钢包耐火材料的改善

墨钢玉是一种利用攀西地区独有资源研制的新型高级耐火原料。

其主要物相包括氧化铝、氧化镁和氧化钙，具有体积密度适中、吸水率低、抗渣渗透和侵蚀性能强以及热膨胀系数低等特点。

在耐火定形制品和耐火浇注料中，墨钢玉可作为主要原料使用，也可作为定形制品的高温塑性材料。

在钢包耐火材料中，墨钢玉的应用已经得到了广泛的实践验证。

其与钢包渣接触后形成的较为致密的铁镁铝复合尖晶石结构，能够有效地减缓与钢包渣的进一步反应，对墨钢玉坩埚内部结构有所保护，表现出良好的抗钢包渣性能。

对比添加和未添加墨钢玉骨料的镁碳砖性能，可以证明墨钢玉是极佳的耐火材料原料。

这种材料在耐火定形制品和浇注料中作为主要原料使用，能够显著提高产品的性能和寿命。

特别是在钢包等高温环境中，使用墨钢玉能够显著降低材料由于热膨胀应力而产生裂纹的风险，从而提高产品的安全性和稳定性。

在实践中，可根据具体情况综合考虑墨钢玉的性能、价格和其他影响因素，决定是否使用墨钢玉作为钢包耐火材料的原料。

同时，应继续研究和探索新型耐火材料的性能和应用，以满足工业生产对高温环境下材料性能的更高要求。

寿命 ． 由于精炼工艺的改进以及精炼钢包使用环境的恶 化， 导致包壁和渣线受到严重侵蚀 ， 易造成钢包耐材的 提前损毁 ， 因而钢包耐材质量就成为影响钢包使用 寿
命。钢包与钢水接触时其温度会骤然上升， 而钢包与
钢水分离（ 浇钢） 后其温度又迅速下降 ； 精炼钢水所产 生的各种侵蚀性很强的熔渣也使钢包耐材长期受到严 重侵蚀 ； 同时 ， 冶炼工业的发展 ， 随着 对洁净钢 的需求 不断增加 ， 需要在钢包里对钢水进行不同的冶金处理 ， 这些处理进一步延长 了钢水在钢包中的停留时间。这 种周 而复始的剧烈温差变化 、 长期侵蚀以及在精炼钢
命的一个重要因素。耐火材料具体操作性能的好坏和
钢包耐材质量的好坏直接影响钢包的使用寿命。钢包
耐材使用不合理、 搭配不当易导致钢包损坏。 ５钢 包偏弧影响钢 包的使用寿命 ．
在炉外精炼技术中， 往往采取一种电弧加热的工艺 ，
包中精炼操作的增加， 导致钢包内衬剥落、 损毁， 缩短 了钢包的使用寿命。 ２精炼工艺的改进缩短了精炼钢 包 ． 使用寿命
一
包使用寿命降低； 炉炼钢节奏大幅加快导致的精炼钢 电 包盛放钢水的时间延长、 钢水温 度提高， 也使钢包内衬环 境进一步恶化， 严重影响了钢包的正常运转 ， 缩短了钢包 使用寿命。由 于钢包使用寿命缩短， 新建钢包需要更多
３ ５—
２１年第３ ０２ 期
使用寿命 、 降低耐材成本的一个要素。科学合理的整 体改进 ， 有利于精炼行业的发展。 １改进钢包 ． 修砌工艺， 选择成本合理、 质量过关的耐材
钢包的结构主要分为钢包工作层 、 钢包永久层 、 钢 包隔热层和钢包 的钢质包 壁。在 包壁永 久层浇筑方 面 ， 以用浇筑高铝尖晶石质 自流浇注料来代替砌筑 可 高铝砖 ， 去除砖缝 ， 提高永久层的整体强度 ， 也有利于 对其局部修补。对于包壁的隔热层 ， 要使用新型钢包

