CN103785820B - 一种铁水包永久衬及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铁水包永久衬及其制备法，属于钢铁冶金铁水包内衬耐火材料技术领域，铁水包永久衬铺设在铁水包包壳（6）内壁上，自下而上依次是括包底永久衬（1）、包壁永久衬（3）和包嘴永久衬（10），其特征在于，铁水包永久衬采用一种微膨胀自流浇注料分段浇注的方法制备而成，不使用整体浇注胎模，与砖砌工作衬同步施工，本发明简化了铁水包内衬修砌的工艺流程，并解决了现有技术生产的高铝自流浇注料硬化过程收缩及其导致的砖砌工作衬渗钢问题，同比提高铁水包工作衬使用寿命150～200炉次，同比降低铁水包耐材成本15%以上。

Description

一种铁水包永久衬及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种铁水包永久衬及其制备法，属于钢铁冶金铁水包内衬耐火材料技术领域。

背景技术

铁水包是为炼钢装运铁水的容器，其内衬一般包括永久衬和工作衬。目前铁水包永久衬主要有两种：一种采用轻质保温砖砌筑，另一种是浇注料整体浇注，而工作衬一般采用致密粘土砖或铝碳化硅砖砌筑。近年来，采用高铝自流浇注料整体浇注技术，在国内大中型铁水包永久衬上逐步推广应用。但现有技术生产的高铝自流浇注料及其施工技术在实际应用中又出现新的共性技术问题：（1）现有技术制备铁水包内衬的工艺流程是，先整体浇注永久衬，并经养生、烘烤后再砌筑工作衬，施工周期较长，影响了铁水包的周转使用，并增加了永久衬烘烤费用；（2）现有铁水包永久衬浇注料的浇注施工采用整体浇注胎模，不仅制作整体浇注胎模费用较高，而且不能通过调整永久衬的壁厚变更铁水包的装入量，由此不能满足转炉变更铁水装入量的要求；（3）现有技术生产的高铝自流浇注料的保温隔热性能差、硬化过程收缩等问题，其烧后线收缩一般为-0.20%～0.30%，使得永久衬与工作衬之间产生环缝，工作衬受铁水静压作用外移，造成砌筑工作衬的铝碳化硅砖的砖缝增大后出现渗铁等共性技术问题，进而影响了工作衬的使用寿命和周转使用，并增加了铁水包耐材成本。

CN201423442公开了一种复合型安全铁水包衬，包括铁水包罐体，铁水包罐体复合衬，铁水包罐底复合衬，铁水包包口衬，其特征在于：罐体复合衬由紧贴罐体的外层轻质保温永久层，浇注料永久层，Al₂O₃-SiC-C砖即铝碳化硅碳砖工作层组成，铁水包罐底复合衬由最下层保温永久层，浇注料永久层，平砌铝碳化硅碳砖，立砌铝碳化硅碳砖工作层所组成，铁水包包口衬为高铝浇注料。该发明的不足：浇注料永久层采用整体浇注胎模，不仅制作整体浇注胎模费用较高、施工周期较长，而且不能通过调整永久衬的壁厚变更铁水包的装入量，由此不能满足转炉变更铁水装入量的要求。

CN2905275公开了一种钢包或铁水包内衬。其技术方案是：钢包或铁水包内衬由工作层和永久层组成；钢包或铁水包内衬的永久层紧贴着钢包或铁水包的外壳，钢包或铁水包内衬的永久层用轻质隔热耐火砖砌筑；钢包或铁水包内衬的工作层紧贴着永久层，钢包的工作层用镁质耐火浇注料浇注或用铝镁碳砖砌筑，铁水包的工作层用Al₂O₃-SiC质耐火浇注料浇注或用Al₂O₃-SiC质耐火砖砌筑。该发明的不足：永久层采用轻质隔热耐火砖砌筑，与工作衬同步使用一个包龄周期就拆掉，不能重复使用，造成成本较高和资源浪费。

发明内容

针对背景技术中铁水包永久衬中的技术问题，本发明提供一种铁水包永久衬，其特征在于，铁水包永久衬采用一种微膨胀自流浇注料分段浇注的方法制备而成，不使用整体浇注胎模，与砖砌工作衬同步施工，该方法不仅简化了铁水包内衬修砌的工艺流程，而且可通过调整永久衬的壁厚变更铁水包的装入量，以满足转炉不同铁水装入量的要求，同时本发明解决了现有技术生产的高铝自流浇注料硬化过程收缩及其导致的砖砌工作衬渗钢问题，同比提高铁水包工作衬使用寿命150～200炉次，同比降低铁水包耐材成本15%以上。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种铁水包永久衬，铺设在铁水包包壳（6）内壁上，自下而上依次包括包底永久衬（1）、包壁永久衬（3）和包嘴永久衬（10），其特征在于，铁水包永久衬采用微膨胀自流浇注料分段浇注的方法制备而成，不使用整体浇注胎模。

