鋼包包底耐火材料使用研究及施工優化

　　鋼包每次小修時需要更換透氣磚和水口磚，包底整體澆注鋼包由于整體澆注層的粘渣現象，使得拆包機拆除水口磚、透氣磚時不易解體，導致解體面積非常大，拆包面積非常大，在的透氣磚和水口磚在鋼包每次小修時需要更換，使透氣磚或水口磚與整體澆注層之間空間不夠，透氣磚和水口磚的周圍無法砌保護磚。同時由于無保護磚的存在，使得鋼包在下一個小修作業時不易解體，增加拆包作業強度。

　　在包底整體澆注鋼包的透氣磚和水口磚的周圍砌兩層保護磚，這樣使得鋼包在下一個小修中，透氣磚和水口磚的周圍還可以砌一層保護磚，減少了包底修補料的用量，很大程度上降低了拆包工的工作強度。防止水口磚和透氣磚與包底整體澆注料的粘渣現象，方便耐材解體，避免解體破壞包底整體澆注層，從而減小解體面積，達到降低包底修補料使用量的目的。

　　透氣磚結構及使用工藝優化研究

　　透氣磚是爐外精煉工藝能夠順利實施的最關鍵的部件，對爐外精煉的實用性和完備性極其重要。朱波等研究發現透氣磚使用過程鋼水接觸到的工作面和永久層存在一定的溫度差，溫度差造成的熱應力使透氣磚內部狹縫變寬，后續的冶煉中鋼水會將縫隙堵塞。李秉強等研究了鋼包透氣磚熱應力與溫度分布的關系，結果表明透氣磚工作面的熱應力在某些情況下超過透氣磚自身結合力，當透氣磚在急冷急熱環境下，熱震造成工作面剝落使透氣磚損壞。

　　曾昆等設計了一種鋼包包底透氣磚分布模式，利用數值仿真和模擬證明了該設計方案能減小鋼包的侵蝕速率。李翔等通過水模型和優質真空泵油模擬實驗，研究了透氣磚位置與氬氣流量對鋼包內襯的影響，實驗結果表明，雙透氣磚夾角為180°、吹氣孔位于各透氣磚半徑一定位置的圓周上時，對包壁的沖刷更小。

　　寶鋼300t鋼包透氣磚有2塊，下面一塊(且稱1#)透氣磚是二期CAS精煉投產時，針對CAS罩的位置設置的，上面一塊(且稱2#)透氣磚是LF精煉投產時加的，其目的是確保在LF處理時兩塊中有一塊能吹出，。在實際應用中由于CAS罩和LF加合金、喂絲等都在1#透氣磚的位置，CAS處理是僅接1#透氣磚的(因為2#t透氣磚在CAS罩的外面)，LF雖然兩塊都接，如1#吹不出2#吹出，也將大大影響LF合金化和喂絲作業，反之則影響小。故1#透氣磚無論是吹氬時間還是燒氧清洗都很嚴重，因此熔損大大超過2#透氣磚，鋼包上線運行過程也僅對1#透氣磚進行熱態維護更換(雙水口鋼包無法更換)。

　　(1)改變目前透氣磚座磚的外形尺寸，高度不變，將402mm見方改為360mm見方。由于透氣芯磚不變，鋼包吹氬使用效果是一樣的，并且座磚小了也不會影響透氣磚的使用壽命和熱更換的效果。

　　(2)2#透氣磚的砌筑位置向1#透氣磚靠攏，嘗試兩塊透氣磚輪換使用操作工藝，即LF精煉兩塊透氣磚吹氬，CAS處理不用1#透氣磚，改用2#透氣磚。

　　通過適當變動一下CAS臺車的位置，使CAS罩處于2#透氣磚上面，同步將測溫取樣位置和操作平臺向南延伸。輪換交替使用兩塊透氣磚來延長壽命。圖2中左圖是改進前透氣磚的尺寸和位置，右圖是改進后透氣磚的尺寸和位置圖。

　　(3)改進提高透氣磚燒氧清洗方法，采用低壓力小流量的氧氣清洗，減少對透氣磚的燒損。

　　水口座磚及上水口結構優化研究

　　(1)上水口也采用熱更換操作方法，增加了0.5倍以上的使用壽命。

　　(2)目前寶鋼300t鋼包上水口及座磚的設計形式，如圖3(a)。該結構的缺陷是三塊座磚有兩條橫縫，尤其是中上座磚的橫縫，使得上水口必須很長，才能遠離這條橫縫。上水口的損毀主要是擴孔，那么長的上水口不利于鋼包在線快速熱更換。改變現有水口座磚及上水口的結構，將中上座磚設計成一體的，同時縮短上水口的長度，便于快速熱更換。

　　鋼包包底耐材結構改進及維護工藝優化，實現包底透氣磚與鋼包包底使用壽命同步及底沖擊區使用壽命與四個小修周期同步，鋼包小修平均使用包齡從 16.2爐提高到 27 爐，鋼包小修包底修補料平均使用量從 2.31t/次降低到 1.675t/次。