钢包耐火材料损坏原因及提高使用寿命的措施钢包耐火材料损坏的原因化学作用：1)钢水成分对耐火材料的侵蚀。

2)熔渣成分对耐火材料的侵蚀。

3)找耐火材料网认为在高温作用下，耐火材料自身产生的反应所造成的损坏,如新矿物的生成所产生的相变化带来的体积效应和在真空作用下的挥发等原因。

物理作用:1)钢水对耐火材料的冲刷作用。

2)钢水反复作用于耐火材料上造成的热冲击，引起连铸机耐火材料的开裂和剥落。

3)耐火材料自身的热膨胀效应造成的损坏。

4)髙温钢水对耐火材料的熔蚀作用。

人为原因：1)耐火材料的选择与搭配不恰当。

2)对耐火材料的使用不当。

如砌筑方式、烘烤方式不合适。

3)钢包周转期太长造成冷包。

4)拆包不当,损坏钢包永久层。

5)没有采取修补措施。

提高钢包使用寿命的主要措施(1)选择耐高温、耐侵蚀、耐热冲击的耐火材料作包衬。

(2)正确选择和搭配耐火材料，做到均衡砌包。

(3)了解所选用的耐火材料的性能，合理制订钢包的使用条件,如烘烤制度的制订等。

(4)尽可能加快钢包的使用周期,做到“红包”工作。

’(5)对包衬耐火材料损坏部分,及时进行喷补处理。

清理钢包维护包衬操作步骤(1)上一炉浇注完毕,尽快将钢包内余钢残渣倒尽。

(2)及时清理包口冷钢残渣。

(3)若包底有冷钢则必须将钢包横卧,用氧气将冷钢进行熔化清除。

(4)检查钢包渣线、包底、包壁、座砖损坏情况,及时进行修补及维护：a.由于砌筑或衬砖质量上的原因,钢包在使用过程中会造成局部的破损。

因此在淸除残钢残淹后，应修补侵蚀严重的部位。

b.为了提高钢包的使用寿命及防止漏钢,应该及时进行热修。

如热灌砖缝:热灌砖缝法是用调的较稀的火砖粉-水玻璃浆（或其他耐火粉料加粘结剂调和后），灌人砖缝内，由于水玻璃遇热起泡，故而往往要连续补几次。

热补孔洞:热补孔洞法是用较稠的火砖粉-水玻璃膏（或其他耐火粉料加粘结剂调和后）投补,并适当拍打。

热补座砖:热补座砖法同热补孔洞法。

修补应在安装水口以后进行，并用相当于水口砖外径的铁盖将水口挡住,防止泥料掉在水口上。

ＣＰＦ ＝ ｆ ｄ ／ Ｄ） ｑ・ １ ０ ０
混合 ３ ｍｉ ｎ ， 加 水后 在 混 合 机 内再 混 合 ３ ｍ ｉ ｎ ， 然后 开
始 成 型试样 ； 将 成型 的试 样 在 室温 下 的模 具 中硬化 ２ ４ ｈ ， 随后 脱模 ， 并在 １ １ ０ ｃ ｃ下 干燥 ２ ４ ｈ 。 利用 所 制 成 的尺 寸 为 ４ ０ ｍ ｍ ×４ ０ ａ ｒ ｍ ×１ ６ ０ ａｍ ｒ 和２ ５ ａ ｒ ｍ Ｘ ２ ５ ａ ｒ ｍ ×２ ５ ０ ａ ｒ ｍ 柱 状 试 样 测 定 了 开 口气
验
低水 泥触 变性 耐火 浇注 料 。
２ ． ４ 石 墨 的 加 入 掺入 到 Ａ Ｉ ， Ｏ 一 Ｍｇ Ｏ耐 火材 料 中 。在 使用 鳞 片 状 石 墨 时会 产 生 以下 ｆ ｈ Ｊ 题： ① 鳞 片状石 墨颗 粒料 的聚集 会 降低 单 位 比表 面 积 ； ② 能使 氧 化铝 一 石 墨 压球 混合 料 的 密度 最 小 ； ③ 采
式 加入 到 Ａ １ ， Ｏ 一 Ｍｇ Ｏ耐 火材料 中。
２ ． ３ 配 料 组 成
２ ２ ０ ￣ Ｃ下 进行 加 热处 理 。制 成 的样块 的体 积 密 度 介
于２ ． ５ ５ ～ ２ ． ６ ０ ｇ ・ ｃ ｎ ｌ 之 间。将加 热处 理后 的样 块破 碎 成大 颗粒 和 中颗粒形 式 。
添加氧 化铝 一 石 墨压 球 颗 粒料 的 Ａ １ ， Ｏ 一 Ｍｇ Ｏ— Ｃ浇注 料 的配料组 成 列于表 １ 。 ２ ． ８ 试样 的制 备 利用振 动 台 （ 振幅 ０ ． ４ ａ ｒ ｍ， 频率 ６ ０ Ｈ ｚ ） 以振 动 成 型 的方法 制 备 了试 样 。在 制 备 试 样 时 ， 先 将 干料
膨 胀增 大 、 高温压 缩性 提 高以及 高温抗 折强 度 降低 ，

