國(guó)內(nèi)鋼包用耐火材料發(fā)展中遇到的問(wèn)題及對(duì)策

鋼包是煉鋼工藝所需設(shè)備之一。隨著轉(zhuǎn)爐壽命的提高，連鑄比的增加和爐外精煉技術(shù)的進(jìn)步，鋼包處于容量大、鋼種多、溫度高、時(shí)間長(zhǎng)等日益苛刻的使用條件，對(duì)鋼包用耐火材料的要求也不斷提高。
最近十年，我國(guó)吸取國(guó)外經(jīng)驗(yàn)開(kāi)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(nèi)襯。采用投射施工比砌磚施工節(jié)省勞動(dòng)力50%。投射料有高鋯英石質(zhì)、MgO-Al2O3質(zhì)、MgO-SiO2質(zhì)和Al2O3-C質(zhì)等。

目前國(guó)內(nèi)鋼包用耐火材料發(fā)展中遇到的問(wèn)題及對(duì)策：

1、磚砌包比例較高
目前寶鋼尚有相當(dāng)一部分鋼包使用高鋁磚。在成本相當(dāng)?shù)那闆r下，磚砌包的噸鋼耐火材料消耗比整體包高1kg左右，繼續(xù)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(diǎn)不足：一是熔損快，對(duì)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(yīng)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(shí)間較長(zhǎng)，變形嚴(yán)重，已無(wú)法放人模芯澆注。對(duì)這部分包殼也已試驗(yàn)了預(yù)制磚，成本和消耗與整體包相當(dāng)，甚至優(yōu)于整體包，目前也在使用中，在取得了經(jīng)驗(yàn)后有必要進(jìn)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(gè)環(huán)節(jié)，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(wú)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(wú)法達(dá)到國(guó)外報(bào)道的125次以上，同時(shí)噸鋼成本也是蠟石-碳化硅磚的2-3倍。目前正在試驗(yàn)的是沖擊區(qū)用鋁鎂尖晶石質(zhì)預(yù)制磚，四周用高鋁質(zhì)不燒磚，目標(biāo)壽命可達(dá)50次。
3、小修周期過(guò)短
目前.寶鋼鋼包的小修周期是25次，而國(guó)際上先進(jìn)鋼廠一般在50次左右。小修周期短導(dǎo)致耐火材料消耗高，鋼包熱周轉(zhuǎn)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(duì)各種材質(zhì)的上水口進(jìn)行過(guò)試驗(yàn)，壽命均難有大的提高。開(kāi)發(fā)了一種修理環(huán)，可使壽命達(dá)到25次以上。目前正在研究上水口與座磚的結(jié)構(gòu)，使之能在熱態(tài)下更換，估計(jì)不久即可成功。國(guó)內(nèi)外許多鋼包都在實(shí)行透氣磚的熱態(tài)更換，寶鋼也有必要盡快解決此問(wèn)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(duì)耐火材料的熔損特別大，尤其是鋼簾線鋼，對(duì)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(shí)，渣線壽命有時(shí)連10次都達(dá)不到，鋼包修理次數(shù)多，耐火材料消耗極高。雖然這種鋼產(chǎn)量不大，但對(duì)鋼包耐火材料消耗的影響很大。必須開(kāi)發(fā)滿足這些鋼種冶煉要求的耐火材料。
5、維修判斷技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)落后
要降低鋼包耐火材料的消耗，必須有科學(xué)合理的殘厚管理標(biāo)準(zhǔn)。由于鋼包殘厚基本上是人工判斷的，具有隨意性及風(fēng)險(xiǎn)性，操作人員往往更多地考慮鋼包安全生產(chǎn)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(jìn)的判斷及維護(hù)技術(shù)，例如：采用激光測(cè)厚來(lái)保證鋼包的安全使用；使用濕法噴涂技術(shù)來(lái)維護(hù)鋼包內(nèi)襯；透氣磚熱更換安全系統(tǒng)。通過(guò)提高耐火材料安全使用的可靠性，來(lái)減少耐火材料的浪費(fèi)。

鋼包耐火材料的發(fā)展趨勢(shì)

縱觀耐火材料的發(fā)展和目前的狀況，可以認(rèn)為，今后鋼包耐火材料的發(fā)展趨勢(shì)是：
(1)注重本地區(qū)資源的開(kāi)發(fā)利用，特別是充分利用廢舊資源。開(kāi)發(fā)中性、堿性耐火材料。
(2)國(guó)內(nèi)鋼包壽命偏低，因此，堿性包襯、尖晶石類(lèi)包襯、高鋁質(zhì)包襯及其相應(yīng)的復(fù)合包襯結(jié)構(gòu)將大量出現(xiàn)。
(3)國(guó)內(nèi)不定形耐火材料在鋼包上應(yīng)用所占比例仍將增加，這對(duì)于小型模鑄廠家效益顯著，但對(duì)于采用連鑄工藝的廠家來(lái)說(shuō)，優(yōu)質(zhì)復(fù)合砌磚鋼包將占有相當(dāng)大的比重。
(4)含碳制品應(yīng)用范圍繼續(xù)擴(kuò)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(duì)鋼水的污染；清潔鋼包一方面是要用無(wú)碳、熔損小的耐火材料，另一方面要減少鋼包的粘渣。