鋼包永久層整體澆注工藝應(yīng)用實(shí)踐
——以馬鋼第一鋼軋總廠為例

□劉前芝 周衛(wèi)勝

鋼包永久層整體澆注工藝應(yīng)用實(shí)踐
——以馬鋼第一鋼軋總廠為例

□劉前芝 周衛(wèi)勝

結(jié)合馬鞍山鋼鐵股份有限公司第一鋼軋總廠鋼包永久層整體澆注工藝應(yīng)用的實(shí)踐，指出采用鋼包永久層整體澆注工藝，可優(yōu)化鋼包內(nèi)襯砌筑模式，提高鋼包安全性，降低職工勞動(dòng)強(qiáng)度，具有良好的經(jīng)濟(jì)效果。

馬鋼；鋼包永久層；整體澆注；應(yīng)用

一、前言

馬鞍山鋼鐵股份有限公司第一鋼軋總廠（下文簡(jiǎn)稱“馬鋼第一鋼軋總廠”）現(xiàn)有3座轉(zhuǎn)爐，3座LF精煉爐、1座VD真空精煉爐和1座RH真空精煉爐，為板坯連鑄機(jī)、圓坯連鑄機(jī)及CSP薄板坯連鑄機(jī)提供優(yōu)質(zhì)鋼水。由于鋼包在多條不同工藝路線之間連續(xù)使用，加上不同工藝路線對(duì)鋼包質(zhì)量需求標(biāo)準(zhǔn)的差異性較大，因此提高鋼包使用安全性尤為重要。

隨著鋼水精煉程度的需求縱深化，鋼水在鋼包中的停留時(shí)間延長(zhǎng)，使對(duì)鋼包內(nèi)襯耐材的工作條件要求得更加苛刻；此外，鋼鐵生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大、鋼產(chǎn)量增加，也使鋼包周轉(zhuǎn)率進(jìn)一步加快。這些因素，導(dǎo)致鋼包包齡大幅度降低。為了提高鋼包壽命、提升鋼包使用的安全性，馬鋼第一鋼軋總廠采用了永久層整體澆注工藝，通過進(jìn)一步優(yōu)化鋼包內(nèi)襯砌筑模式，最終提高了企業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。

二、永久層的選材及砌筑工藝

馬鋼第一鋼軋總廠所用的鋼包是經(jīng)過擴(kuò)容改造后的120t鋼包（鋼包殼體主要技術(shù)參數(shù)見表1）。鋼包永久層部位耐火材料及砌筑工藝經(jīng)歷了整體T-4粘土磚砌筑、渣線T-4粘土磚熔池澆注砌筑、輕質(zhì)澆注料整體澆注砌筑3種模式。

表1 鋼包殼體主要技術(shù)參數(shù)

1.永久層原工藝分析

永久層整體砌筑T-4粘土磚砌筑，即在保溫層外砌一層T-4粘土磚，因其砌筑工藝繁瑣、磚縫易鉆鋼、壽命低，故逐漸被淘汰。渣線T-4粘土磚熔池澆注料砌筑，即渣線部位砌1層T-4粘土磚，熔池部位采用澆注料模式。該類砌筑模式分階段進(jìn)行：第一，安裝水口座磚模具及透氣磚墊磚，澆注包底永久層；第二，待包底永久層硬化后，安放透氣磚及水口座磚，在包底永久層上平砌1層T-4粘土磚，并使用剛玉澆注料澆注包底工作層；第三，包底養(yǎng)生8～12h后，沿鋼殼砌筑一層耐火纖維板，即保溫層；第四，砌筑永久層，永久層的砌筑分為2種類型，即整體砌筑T-4粘土磚砌筑及渣線T-4粘土磚熔池澆注料砌筑；第五，砌筑工作層及封罐口。該工藝的優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單、施工連續(xù)、維護(hù)方便、成本低；缺點(diǎn)是渣線部位磚縫易鉆鋼，易發(fā)生鋼包殼發(fā)紅及漏鋼現(xiàn)象，故逐漸被澆注料整體澆注工藝所替代。