［4］ （J＝A ＋ Bn0.7） 。但是， 吹氩导致钢包渣表面的氧
式中： X、 r、 σ、 θ、 η 和 t 分别为渣渗透深度、 耐火材料 气孔半径、 表面张力、 润湿角、 渣黏度和渗透时间。 由 （4） 式可知， 渣向耐火材料渗透深度与渣黏 度的平方根成反比。因此渣黏度降低， 导致扩散深 度增加， 即渣黏度降低， 会使耐火材料反应变质层 加厚， 导致了侵蚀增加。渣渗入的耐火材料层的耐 火度降低， 烧结致密度增加， 与耐火材料原始层的 热膨胀等性能差异增加， 在钢包间歇使用过程中， 导致渣渗透层裂纹和剥落， 从而造成了耐火材料包 衬损耗。因此， 提高渣的黏度能降低耐火材料包衬 的侵蚀， 提高钢包的使用寿命。可以通过添加适量 的白云石和选用合理的造渣剂而控制渣黏度， 达到 减少耐火材料侵蚀和提高钢包使用寿命的目的。 2.4 真空处理的影响 很多精炼设备具有真空处理功能， 如 LF-VD、 VOD、 RH 和 DH 等。真空条件对耐火材料的损耗特 别是含碳耐火材料具有很大影响。根据化学平衡 原理， 在真空条件下， 将促进下列反应向右进行， 造 成耐火材料内部气化： MgO+C=Mg↑+CO↑， 4MgO+ 2Al=3Mg↑+MgAl2O4， MgO+Si=Mg↑+SiO↑， 5MgO+ B4C=5Mg↑+CO↑+2B2O2↑。 上述反应导致了含碳耐火材料内部松散， 强度 下降， 甚至粉化， 使包衬的使用寿命随 VD 比例和处 理时间的延长而线性下降［8］。因此， 在高温真空条 件下， 不宜选择铝粉、 硅粉和碳化硼这些易与氧化 镁发生氧化还原反应的添加物。它们不但不能提 高钢包的使用寿命， 反而降低使用寿命。而 CaO 不 易与碳发生氧化还原反应， 所以在一定条件下， MgO-CaO-C 比镁碳更适合这些特殊条件。 2.5 超高温的影响 在冶炼不锈钢过程中需要超高温， 即在 AOD 和 VOD 精炼炉内往往出现 1 700 ℃以上高温。温度增 加， 显著提高了耐火材料的侵蚀速度， 因此超高温 会导致耐火材料的严重侵蚀。超高温不但使渣黏 度降低和溶解度增加而导致熔蚀速度加快， 而且对 于含碳耐火材料严重影响了下列氧化还原反应： MgO+C=Mg↑+CO↑－热量， MgO+2Al=Mg↑+Al2O ↑－热量， MgO+Si=Mg↑+SiO↑－热量， 5MgO+B4C=

科技视界Science &Technology VisionScience &Technology Vision 科技视界中间包是炼钢连铸过程中承接高温钢水的一个重要容器,钢水从钢包中注入中间包然后进入结晶器形成钢坯,对保证洁净炼钢和多炉连浇至关重要。

中间包的生产和使用过程中需要用到多种耐火材料,包括干式料、水口、挡渣墙系列、连铸三大件等。

中间包耐火材料在使用过程中容易出现工作衬无强度、水口开裂渗钢、湍流器上浮等问题,严重影响了连铸的稳定生产,所以很好地解决中间包耐火材料的问题显得非常重要。

1中间包耐火材料的配置中间包耐火材料包括永久层浇注料、工作层干式料、水口及座砖、挡渣墙系列和连铸三大件。

1.1永久层永久层介于工作层与中包壳之间,不与钢液和钢渣直接接触,主要起隔热和保护包壳的作用。

一般用铝镁浇注料浇注。

1.2工作层工作层与钢液、钢渣直接接触,需要承受钢液的冲刷、钢渣的侵蚀和渗透。

工作层大多采用镁质干式料,镁质干式料抗渣性好、施工方便、易于解体,还能起到净化钢液的作用。

1.3水口及座砖中包水口是钢液从中间包进入结晶器的通道,需要承受钢液的冲刷和温度的急剧变化;座砖则是起到保护和固定水口的作用,不与钢液直接接触。

中包水口多是锆芯和高铝坯体复合而成,座砖一般是高铝材质。

1.4挡渣墙系列挡渣墙系列耐火材料主要包括挡渣墙、侧板、背板和湍流器,需承受钢液的冲刷、钢渣的侵蚀和渗透。

一般采用镁质材料制成。

1.5连铸三大件连铸三大件包括大包套管、塞棒和浸入式水口,需要承受钢液的冲刷、钢渣的侵蚀和渗透。

塞棒用于浇注时控制钢液流量,大包套管和浸入式水口用于保护浇注,隔绝空气,防止钢液二次氧化。

连铸三大件多是铝碳材质,有时也加入部分氧化锆。

2中间包耐材常见的问题及解决措施2.1干式料无强度中间包投入使用前,工作层干式料需要具备一定的低温强度,低温强度主要靠振动和烘烤获得。

干式料经过振动和烘烤脱模后,经常会出现局部无强度或强度低的情况,极易造成塌包,影响连铸的安全生产。

１９ ９ ８年 开 始 ， 引 进 了 高 温 烧 成 铝 尖 品 石 低 水 泥 浇 注 料 生 产 的 座 砖 。 首 次 试 验 ， 这 种 预 烧 砖 使 用了 ８ ９次 ， 预 示 了 这 种 座 砖 具 有 更 高 寿 命 的 前 这 景 。 在 此 期 间 ，座 砖 高 度 增 加 了 ６ ．ｒｍ， 同 时 ． ２５ ａ
２０ ０ ２年 第 ２期 ５１
寿命 提 高 了 。 雀 点 厂 没 有 使 用 的 是 没 有 多 孑 底 吹 透 气 Ｌ
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伯 利 恒 钢 铁 公 司 雀 点 厂 钢 包 耐 火 材 料 寿 命 的 提 高
Ｊ ｍｅ Ｂａｒ ｎ Ｒ ｉｈ ｒ ａｈ ａ ｓＯ ｒｅ ｔ ｃ ａｄ Ｆ ｓ
过 去 常 用 较 低 质 量 的 第 二 套 座 砖 以 配 包 壁 砖 的
寿命 。
钢 包 耐 火 材 料 实 践
钢 包 耐 火 材 料 总 体 寿命 取 决 于钢 包 中各 种耐 火 材 料 成 分 的性 能 。要 使 钢 包 获 得 更 高 的寿命 ，
耐 火材 料 必 须 按 这 样 一 种 ‘ 来 选 择 一 一 即 各 种 式 耐 火 材 料 的 性 能 要 相 互 配 并 能 为 按 需 要 进 行 操 作 提 供 多 种 选 择 。 为 配 高 性 能 的 座 砖 ，钢 包 其 余 部 分 使 用 改 进 后 的 耐 火 制‘ 后 ， 钢 包 耐 火 材 料 料

