鋼包永久層整體澆注工藝應用實踐
——以馬鋼第一鋼軋總廠為例

□劉前芝 周衛勝

鋼包永久層整體澆注工藝應用實踐
——以馬鋼第一鋼軋總廠為例

□劉前芝 周衛勝

結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用的實踐，指出采用鋼包永久層整體澆注工藝，可優化鋼包內襯砌筑模式，提高鋼包安全性，降低職工勞動強度，具有良好的經濟效果。

馬鋼；鋼包永久層；整體澆注；應用

一、前言

馬鞍山鋼鐵股份有限公司第一鋼軋總廠（下文簡稱“馬鋼第一鋼軋總廠”）現有3座轉爐，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、圓坯連鑄機及CSP薄板坯連鑄機提供優質鋼水。由于鋼包在多條不同工藝路線之間連續使用，加上不同工藝路線對鋼包質量需求標準的差異性較大，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間延長，使對鋼包內襯耐材的工作條件要求得更加苛刻；此外，鋼鐵生產規模擴大、鋼產量增加，也使鋼包周轉率進一步加快。這些因素，導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，通過進一步優化鋼包內襯砌筑模式，最終提高了企業生產的經濟效益。

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過擴容改造后的120t鋼包（鋼包殼體主要技術參數見表1）。鋼包永久層部位耐火材料及砌筑工藝經歷了整體T-4粘土磚砌筑、渣線T-4粘土磚熔池澆注砌筑、輕質澆注料整體澆注砌筑3種模式。

表1 鋼包殼體主要技術參數

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。該工藝的優點是工藝簡單、施工連續、維護方便、成本低；缺點是渣線部位磚縫易鉆鋼，易發生鋼包殼發紅及漏鋼現象，故逐漸被澆注料整體澆注工藝所替代。

2.輕質澆注料整體澆注工藝分析

為了解決生產中存在的鋼包渣線部位發紅及漏鋼的現象，借鑒同類企業的經驗，馬鋼第一鋼軋總廠總結出一套適合自身生產特點的鋼包永久層整體澆注工藝，選用的澆注料理化指標見表2。

表2 永久層澆注料理化指標

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，貼一層硬質保溫板，即保溫層。安放永久層伸縮式澆注胎膜（其技術參數見表3），用攪拌機攪拌輕質澆注料，澆注永久層；第三，養生脫模并烘烤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，澆注料振動密實，提高了鋼包安全性；二是鋼包拆除過程中，永久層不易損壞，且壽命穩定在3個包役以上；三是永久層澆注后，內腔形狀規范，便于工作層與永久層緊密砌筑，提高砌筑質量；四是輕質澆注料具有氣孔率高、體積密度小、導熱系數小等優點，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參數

3.永久層不同砌筑工藝對比

鋼包永久層采用不同砌筑工藝的對比情況見表4。

表4 永久層不同砌筑工藝對比

4.優化前后鋼包內襯結構對比

采用不同砌筑工藝的鋼包內襯結構對比見圖1、圖2。

圖1 原砌筑工藝內襯示意圖

圖2 新砌筑工藝內襯示意圖

三、使用效果

鋼包永久層整體澆注工藝，經過幾年來的實際運行，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330萬噸鋼計算，每年鋼包永久層耐材成本節約（0.53-0.25）×330=92.4萬元；同時，采用機械化設備代替人力施工，降低了勞動強度。

四、結論

采用理化指標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生，提高了鋼包使用的安全性，增強了鋼包永久層的保溫功能，取得了良好的經濟效果，具有在類似鋼廠推廣使用的價值。

[1]吳珂，韓衛東，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.不定型耐火材料在精煉鋼包永久層上的應用[J].中國冶金，2006（11）.

[3]歐陽德剛，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