工藝技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)。鋼水一般只經(jīng)過(guò)LF爐精煉40min左右,。高級(jí)別管線鋼等品種鋼需雙精煉,，即要求鋼水經(jīng)LF爐精煉40分鐘后，再經(jīng)過(guò)RH精煉40分鐘左右,。這樣雙精煉時(shí)鋼包盛鋼時(shí)間長(zhǎng)達(dá)200分鐘,。另外，邯寶轉(zhuǎn)爐鋼水進(jìn)各精煉爐,，精煉爐鋼水出站上連鑄,、連鑄鋼包倒?jié)灿嗟龋诮邮芸?，?dǎo)致鋼包倒?jié)灿嗖患皶r(shí)包底容易粘附熱態(tài)鋼渣,。且從鋼包倒完澆余至進(jìn)轉(zhuǎn)爐接鋼水的間隔時(shí)間偏長(zhǎng)，導(dǎo)致鋼包過(guò)程溫降大,。這樣,，邯寶鋼包處于盛鋼時(shí)間長(zhǎng)、精煉過(guò)程苛刻,、包底承受熱態(tài)鋼渣侵蝕時(shí)間長(zhǎng),、過(guò)程溫降大等惡劣環(huán)境中，這嚴(yán)重影響鋼包耐材的使用效果,。2.2 煉鋼工藝參數(shù) 表1 煉鋼工藝參數(shù) 
3 鋼包澆注包底 3.1 耐材結(jié)構(gòu) 包底鐵殼上面澆注150mm厚的高鋁澆注料（永久層）,，澆注料上面四周澆注250mm厚的剛玉澆注料非沖擊區(qū)（工作層），中心澆注300mm厚的剛玉澆注料沖擊區(qū)（工作層）,。 3.2 存在問(wèn)題 首先,，邯寶澆注包底，無(wú)整體澆注及連續(xù)布料,、整體振動(dòng)設(shè)備,，僅靠地面攪拌機(jī)攪拌好澆注料后,，流入料斗,，再用壁吊將料吊至需澆注的鋼包內(nèi)，人工用振動(dòng)棒振動(dòng),。這樣,，澆注不連續(xù)，整個(gè)包底澆注的時(shí)間長(zhǎng)達(dá)3小時(shí),，嚴(yán)重影響澆注料的整體性,。人工振動(dòng)效果差，影響包底澆注料強(qiáng)度,。其次,，夏季現(xiàn)場(chǎng)氣溫過(guò)高、鋼包余溫高、攪拌用水溫度高等因素,，易造成包底澆注料出現(xiàn)結(jié)塊,、變質(zhì)、反應(yīng)過(guò)快,、加水量偏高等情況,，使得包底氣孔大、孔隙率高,、高溫強(qiáng)度降低,，最終導(dǎo)致包底脫層、夾鋼的問(wèn)題,，嚴(yán)重影響鋼包包底耐材的使用壽命,。冬季環(huán)境溫度低，在現(xiàn)場(chǎng)澆注時(shí)間長(zhǎng)的現(xiàn)實(shí)條件下,，對(duì)包底澆注料強(qiáng)度,、致密性等，影響更大,。另外,，鋼包烘烤器由混合煤氣改為轉(zhuǎn)爐煤氣后，熱值低,，且煤氣內(nèi)水份多,，也對(duì)包底澆注料的烘烤質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。加之RH精煉冶煉爐次的增多,，鋼水對(duì)鋼包包底耐材的沖擊也愈加明顯,。 諸如此類的不利因素，導(dǎo)致鋼包包底剛玉澆注料工作層,，在使用過(guò)程中存在剝落脫層嚴(yán)重,、分層夾鋼滲鋼較多、殘厚偏薄,、壽命太低等異常,，這導(dǎo)致鋼包安全系數(shù)低，耐材浪費(fèi),，勞動(dòng)強(qiáng)度大等問(wèn)題,。 正常情況下，鋼包包底工作層使用壽命應(yīng)在70~75爐之間,，但一二月份鋼包包底剛玉澆注料工作層使用壽命達(dá)標(biāo)的只有20%左右,，且46%左右剛玉澆注料包底工作層使用壽命僅43爐左右。另外,，包底安全下線殘厚應(yīng)不低于150mm,，但一二月鋼包剛玉澆注料包底工作層平均殘厚僅115mm。況且，包底還存在分層夾鋼滲鋼較多的問(wèn)題,。因此,，急需從根本上解決這一嚴(yán)重威脅鋼包安全運(yùn)行、正常供應(yīng),，并極大增大鋼包烘烤煤氣消耗量,、極大增加耐材消耗量的問(wèn)題。4 鋼包磚砌包底 4.1 包底改進(jìn)方案 將鋼包包底工作層整體澆注,，改為砌筑磚,。即鋼包包底永久層澆注平整，烘烤到位后,，清理干凈永久層上面的雜物,。之后安裝水口座磚和透氣磚。