钢包永久层整体浇注工艺应用实践<br/>——以马钢第一钢轧总厂为例

钢包永久层整体浇注工艺应用实践
——以马钢第一钢轧总厂为例

2014-02-13刘前芝周卫胜

冶金经济与管理 2014年4期

关键词：总厂钢包砌筑

□刘前芝周卫胜

钢包永久层整体浇注工艺应用实践
——以马钢第一钢轧总厂为例

□刘前芝周卫胜

结合马鞍山钢铁股份有限公司第一钢轧总厂钢包永久层整体浇注工艺应用的实践，指出采用钢包永久层整体浇注工艺，可优化钢包内衬砌筑模式，提高钢包安全性，降低职工劳动强度，具有良好的经济效果。

马钢；钢包永久层；整体浇注；应用

一、前言

马鞍山钢铁股份有限公司第一钢轧总厂（下文简称“马钢第一钢轧总厂”）现有3座转炉，3座LF精炼炉、1座VD真空精炼炉和1座RH真空精炼炉，为板坯连铸机、圆坯连铸机及CSP薄板坯连铸机提供优质钢水。由于钢包在多条不同工艺路线之间连续使用，加上不同工艺路线对钢包质量需求标准的差异性较大，因此提高钢包使用安全性尤为重要。

随着钢水精炼程度的需求纵深化，钢水在钢包中的停留时间延长，使对钢包内衬耐材的工作条件要求得更加苛刻；此外，钢铁生产规模扩大、钢产量增加，也使钢包周转率进一步加快。这些因素，导致钢包包龄大幅度降低。为了提高钢包寿命、提升钢包使用的安全性，马钢第一钢轧总厂采用了永久层整体浇注工艺，通过进一步优化钢包内衬砌筑模式，最终提高了企业生产的经济效益。

二、永久层的选材及砌筑工艺

马钢第一钢轧总厂所用的钢包是经过扩容改造后的120t钢包（钢包壳体主要技术参数见表1）。钢包永久层部位耐火材料及砌筑工艺经历了整体T-4粘土砖砌筑、渣线T-4粘土砖熔池浇注砌筑、轻质浇注料整体浇注砌筑3种模式。

表1 钢包壳体主要技术参数

1.永久层原工艺分析

永久层整体砌筑T-4粘土砖砌筑，即在保温层外砌一层T-4粘土砖，因其砌筑工艺繁琐、砖缝易钻钢、寿命低，故逐渐被淘汰。渣线T-4粘土砖熔池浇注料砌筑，即渣线部位砌1层T-4粘土砖，熔池部位采用浇注料模式。该类砌筑模式分阶段进行：第一，安装水口座砖模具及透气砖垫砖，浇注包底永久层；第二，待包底永久层硬化后，安放透气砖及水口座砖，在包底永久层上平砌1层T-4粘土砖，并使用刚玉浇注料浇注包底工作层；第三，包底养生8～12h后，沿钢壳砌筑一层耐火纤维板，即保温层；第四，砌筑永久层，永久层的砌筑分为2种类型，即整体砌筑T-4粘土砖砌筑及渣线T-4粘土砖熔池浇注料砌筑；第五，砌筑工作层及封罐口。该工艺的优点是工艺简单、施工连续、维护方便、成本低；缺点是渣线部位砖缝易钻钢，易发生钢包壳发红及漏钢现象，故逐渐被浇注料整体浇注工艺所替代。

2.轻质浇注料整体浇注工艺分析

为了解决生产中存在的钢包渣线部位发红及漏钢的现象，借鉴同类企业的经验，马钢第一钢轧总厂总结出一套适合自身生产特点的钢包永久层整体浇注工艺，选用的浇注料理化指标见表2。

表2 永久层浇注料理化指标

钢包永久层整体浇注工艺过程：第一，安装水口座砖模具及透气砖部位模具，浇注包底永久层；第二，沿钢壳，贴一层硬质保温板，即保温层。安放永久层伸缩式浇注胎膜（其技术参数见表3），用搅拌机搅拌轻质浇注料，浇注永久层；第三，养生脱模并烘烤8h后，砌筑工作层，工作层熔池部位采用定型预制块，渣线部位采用镁碳砖；第四，安放水口座砖、透气砖垫砖及透气砖，在包底永久层上平砌一层高铝砖，浇注包底工作层；第五，浇注罐口。该工艺的特点为：一是钢包最薄弱的部位就是砖缝处，该工艺替代了原工艺的T-4粘土砖，浇注料振动密实，提高了钢包安全性；二是钢包拆除过程中，永久层不易损坏，且寿命稳定在3个包役以上；三是永久层浇注后，内腔形状规范，便于工作层与永久层紧密砌筑，提高砌筑质量；四是轻质浇注料具有气孔率高、体积密度小、导热系数小等优点，绝热保温效果较好，利于钢包保温。

表3 永久层伸缩式胎膜技术参数

3.永久层不同砌筑工艺对比

钢包永久层采用不同砌筑工艺的对比情况见表4。

表4 永久层不同砌筑工艺对比

4.优化前后钢包内衬结构对比

采用不同砌筑工艺的钢包内衬结构对比见图1、图2。

图1 原砌筑工艺内衬示意图

图2 新砌筑工艺内衬示意图

三、使用效果

钢包永久层整体浇注工艺，经过几年来的实际运行，效果良好，钢包漏钢事故特别是渣线砖部位渗漏钢事故得以遏制，钢包安全性得到很大提升；钢包保温性能有所改善，钢包外壳平均温度由原工艺的渣线部位约270℃、熔池部位约230℃，降到新工艺的渣线部位约240℃、熔池部位约210℃；永久层的平均使用寿命也由原来的65次提高到400次。按照年产330万吨钢计算，每年钢包永久层耐材成本节约（0.53-0.25）×330=92.4万元；同时，采用机械化设备代替人力施工，降低了劳动强度。