國內鋼包用耐火材料發展中遇到的問題及對策

國內鋼包用耐火材料發展中遇到的問題及對策

鋼包是煉鋼工藝所需設備之一。隨著轉爐壽命的提高，連鑄比的增加和爐外精煉技術的進步，鋼包處于容量大、鋼種多、溫度高、時間長等日益苛刻的使用條件，對鋼包用耐火材料的要求也不斷提高。
最近十年，我國吸取國外經驗開始把耐火磚改為使用不定形耐火材料，用投射、搗打、澆注等方法鑄造整體內襯。采用投射施工比砌磚施工節省勞動力50%。投射料有高鋯英石質、MgO-Al2O3質、MgO-SiO2質和Al2O3-C質等。

目前國內鋼包用耐火材料發展中遇到的問題及對策：

1、磚砌包比例較高
目前寶鋼尚有相當一部分鋼包使用高鋁磚。在成本相當的情況下，磚砌包的噸鋼耐火材料消耗比整體包高1kg左右，繼續使用高鋁磚是不明智的。與整體澆注鋼包相比，磚徹包有以下幾點不足：一是熔損快，對鋼水污染大；二是砌筑工作量大，維修困難；三是安全性差。因此，在有條件的鋼包上應盡快全面使用整體澆注包。有一部分300t鋼包的包殼由于使用時間較長，變形嚴重，已無法放人模芯澆注。對這部分包殼也已試驗了預制磚，成本和消耗與整體包相當，甚至優于整體包，目前也在使用中，在取得了經驗后有必要進一步推廣。
2、包底壽命低
目前，寶鋼使用的包底磚是蠟石一碳化硅磚，使用壽命僅25次。這是鋼包耐火材料中最差的一個環節，是耐火材料消耗高的主要原因。寶鋼也在部分鋼包上使用包底整體澆注，無法大量使用的主要原因是維修困難，由于小修周期僅25次，多次修理后冷鋼夾層較多，壽命無法達到國外報道的125次以上，同時噸鋼成本也是蠟石-碳化硅磚的2-3倍。目前正在試驗的是沖擊區用鋁鎂尖晶石質預制磚，四周用高鋁質不燒磚，目標壽命可達50次。
3、小修周期過短
目前.寶鋼鋼包的小修周期是25次，而國際上先進鋼廠一般在50次左右。小修周期短導致耐火材料消耗高，鋼包熱周轉率低。限制鋼包小修周期提高的主要障礙是上水口和透氣磚的壽命低。對各種材質的上水口進行過試驗，壽命均難有大的提高。開發了一種修理環，可使壽命達到25次以上。目前正在研究上水口與座磚的結構，使之能在熱態下更換，估計不久即可成功。國內外許多鋼包都在實行透氣磚的熱態更換，寶鋼也有必要盡快解決此問題。
4、特殊鋼用耐火材料消耗高
某些鋼種(如鋼簾線鋼和電工鋼)對耐火材料的熔損特別大，尤其是鋼簾線鋼，對耐火材料有特殊要求，一般耐火材料不能使用，在冶煉這種鋼時，渣線壽命有時連10次都達不到，鋼包修理次數多，耐火材料消耗極高。雖然這種鋼產量不大，但對鋼包耐火材料消耗的影響很大。必須開發滿足這些鋼種冶煉要求的耐火材料。
5、維修判斷技術及標準落后
要降低鋼包耐火材料的消耗，必須有科學合理的殘厚管理標準。由于鋼包殘厚基本上是人工判斷的，具有隨意性及風險性，操作人員往往更多地考慮鋼包安全生產的重要性，而忽視成本。要降低鋼包耐火材料的消耗，必須有先進的判斷及維護技術，例如：采用激光測厚來保證鋼包的安全使用；使用濕法噴涂技術來維護鋼包內襯；透氣磚熱更換安全系統。通過提高耐火材料安全使用的可靠性，來減少耐火材料的浪費。

鋼包耐火材料的發展趨勢

縱觀耐火材料的發展和目前的狀況，可以認為，今后鋼包耐火材料的發展趨勢是：
(1)注重本地區資源的開發利用，特別是充分利用廢舊資源。開發中性、堿性耐火材料。
(2)國內鋼包壽命偏低，因此，堿性包襯、尖晶石類包襯、高鋁質包襯及其相應的復合包襯結構將大量出現。
(3)國內不定形耐火材料在鋼包上應用所占比例仍將增加，這對于小型模鑄廠家效益顯著，但對于采用連鑄工藝的廠家來說，優質復合砌磚鋼包將占有相當大的比重。
(4)含碳制品應用范圍繼續擴大。
(5)降低消耗、清潔鋼包。降低消耗不僅可以降低成本，更重要的是可以減少對鋼水的污染；清潔鋼包一方面是要用無碳、熔損小的耐火材料，另一方面要減少鋼包的粘渣。