钢包具有承接钢水、进行炉外精炼的作用,钢包的使用寿命直接影响到钢包周转率和耐火材料的消耗,从而影响钢厂的冶炼成本。某单位普碳钢75t钢包目前的使用寿命是135炉,平均55炉、105炉时下线更换透气砖和水口座砖,同时在第105炉时更换渣线砖。本单位通过分析影响钢包使用寿命的因素,从冶炼条件、钢包烘烤质量、钢包维修技术等方面采取相应的措施,钢包使用寿命提高到150炉。
影响钢包使用寿命的因素
1)冶炼条件。钢包的盛钢时间越长、精炼温度越高、下渣量越大、渣碱度越低、渣氧化性越强,钢包内衬材料侵蚀越快。
2)钢包烘烤质量。钢包上线使用前,需对钢包进行烘烤,钢包耐材烧结充分,防止新钢包盛装钢水后因升温过快造成耐材脱落。钢包周转过程中应避免钢包周转速度慢,温降大,出现耐材温度过热过冷情况,影响钢包寿命。
3)钢包内衬。钢包内衬材料直接接触钢水,其材质与冶炼条件相适应,能够较大程度减少钢水和钢渣对耐火材料的侵蚀。另外提高耐火材料的性能指标,能够减少钢水和钢渣对耐火材料的冲刷和渗透,提高耐火材料的寿命。内衬氧化涂料的使用,能极大程度地避免钢包在烘烤过程中氧化,从而提高钢包的使用寿命。
4)砌筑方式与砌筑质量。①钢包的砌筑必须减少三角缝、错台等缺陷,以减少钢水或钢渣对局部耐材的严重侵蚀,影响钢包整体寿命。②确保钢包砖背缝处的填缝料捣实,避免在倒包过程中,填缝料移动而导致抽砖、渗钢等事故发生。③包口处必须用钢板压实,避免在使用和倒包过程中砖膨胀顶起,出现掉砖的情况。④钢包砖的外观尺寸是钢包砌筑质量的保证,必须严格按照质量标准进行检验。
提高钢包使用寿命的措施
1.改善冶炼条件
1)通过对钢包保温,减少钢水热量损失,从而降低精炼温度和时间,延长耐材使用寿命。
2)减少转炉下渣量,从而减少钢包镁碳砖在渣中的溶解数量,从而提高耐材寿命。
3)适当增加石灰用量,提高渣的碱度和黏度,降低渣对耐火材料的渗透和熔损,从而提高耐材寿命。
2. 提高钢包烘烤质量
1)钢包上线前烘烤时间由36h提高至48h,严格按照烘烤曲线进行升温,并保证保温时间达到工艺要求,钢包上线时温度达到900℃。
2)将周转钢包由5个减少至4个,提高钢包周转效率,降低钢包处理时间,减少钢包浇注后倒重新注入钢水的时间间隔,防止钢包温度出现急冷急热的稳定波动。
3. 加强内衬材质
1)转炉渣的特点是氧原性强,碱度低,其渗透能力的侵蚀能力强,要通过提高钢包砖的致密度来加强其抗侵蚀能力。
2)冷热交替是钢包内衬易损毁的重要因素。提高钢包镁碳砖的抗热震性能有利于提高钢包的使用寿命。
3)镁碳砖由于碳含量较高,在烘烤钢包的过程中容易被氧化,且烘烤时间越长,其氧化程度就越严重。在镁碳砖的工作面涂刷一种防氧化涂料,能极大程度地避免钢包在烘烤过程中的氧化,从而提高钢包的使用寿命。
4. 改善钢包的砌筑方式
1)包底改为浇注模式,一方面包底整体性好,无砖缝出现,另一方面可以在钢包使用过程中以及下线时对包底进行浇注维护,避免拆包底,从而使包底无限使用,降低耐材的消耗。
2)包身位置易受到钢水冲刷的区域属于薄弱环节,需要进行加强,可以从两方面考虑:材质加强,提高砖的致密度、抗冲刷性能;增加砖的厚度,不改变侵蚀速率的情况下提高寿命。或者综合考虑以上两点,使薄弱区域与普通位置的耐材的寿命同步,从而提高钢包整体的使用寿命。
5. 维护方式
1)包底套浇修补。将包底钢包渣清理干净,然后使用刚玉料进行浇注修补,厚度修复至原包底厚度即可,要注意不能浇注过厚(不超过50mm),以避免使用过程中浇注料与包底分离起鼓。
2)包身挖修。将侵蚀严重的区域进行挖修,能大幅度提高钢包内衬的使用寿命。
3)包壁涂抹修补料。一般情况下1套包壁要配多套渣线使用,容易造成包壁砖比渣线砖残厚低,影响使用寿命。采用的一种包壁涂抹料,此涂抹料高温下具有微膨胀性,不易产生裂纹,整体性较好,能够较大程度地提高包壁的使用寿命,涂抹料的寿命一般在20炉以上。其使用方法:将涂抹料与适量的水按比例混合,搅拌均匀成易涂抹的塑性状态。将钢包倒渣面及其他渣过厚的位置清理一下,将涂抹料少量多次、从下往上地涂抹在包壁上,涂抹至原包壁砖的厚度,一般在50mm左右,凝固后即可。