高性能钢包耐火材料用镁铝尖晶石Raymond P.RacherAlmatis Inc.501West Park RoadLeetsdale,PA15056,USARobert W.McConnellAlmatis Inc4701Alcoa RoadBauxite,AR72011USAAndreas BuhrAlmatis GmbH,Olof-Palme-Str.37,D-60439Frankfurt/MainGermany摘要优质钢的生产要求钢在钢包中进行更多的处理。

这对钢包用耐火材料有显著的影响，例如需要透气砖等高性能功能耐火材料。

增加出钢温度，较长的停留时间，侵蚀性更强的二次冶炼等操作的改变要求耐火材料衬更薄，寿命更长。

这些综合因素重新唤起了对镁铝尖晶石研究的兴趣。

镁铝尖晶石已经作为各种类型用于炼钢用耐火材料很多年了。

本文阐述了尖晶石的生产、理化性能和使用性能，也讨论了尖晶石应用的进展情况。

1 引言本文讨论了镁铝尖晶石的结构、性能和应用，尤其描述了镁铝尖晶石在生产洁净钢用耐火材料上的优点。

镁铝尖晶石由于强的抗渣侵蚀性、优良的抗热震性和高温强度高等特点，越来越多的被应用于炼钢用耐火材料。

20世纪60年代中期最初生产的尖晶石耐火材料是通过氧化铝和镁砖中的方镁石的原位反应制备的，用于水泥窑的内衬。

高质量的预合成尖晶石使得发展优质不定形耐火材料和耐火砖成为可能。

2 性能2.1 结构镁铝尖晶石是具有相同晶体结构的氧化物中的一种，这种晶体结构称为尖晶石结构。

尖晶石组有二十多种氧化物，但只有很少数是常见的。

尖晶石组的结构式是AB2O4,这里A代表二价金属离子，例如镁、铁、镍、锰和/或锌，B代表三价金属离子，例如铝、铁、铬或锰。

除非特别指明，本文的尖晶石表示MgAl2O4,矿物尖晶石是二元系统MgO–Al2O3的唯一化合物。

尖晶石族矿物的明显特征是，它是一种组分可被替代的固溶体，尖晶石组分中一种或两种都可以被这组矿物中的其他组分大量的代替，而且是在晶体结构不改变或晶格没有任何变形的情况下。