2.輕質(zhì)澆注料整體澆注工藝分析

為了解決生產(chǎn)中存在的鋼包渣線部位發(fā)紅及漏鋼的現(xiàn)象，借鑒同類企業(yè)的經(jīng)驗(yàn)，馬鋼第一鋼軋總廠總結(jié)出一套適合自身生產(chǎn)特點(diǎn)的鋼包永久層整體澆注工藝，選用的澆注料理化指標(biāo)見表2。

表2 永久層澆注料理化指標(biāo)

鋼包永久層整體澆注工藝過程：第一，安裝水口座磚模具及透氣磚部位模具，澆注包底永久層；第二，沿鋼殼，貼一層硬質(zhì)保溫板，即保溫層。安放永久層伸縮式澆注胎膜（其技術(shù)參數(shù)見表3），用攪拌機(jī)攪拌輕質(zhì)澆注料，澆注永久層；第三，養(yǎng)生脫模并烘烤8h后，砌筑工作層，工作層熔池部位采用定型預(yù)制塊，渣線部位采用鎂碳磚；第四，安放水口座磚、透氣磚墊磚及透氣磚，在包底永久層上平砌一層高鋁磚，澆注包底工作層；第五，澆注罐口。該工藝的特點(diǎn)為：一是鋼包最薄弱的部位就是磚縫處，該工藝替代了原工藝的T-4粘土磚，澆注料振動(dòng)密實(shí)，提高了鋼包安全性；二是鋼包拆除過程中，永久層不易損壞，且壽命穩(wěn)定在3個(gè)包役以上；三是永久層澆注后，內(nèi)腔形狀規(guī)范，便于工作層與永久層緊密砌筑，提高砌筑質(zhì)量；四是輕質(zhì)澆注料具有氣孔率高、體積密度小、導(dǎo)熱系數(shù)小等優(yōu)點(diǎn)，絕熱保溫效果較好，利于鋼包保溫。

表3 永久層伸縮式胎膜技術(shù)參數(shù)

3.永久層不同砌筑工藝對(duì)比

鋼包永久層采用不同砌筑工藝的對(duì)比情況見表4。

表4 永久層不同砌筑工藝對(duì)比

4.優(yōu)化前后鋼包內(nèi)襯結(jié)構(gòu)對(duì)比

采用不同砌筑工藝的鋼包內(nèi)襯結(jié)構(gòu)對(duì)比見圖1、圖2。

圖1 原砌筑工藝內(nèi)襯示意圖

圖2 新砌筑工藝內(nèi)襯示意圖

三、使用效果

鋼包永久層整體澆注工藝，經(jīng)過幾年來的實(shí)際運(yùn)行，效果良好，鋼包漏鋼事故特別是渣線磚部位滲漏鋼事故得以遏制，鋼包安全性得到很大提升；鋼包保溫性能有所改善，鋼包外殼平均溫度由原工藝的渣線部位約270℃、熔池部位約230℃，降到新工藝的渣線部位約240℃、熔池部位約210℃；永久層的平均使用壽命也由原來的65次提高到400次。按照年產(chǎn)330萬(wàn)噸鋼計(jì)算，每年鋼包永久層耐材成本節(jié)約（0.53-0.25）×330=92.4萬(wàn)元；同時(shí)，采用機(jī)械化設(shè)備代替人力施工，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。

四、結(jié)論

采用理化指標(biāo)合適的永久層澆注料，選擇合理的整體澆注工藝，提高了永久層使用壽命，杜絕了渣線部位漏鋼等惡性事故的發(fā)生，提高了鋼包使用的安全性，增強(qiáng)了鋼包永久層的保溫功能，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效果，具有在類似鋼廠推廣使用的價(jià)值。

[1]吳珂，韓衛(wèi)東，張勇，等.提高萊鋼150t KR脫硫鐵水罐使用壽命的措施[J].耐火材料，2013（1）.

[2]付玄升，姬健營(yíng).不定型耐火材料在精煉鋼包永久層上的應(yīng)用[J].中國(guó)冶金，2006（11）.

[3]歐陽(yáng)德剛，胡清明，向在良，等.汽化室脫硫噴槍耐火澆注料的研究與應(yīng)用[J].鋼鐵研究，2006（2）.

（作者單位：馬鞍山鋼鐵股份有限公司第一鋼軋總廠，安徽馬鞍山243000）

F273

A

1002-1779（2014）04-0042-02