国内钢包用耐火材料发展中遇到的问题及对策

国内钢包用耐火材料发展中遇到的问题及对策

钢包是炼钢工艺所需设备之一。随着转炉寿命的提高，连铸比的增加和炉外精炼技术的进步，钢包处于容量大、钢种多、温度高、时间长等日益苛刻的使用条件，对钢包用耐火材料的要求也不断提高。
最近十年，我国吸取国外经验开始把耐火砖改为使用不定形耐火材料，用投射、捣打、浇注等方法铸造整体内衬。采用投射施工比砌砖施工节省劳动力50%。投射料有高锆英石质、MgO-Al2O3质、MgO-SiO2质和Al2O3-C质等。

目前国内钢包用耐火材料发展中遇到的问题及对策：

1、砖砌包比例较高
目前宝钢尚有相当一部分钢包使用高铝砖。在成本相当的情况下，砖砌包的吨钢耐火材料消耗比整体包高1kg左右，继续使用高铝砖是不明智的。与整体浇注钢包相比，砖彻包有以下几点不足：一是熔损快，对钢水污染大；二是砌筑工作量大，维修困难；三是安全性差。因此，在有条件的钢包上应尽快全面使用整体浇注包。有一部分300t钢包的包壳由于使用时间较长，变形严重，已无法放人模芯浇注。对这部分包壳也已试验了预制砖，成本和消耗与整体包相当，甚至优于整体包，目前也在使用中，在取得了经验后有必要进一步推广。
2、包底寿命低
目前，宝钢使用的包底砖是蜡石一碳化硅砖，使用寿命仅25次。这是钢包耐火材料中最差的一个环节，是耐火材料消耗高的主要原因。宝钢也在部分钢包上使用包底整体浇注，无法大量使用的主要原因是维修困难，由于小修周期仅25次，多次修理后冷钢夹层较多，寿命无法达到国外报道的125次以上，同时吨钢成本也是蜡石-碳化硅砖的2-3倍。目前正在试验的是冲击区用铝镁尖晶石质预制砖，四周用高铝质不烧砖，目标寿命可达50次。
3、小修周期过短
目前.宝钢钢包的小修周期是25次，而国际上先进钢厂一般在50次左右。小修周期短导致耐火材料消耗高，钢包热周转率低。限制钢包小修周期提高的主要障碍是上水口和透气砖的寿命低。对各种材质的上水口进行过试验，寿命均难有大的提高。开发了一种修理环，可使寿命达到25次以上。目前正在研究上水口与座砖的结构，使之能在热态下更换，估计不久即可成功。国内外许多钢包都在实行透气砖的热态更换，宝钢也有必要尽快解决此问题。
4、特殊钢用耐火材料消耗高
某些钢种(如钢帘线钢和电工钢)对耐火材料的熔损特别大，尤其是钢帘线钢，对耐火材料有特殊要求，一般耐火材料不能使用，在冶炼这种钢时，渣线寿命有时连10次都达不到，钢包修理次数多，耐火材料消耗极高。虽然这种钢产量不大，但对钢包耐火材料消耗的影响很大。必须开发满足这些钢种冶炼要求的耐火材料。
5、维修判断技术及标准落后
要降低钢包耐火材料的消耗，必须有科学合理的残厚管理标准。由于钢包残厚基本上是人工判断的，具有随意性及风险性，操作人员往往更多地考虑钢包安全生产的重要性，而忽视成本。要降低钢包耐火材料的消耗，必须有先进的判断及维护技术，例如：采用激光测厚来保证钢包的安全使用；使用湿法喷涂技术来维护钢包内衬；透气砖热更换安全系统。通过提高耐火材料安全使用的可靠性，来减少耐火材料的浪费。

钢包耐火材料的发展趋势

纵观耐火材料的发展和目前的状况，可以认为，今后钢包耐火材料的发展趋势是：
(1)注重本地区资源的开发利用，特别是充分利用废旧资源。开发中性、碱性耐火材料。
(2)国内钢包寿命偏低，因此，碱性包衬、尖晶石类包衬、高铝质包衬及其相应的复合包衬结构将大量出现。
(3)国内不定形耐火材料在钢包上应用所占比例仍将增加，这对于小型模铸厂家效益显著，但对于采用连铸工艺的厂家来说，优质复合砌砖钢包将占有相当大的比重。
(4)含碳制品应用范围继续扩大。
(5)降低消耗、清洁钢包。降低消耗不仅可以降低成本，更重要的是可以减少对钢水的污染；清洁钢包一方面是要用无碳、熔损小的耐火材料，另一方面要减少钢包的粘渣。