钢包用的耐火材料有：（1）粘土耐火砖。

黏土砖中A12O3含量一般在30%-50%之间，主要用于钢包永久层和钢包底。

（2）耐火高铝砖。

砖中A12O3含量在50%-80%之间，主要用于钢包的工作层。

（3）蜡石砖。

该砖特点是SiO2含量高。

一般在80%以上，比黏土砖的抗侵蚀性和整体性好，且不挂渣。

常用于钢包壁和包底。

（4）锆英石砖。

该砖主要用于钢包渣线部位。

砖中ZrO2含量一般在60%-65%之间。

（5）镁碳砖。

该砖主要用于钢包渣线部位，特别适用于多炉连浇场合。

砖中MgO含量一般在76%左右，碳含量在15%-20%之间。

其特点是对熔渣侵蚀性小，耐侵蚀、耐剥落性好。

（6）铝镁浇注料。

该浇注料主要用于钢包体，其特点是在钢水作用下，浇注料中的MgO和A12O3反应生成铝卵形尖晶石，改善了内衬的抗渣性的抗热震性。

（7）铝镁碳砖。

此砖是在铝镁浇注料的基础上发展起来的钢包衬，使用寿命长。

（8）不烧砖。

目前用于钢包的烧成砖的材料，几乎都能制成相对应的不烧砖。

其特点是制作工艺相对简单，价格较低。

砖本身具有一定的机械强度和耐侵蚀性，便于施工砌筑。

如果钢包本身还用于精炼，则还可以选择MgO-Cr2O3-A10O3系和MgO-CaO-C系耐火材料，主要有：镁铬砖、镁铬铝砖、白云石砖等。

在使用含量墨材料的砖种作钢包衬时，最好在其表面涂抹一层防氧化涂料，防止在烧包时，内衬表面氧化疏松，影响其使用寿命。

上述内容由巩义市恩众耐材科技有限公司提供。

本厂是冶金用耐火材料专业生产厂家，主要产品有铁水预处理脱硫喷枪、镁碳砖、整体炉盖及预制件等功能材料，钢包浇注料、铁包浇注料、自流料、火泥等不定形耐火浇注料。

ｏ ｆ ｂ ｒ ｉ ｃ ｋ ｓ ａ ｎ ｄ ｐ ｕｔ ｓ ｆ ｏ ｒ ｗａ ｒ ｄ ｒ ｅ ｌ ｅ ｖ ａ ｎ ｔ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｓ ．Ａｓ ａ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ，ｔ ｈ ｅ ａ ｖ ｅ ｒ ａ ｇ ｅ ｓ ｅ ｒ ｖ ｉ ｃ ｅ ｌ ｉ ｆ ｅ ｏ ｆ 团股份有 限公 司 ， 天津 ３ ０ ０ ３ ０ １ ）
摘 要 钢包透气砖是 Ｌ Ｆ精炼炉 的关键耐火材料 ， 透气砖 的使用 寿命 及吹氩搅拌效果对 钢的质量有着 直接影响。
本文针对 ９ ０ ｔ 钢包透气砖 在使用过程 中出现的问题 ， 分析了影响透气砖使用寿命 的因素并提出了相应的改进措施 ， 使 透气砖平均使用寿命 由原来 的 ６ ． ２ ５次提高到 ６ ． ８ 次， 透气砖透气率 由 ９ ２ ％提高到了 １ ０ ０ ％， 满足了正常生产 的要求。 关键词 透气砖 ； 透气率 ；使用寿命
文 章编 号 ： １ ６ ７ １— ３ ８ １ ８ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６— ０ ０ ２ ２— ０ ３ 中 图分 类号 ： Ｔ Ｆ ７ ０ ２ ． ９ 文献 标 识 码 ： Ａ
ⅣⅢ ＴＨ ｏＤＳ Ｔｏ Ｉ Ｍ口 Ｅ ， ＲｏＶＥ ＴＨ Ｅ ＬＩ ＦＥ． Ｓ ＰＡＮ ｏＦ ＰｏＲｏＵＳ ＰＬＵＧ ＢＲＩ ＣＫＳ
ｐ ｌ ｕ ｇ ｂ ｒ ｉ ｃ ｋ ｓ ｉ ｓ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｄ ｆ ｒ ｏ ｍ ６ ． ２ ５ ｔ ｉ ｍｅ ｓ ｕ ｐ ｔ ｏ ６ ． ８ ｔ ｉ ｍｅ ｓ ，ａ ｎ ｄ ｐ ｅ ｒ ｍｅ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｉ ｓ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｄ ｆ ｒ ｏ ｍ ９ ２ ％ ｔ ｏ
ＦｏＲ ９ ０ ｔ ＬＡＤＬＥＡＴ ＴＡＩ ＮＪ Ｉ Ｎ Ｐ Ｉ Ｐ Ｅ ＣｏＲＰ ｏＲＡＴＩ ｏＮ ＬＴＤ．