再立砌包底磚,，要求磚面平整,、不出現(xiàn)臺(tái)階，磚縫錯(cuò)開,，磚與磚之間擠緊,，磚縫小于1mm。采用剛玉澆注料將包底磚與包壁,、包底磚與座磚之間的縫隙填滿搗實(shí),。之后上面砌筑圍罐磚。砌筑好的鋼包包底,，烘烤到位后,，使用25爐下線更換倆透氣磚和水口座磚。再次使用25爐左右,，即累計(jì)使用50爐左右,，視包底耐材情況決定是否補(bǔ)澆剛玉澆注料。再次使用25爐左右,，即累計(jì)使用75爐左右更換包底磚,。4.2 包底提升壽命設(shè)計(jì) 為提高鋼包包底耐材壽命，包底工作層設(shè)計(jì)采用三種磚型,，分別為非沖擊區(qū)磚型高度為250mm,，過(guò)渡區(qū)磚型高度為300mm，沖擊區(qū)磚型高度為350mm,。通過(guò)對(duì)包底的沖擊區(qū)和過(guò)渡區(qū)的加強(qiáng)，提高了包底使用壽命,，也增加了鋼包整體壽命,。鋼包包底設(shè)計(jì)圖如圖1所示。
圖1 鋼包包底設(shè)計(jì)圖 4.3 包底磚材質(zhì)及特點(diǎn) 邯寶包底磚材質(zhì)為剛玉尖晶石磚，主要原料為白剛玉,、電熔鎂砂,、電熔尖晶石等，用樹脂結(jié)合而制成,，經(jīng)高速混練機(jī)混練,，1000噸摩擦壓磚機(jī)成型、隧道窯內(nèi)熱處理,。具有抗沖擊性,、抗渣侵蝕性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)加入一定量的各個(gè)粒級(jí)的Al2O3,。利用Al2O3的微粉,、細(xì)粉和顆粒活性的不同,，使制品在使用過(guò)程中不斷的與鎂砂細(xì)粉生成尖晶石,，產(chǎn)生連續(xù)的微膨脹作用，利用尖晶石化的體積效應(yīng)和良好的抗渣性能,，一方面可以堵塞氣孔,，增強(qiáng)致密性，另一方面提高材料的抗侵蝕能力,。4.4 包底磚理化指標(biāo) 表2 包底磚理化指標(biāo) 
4.5 使用效果 目前包底砌筑磚的鋼包,，在線使用過(guò)程未發(fā)現(xiàn)開裂、斷層,、凹坑以及其它異?，F(xiàn)象。包底磚解體過(guò)程未發(fā)現(xiàn)斷磚等異?，F(xiàn)象,，夾鋼極少。解決了剛玉澆注料包底脫層剝落,、滲鋼,、殘厚一般在110mm~120mm，且壽命一般在46爐左右太低的問(wèn)題,。包底砌磚的修砌模式,，包底壽命由原來(lái)的46爐左右，提高到了預(yù)期73爐的目標(biāo),。殘厚由原來(lái)的115mm左右,，提高到了現(xiàn)在的150mm以上。耐材壽命提高,，減少了耐材使用量,，節(jié)約包底工作層耐材約30%,。包底磚水份少，在滿足烘烤溫度的前提下,，每個(gè)大修,、中修、小修包烘烤時(shí)間均縮短了6小時(shí),。包底壽命高,，減少了鋼包的修砌數(shù)量也減少了鋼包烘烤數(shù)量。從而節(jié)約烘烤煤氣20%以上,。降低工人修砌工作量,，且避免了人工用風(fēng)鎬處理原來(lái)澆注料包底殘鋼殘?jiān)母邉趧?dòng)強(qiáng)度。極大提高了鋼包安全運(yùn)行系數(shù),，確保了鋼包正常供應(yīng),，利于生產(chǎn)順行。磚砌包底,，避免了原來(lái)澆注料攪拌時(shí)揚(yáng)塵問(wèn)題,，利于環(huán)保。5 結(jié)論 （1）磚砌包底采用優(yōu)質(zhì)的鋁鎂碳磚,，機(jī)壓成型,，體密高，抗沖擊和抗沖刷性能優(yōu)越,，使用效果明顯優(yōu)于澆注包底,，達(dá)到了73爐以上的預(yù)期壽命，滿足了生產(chǎn)需要,。 （2）磚砌包底二次小修時(shí),，視情況在包底磚上面補(bǔ)澆剛玉澆注料，這樣,，完全確保了包底磚的使用壽命以及殘厚,，滿足了生產(chǎn)需要。 （3）磚砌包底壽命提高,，修砌數(shù)量減少烘烤數(shù)量減少,，且烘烤時(shí)間縮短，節(jié)約煤氣20%以上,，同時(shí)節(jié)約包底工作層耐材約30%,。
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