钢包分析报告1. 引言钢包是钢铁行业中重要的冶炼设备之一，它承担着将炼钢原料转化为高质量钢材的重要任务。

本报告旨在对钢包进行分析，从而了解其工作原理、常见问题以及解决方案。

2. 钢包的工作原理钢包是一个容器，用于盛放炼钢原料，并进行冶炼过程。

它通常由耐火材料构成，以承受高温和腐蚀性物质的腐蚀。

钢包内部通常由多层耐火材料构成，包括砖石、耐火砂等。

钢包的冶炼过程包括炉前处理、炉内冶炼和炉后处理等阶段。

在炉前处理中，炼钢原料经过预处理，包括除尘、脱水等。

然后，原料被倒入钢包，并通过加热和加入合适的合金元素来进行冶炼。

最后，在炉后处理中，对冶炼后的钢液进行脱氧、脱硫等处理，以获得高质量的钢材。

3. 钢包常见问题分析3.1 耐火材料损坏钢包的耐火材料在高温和腐蚀性气体的作用下容易损坏。

常见的损坏形式包括砖石脱落、烧损等。

这会导致钢包的使用寿命缩短，同时也会影响钢材的质量。

3.2 渣铁夹杂在钢包冶炼过程中，渣铁夹杂是一个常见的问题。

渣铁夹杂会降低钢材的质量，并对钢包的正常运行产生不利影响。

造成渣铁夹杂的原因可能包括原料中的杂质、炉渣不洁净等。

3.3 钢包内部温度不均匀钢包内部温度不均匀会影响钢水的冶炼效果。

过高的温度可能导致过烧，而过低的温度则可能导致冶炼不完全。

钢包内部温度不均匀的原因主要包括加热系统不稳定、耐火材料损坏等。

4. 钢包问题的解决方案4.1 更换耐火材料钢包的耐火材料损坏后，应及时进行更换。

选择合适的耐火材料并进行正确的施工是关键。

同时，定期检查和维护钢包的耐火材料也是必要的，以延长钢包的使用寿命。

4.2 强化预处理工序加强炼钢原料的预处理工序，可以减少渣铁夹杂的发生。

例如，加强原料的除尘处理、炉渣的筛选等措施可以有效降低渣铁夹杂的程度。

4.3 优化加热系统保证钢包内部温度的均匀分布对于冶炼过程至关重要。

优化加热系统，确保加热能够均匀地传递到钢包内部，可以有效解决钢包内部温度不均匀的问题。

5. 结论钢包作为钢铁行业中重要的冶炼设备，其工作原理和常见问题对于保证钢材质量具有重要意义。

提高钢包使用寿命的方法王高宏;蔡春;唐继周;曾文锋【摘要】改用自流注浇料配以模具整体打结钢包永久层,解决了耐火砖砌筑造成的永久层易损坏、寿命短、成本高等问题,钢包永久层由改造前的平均寿命150炉提高至现在的平均寿命300炉.【期刊名称】《大型铸锻件》【年(卷),期】2008(000)003【总页数】3页(P24-26)【关键词】精炼钢包;永久层;寿命【作者】王高宏;蔡春;唐继周;曾文锋【作者单位】武汉重工铸锻有限责任公司,湖北,430084;武汉重工铸锻有限责任公司,湖北,430084;武汉重工铸锻有限责任公司,湖北,430084;武汉重工铸锻有限责任公司,湖北,430084【正文语种】中文【中图分类】TF769.2随着市场对特殊钢质量要求的不断提高，电炉炼钢已经不能满足时代需要。

炉外精炼能够大大提高钢液质量，满足市场需要。

武汉重工铸锻有限责任公司特殊钢厂的精炼设备有钢包炉(LF) 和真空脱气装置(VD) ,精炼手段包括电弧加热、氩气搅拌、包内造碱性渣、真空脱气等,在钢包内强化钢渣反应的热力学和动力学条件,能够进行升温、调整成分、脱氧、脱硫、脱气、去除夹杂和夹杂物变性等一系列处理,得到纯净度高和成分均匀的钢水。

但LF + VD 精炼钢水使钢包耐材工作条件苛刻，LF、VD 日趋向高功率、大型化发展,钢水冶炼强度大，冶炼时间长，对钢包耐火材料性能及砌筑工艺及钢包的维护提出了更高要求。

武汉重工特殊钢厂对精炼钢包永久层材质砌筑工艺及对钢包使用过程的维护作了一定的改进，对钢包整体寿命的提高起到了重要的作用。

1 精炼钢包的结构图1为武汉重工特殊钢厂精炼钢包结构示意图。

其中钢包永久层内侧与高温工作层接触，外侧紧贴石棉板(隔热层) 及钢质包壁。

永久层耐材厚度一般为90 mm～100 mm，在线使用过程中, 两侧存在1 000～1 500℃的温差。

2 精炼钢包砌筑工艺改进2.1 精炼钢包永久层采用的耐材及制作工艺精炼钢包永久层耐材及制作工艺有3种模式：粘土砖砌筑，自流浇注料模具整体打结和自流浇注料无模具打结模式。

监测与预警系统建设
在线监测系统：建立钢包在线监测系统，实时监 测钢包的温度、压力、变形等关键参数，及时发 现异常情况。
信息化平台：构建钢包安全管理信息化平台，实 现监测数据、预警信息、应急处置等各方面的信 息共享和协同管理。
数据分析与预警：通过对监测数据进行实时分析 ，建立预警模型，实现对穿包、漏包事故的提前 预警和预防。
人员培训与素质提升
01
02
03
专业技能培训
定期组织钢包操作、焊接 等专业技能培训，提高员 工的专业水平和操作规范 意识。
安全意识教育
加强安全意识教育，使员 工充分认识到穿包、漏包 的严重后果，增强安全防 范意识。
应急预案演练
定期开展钢包穿包、漏包 应急预案演练，提高员工 在紧急情况下的应对能力 。
04 未来展望及持续改进措施
技术研发与创新
1 2 3
新型钢包材料研究
研发具有更高耐热性、耐腐蚀性和机械强度的钢 包材料，以提高钢包的使用寿命和安全性。
自动化焊接技术
引入先进的自动化焊接设备和技术，提高钢包焊 接质量和效率，降低人为因素导致的穿包、漏包 风险。
实时监测技术
开发用于实时监测钢包状态的技术，如红外测温 、超声波测厚等，以及时发现潜在的安全隐患。
重要性及必要性
保障生产安全：预防钢包穿包、漏包 事故，可以减少生产过程中的安全隐 患，保障员工生命安全。
降低成本：减少事故发生率可以降低 企业的维修成本和生产成本，提高企 业的经济效益。
提高生产效率：避免钢包穿包、漏包 事故可以减少生产中断时间，提高生 产效率。
在接下来的内容中，我们将详细分析 钢包穿包、漏包的具体原因，并提出 相应的预防措施，为钢铁企业的安全 生产提供有力支持。

浅谈国内废旧耐火材料的再利用王安杰近年来，随着我国钢铁产量的迅猛增长，国内耐火材料的消耗量也大大增加。

据统计，目前我国耐火材料的总消耗量超过900万吨，用后的废旧耐火材料达到400万吨，废旧耐火材料的比例达到耐火材料总消耗量的45%。

而当前这些废旧耐火材料的处理方式仍是大多数被当作工业垃圾填埋，仅有少量被粗糙利用，这不仅浪费了资源，也污染了环境。

如果将废旧耐火材料进行处理可以得到较高品位的再生原料，运用这些再生原料以及优化其结合剂和添加剂不但能够生产优质的不定形耐火材料也能生产出优质的定型耐火材料，不仅节约了国家的矿物资源和能源，而且减少了环境污染。

对废旧耐火材料的再利用，国外起步较早，其回收利用率增加较快，像欧洲、日本、台湾等有的钢厂的耐火材料再利用率达80%以上，并有向耐火材料零排放方向发展的趋势。

而我国耐火材料的再利用工作起步较晚，只有宝钢对其进行了较为深入的研究，但再利用率仍然很低。

1 耐火原料的综合利用从耐火材料资源来看，我国耐火原料矿藏储量非常丰富，尤其是铝矾土原料、镁质原料和石墨方面具有得天独厚的优势。

但近20年变化很大，铝矾土矿储量达 1.2亿吨的山西阳泉经过近百年的开采，品位较好的铝矾土矿藏濒临枯竭。

当年闻名于世的山东省焦宝石由于开采量大及年代久远，已有如博山铝土矿、洪山铝土矿相继于上世纪 90 年代闭坑转产或破产重组。

还有如镁质耐火原料矿藏经过长期的开采，主矿区域和精矿均逐步减少，有的现已从露天开采转入地下开采。

另外每年因不规范开采所浪费的小矿、边角矿在大量增加，使资源严重浪费。

面对矿藏资源逐年减少，资源严重浪费的现象，节约资源，综合利用资源已是当务之急。

耐火原料的综合利用，是社会发展的需要，是一种必然。

必须引导原料矿山组织科学开采，对资源进行优化综合利用，特别是不同品位矿藏的均化处理，杜绝乱采乱挖，逐步促进资源的更合理利用，使有限的资源发挥最大限度的作用，实现可持续发展。

同时，耐火材料行业技术工作者也要进一步提高思想认识，重视对一些低品位、边角矿的利用力度。

２ ． 对 钢液质量和产 生温降的影 响因素
包 衬耐 火 材 料 对钢 液 质量 和产 生 温 降 的形 成 主 要 因素 有 以 下三 个 方面 ：
（ １ ）包 衬耐火材料 的选择
随着钢 包耐火 材
水 、蒸 气 来 不 及 排 出而 导 致 形 成 的 蜂 窝 状 孔 洞 留
量加大 ，钢液温 降速度加快 ，钢板温度 增高 。少
数 生 产 大 件 的 铸 造 企 业 也 是 用 与 大 型 钢 铁 企 业 类
似 的钢 包 ，但在绝 热层处理 、烤包的热 工 曲线上 等 因素考虑的不够 。
从钢 包 的 构成 不 难 看 出 ，单 纯 依 靠钢 包 绝 热 层
来减 少钢液热散 失是不够 的。包衬耐火 材料的性
表２ 铸造企业 常用 的钢包结构
结构项 目 Ｉ
ｌ
材料
钢板
厚度／ ａｍ ｒ
工 作层
包体
Ｉ不定型耐火材料
１ ０ ～ ２ Ｏ
５ ～１ ２
安装 要求采用干法施 工 ，这样可 以杜绝湿法打 结
时 因 为 冗 长 的 烘 炉 除 湿 过 程 所 造 成 的 潮 气 侵 入 而 损 害 炉衬 。
不难 看 出两 者 间的不 同。
表１ 大 中型钢铁企业用的钢包结构
结构项 目 工作 层 永 久 层 保 护 层 绝热 层 包体 材料 镁碳 砖 浇注 料 石 棉 板 微孔绝 热板 钢 板 厚度／ ｍ ｓ ｎ １ ６ ０ ９ ０ １ ０ ５ ２ ０
５ ． 线 圈涂料
在成型炉衬的应用实践 中，发现很多企业采用 云母片绝缘 层、石 棉布隔热 层、不锈钢 丝网报警 层、废衬滑 出石 棉布层作 为多层防护结构 ，这样 既费工费料 ，又难以保证捣 打层的 紧实 ，故推荐

LF炉精炼渣调整对钢包耐材以及精炼效果的影响刘超奇【摘要】针对LF精炼脱硫时钢包内衬严重侵蚀的问题,将LF炉精炼渣进行调整,使用铝酸钙体系取代萤石的无氟精炼渣.调渣后钢包的侵蚀状况得到明显改善,精炼数、精炼比以及拆包残厚得到较大幅度提升.新渣系的流动性以及脱硫效果能够满足生产要求.【期刊名称】《天津冶金》【年(卷),期】2015(000)006【总页数】3页(P15-17)【关键词】精炼渣;耐材侵蚀;流动性;脱硫【作者】刘超奇【作者单位】天津天铁冶金集团有限公司炼钢厂,河北涉县056404【正文语种】中文LF精炼炉广泛应用在各钢铁企业的生产活动当中，来实现钢水温度以及成分的精确控制，并进行快速深度脱硫。

由于CaF2能显著降低渣的黏度以及强化脱硫效果，因此LF精炼常用CaO-CaF2体系进行快速造渣。

但CaF2的使用，也会对钢包内衬，尤其是渣线部位造成严重侵蚀，同时精炼过程F的不断散逸也会造成不良的环境效益。

为兼顾精炼脱硫，耐材使用寿命以及环保要求，使用铝酸钙体系取代萤石的无氟精炼渣已得到了较好的运用。

本文就天铁集团炼钢厂渣系调整前后耐材侵蚀以及使用效果进行介绍。

渣蚀损毁是耐火材料破坏的两大主要因素之一，高温下耐材向渣中的熔解以及渣向耐材中的渗透是渣对耐材侵蚀的两个最主要原因，分别论述如下。

2.1 高温下耐材向渣中的熔解影响耐材向渣中熔解的因素主要包括：熔渣的化学成分和性质；渣中某耐火组分饱和浓度与实际浓度差；渣的粘度；渣与耐材的反应产物。

对于炼钢厂用精炼钢包，包墙尤其是渣线部位，使用镁铝碳砖砌筑，MgO为主要氧化物，故可归为碱性耐火材料。

渣的碱度越高，其熔解侵蚀能力越弱；渣对耐材的熔解侵蚀速度还和渣中某耐火组分的实际浓度Cs与实际浓度Co之差成正比，Cs-Co越大，耐材在渣中的熔解速度就越大；而渣黏度的增大，耐材的熔解速度将会降低，耐材的损毁减弱；渣与耐材的反应产物同样也会影响渣对耐材的熔解侵蚀速率，如果反应产物在反应温度下以液态形式存在，它就会不断向渣中扩散，从而加快耐材的侵蚀，反之则降低耐材的侵蚀速率。

受 火 焰 影 响 ，而 外 表 面 基 本 处 于 室 温 状 态 下 。 因此 考 察 烧 嘴 砖 的耐 急 冷 急 热 性— — 即 耐 火 材
２． 自身 预 热 燃 烧 器 烧 嘴 砖 的 结 构 特 点 １
料 的热 震 稳 定 性 特 别 重 要 ，改 进 前 的 烧 嘴 砖其 损 毁 主要 有 两 个 方 面 ，第 一 是 由于 入 窑 干 燥 及 长 途 运 输 中烧 嘴 砖 开 裂 ；第 二 是 烧 嘴 砖 在 使 用 中 由于 受 急 剧 的 温 度 变 化 ，而 导 致其 开裂 ，本
Ａｂ ｔａ ｔ Ｐｒｐ ｒｙａ ｊｓｉｇ ｓ ｌｃｉｎ ｏ ｔｒａｓａ ｄ ｒａｏ ａ ｌ ｒ ｔ ｓｒ ｃ ｏ ｅｌ ｄｕ ｔｎ ｅｅ ｔ ｆｍａｅ ｌ ｎ ｅｓ ｎ ｂｅ ａｉ ａ ｄ ａ ｄｎ ｄ ｉｖ ｓ ｗｅｃ ｎ ｏ ｉ ｏ， ｎ ｄ ｉｇ ａ ｄｔ ｅ ， ｉ ａ
使用 寿命 。 关键 词 钢 包烘 烤 烧 嘴砖 外 加 剂
Ｉ ＰＲｏ ＶＥＭ ＥＮＴ Ｆ Ｍ ｏ ＢＵ Ｒ ＮＥＲ ＲＥＦＲＡＣＴｏ ＲＹ ＢＲＩ ＣＫ Ｓ Ｕ ＥＤ Ｎ Ｉ ＬＡＤ ＬＥ ＥＡＴＩ Ｇ Ｈ Ｎ
Ｌｉ ｉ ｎ ｊ Ｚｈ ｕ
（ ｎ ｈ ｎＲｅｅ ｒｈ Ｉ ｓｉ ｔ ｆ ｈ ｒ －ｎ ｒ ｙ Ａ ｓ ａ ｓａ ｃ ｎ ｔ ｕｅｏ ｅｍｏ ｅ ｅｇ ） ｔ Ｔ
有 良好 的热 震 稳 定 性 。
表 １ 两种 耐 火 材料 的 性 能 比较
性 能 硅 酸 铝 烧 注 料 高 铝 浇 注 产
图 １ 自身预 热燃 烧 器 烧嘴 砖 结 构 ２． 目前 烧 嘴砖 造 成 开 裂 的 主 要 原 因 ２ 目前 烧 嘴砖 基 本 上 采 用 硅 酸 铝 质 耐火 浇 注 料 ，通 常 以 粘 土 熟 料 为 主料 ，以软 质 粘 土作 为 结 合 剂 ，选 用 三 级 配 料 。其 特 点 是 价 格 便 宜 ， 但 ２ 含 量 只 有 ３ ％ ～４ ％ 。此 浇 注 料 在 ５ ０ 施 工 过 程 中 由于 大 量 加 入 水 分 ，导 致 制 品 的各 种 性 能 明 显 下 降 。 在 干 燥 中 出现 了裂 纹 ，在 运 输 过 程 中也 时 常 发 生 开 裂 ，在 高 温 下 使 用 ， 由 于其 铝 含 量 过 低 ，游 离 的 ＳＯ ｉ ２会 发 生 晶 型 转 变 ，在 受 热 过 程 中 伴 随 有 较 大 的体 积 效 应 ， 因 此 其 热 震 稳 定 性 也 比较 差 。 ２ ３ 自身 预 热 燃 烧 器烧 嘴砖 的 改 进 ． 鉴 于 上 述 原 因 ，重 新 调 整 了打 结 烧 嘴 砖 所 用 的原 料 。 以 三级 高 铝 矾 土 熟 料 为 骨 料 ，一 级