优选的，所述包壁永久衬（3）的厚度b为65～90mm，其特征在于，可通过调整包壁永久衬（3）的厚度b大小，变更铁水包的装入量，以满足转炉不同铁水装入量的要求。

优选的，所述包底永久衬浇注料（1）的厚度a为50～100mm。

优选的，所述包嘴永久衬（10）的厚度c为45～65mm。

所述用于包底永久衬（1）、包壁永久衬（3）和包嘴永久衬（10）的微膨胀自流浇注料，按重量百分比由下述材料组成：8～5mm粒度的三级高铝矾土6～10%，3mm≦粒度<5mm的三级高铝矾土8～12%，1mm≦粒度<3mm的三级高铝矾土14～18%，0.083mm<粒度<1mm的三级高铝矾土16～20%，0.083mm<粒度<1mm的焦宝石6～8%，粒度≦0.083mm的红柱石细粉15～17%，，粒度≦0.083mm的特级高铝矾土细粉6～8%，，粒度≦0.047mm的α-Al₂O₃微粉6.0～8.0%，，粒度≦0.047mm的硅微粉6.0～7.0%，纯铝酸钙水泥3.5～4.5%，六偏磷酸钠0.05～0.1%，软质黏土0.4～0.5%，均为重量百分比。

所述三级高铝矾土，按重量百分比，其Al₂O₃含量为56.4～58.6%，SiO₂含量为36.0～39.5%，Fe₂O₃含量为0.78～1.45%，TiO₂含量为2.86～3.14%，CaO含量为0.11～0.21%，MgO含量为0.20～0.39%，K₂O含量为0.12～0.16%，Na₂O含量为0.03～0.05%，其体积密度为2.45～2.65g.cm^-3，吸水率≤6%。

优选的，所述三级高铝矾土，按重量百分比，其Al₂O₃含量为56.4%，SiO₂含量为39.5%，Fe₂O₃含量为0.78%，TiO₂含量为2.86%，CaO含量为0.11%，MgO含量为0.20%，K₂O含量为0.12%，Na₂O含量为0.03%，其体积密度为2.52g.cm^-3，吸水率≤6%。

所述特级高铝矾土，按重量百分比，其Al₂O₃含量为88～92%，SiO₂含量为5～8%，Fe₂O₃含量为0.8～1.1%，TiO₂含量为1.0～3.5%，CaO含量为0.1～0.3%，MgO含量为0.1～0.20%，K₂O含量为0.05～0.12%，Na₂O含量为0.01～0.06%，其体积密度为3.15～3.20g.cm^-3，吸水率≤4%。

优选的，所述特级高铝矾土，按重量百分比，其Al₂O₃含量为88.4%，SiO₂含量为6.5%，Fe₂O₃含量为1.10%，TiO₂含量为3.5%，CaO含量为0.24%，MgO含量为0.15%，K₂O含量为0.09%，Na₂O含量为0.02%，其体积密度为3.15g.cm^-3，吸水率4%。

所述焦宝石，选用牌号为YNS-45或YNS-44。

所述红柱石，选用牌号为HJ-58或HJ-55。

所述α-Al₂O₃微粉，其AI₂O₃≥99.2%，SiO₂≤0.02%，Fe₂O₃≤0.03%，NaO₂≤0.5%，烧失≤0.8%。

所述纯铝酸钙水泥优选牌号为CA-50或CA-70。

所述硅微粉，SiO₂含量≥92%，粒度小于5μm，且粒度小于2μm的占80～85%。

所述软质黏土，是指用于不定形耐火材料结合剂的广西泥，其耐火度≥1770℃，黏土颗粒中小于5μm的颗粒含量大于70%，可塑型指数为34～36。

优选的，所述用于包底永久衬（1）、包壁永久衬（3）和包嘴永久衬（10）的微膨胀自流浇注料，按重量百分比由下述材料组成：8～5mm粒度的三级高铝矾土6%，3mm≦粒度<5mm的三级高铝矾土12%，1mm≦粒度<3mm的三级高铝矾土18%，0.083mm<粒度<1mm的三级高铝矾土16%，0.083mm<粒度<1mm的焦宝石6%，粒度≦0.083mm的红柱石细粉17%，，粒度≦0.083mm的特级高铝矾土细粉8%，，粒度≦0.047mm的α-Al₂O₃微粉6.0%，，粒度≦0.047mm的硅微粉7.0%，纯铝酸钙水泥3.5%，六偏磷酸钠0.1%，软质黏土0.4%，均为重量百分比。

本发明还提供一种铁水包内衬（如图1）：由铁水包永久衬和铁水包工作衬组成，其中工作衬包括包底工作衬（2）、包壁工作衬（4）、包嘴工作衬（9）、包口砖（5），包口砖（5）紧贴铁水包包壳（6）内壁砌筑，包口砖（5）和包嘴工作衬（9）的上部有包沿压板（7），包沿压板（7）上部铺设包沿浇注料（8）。

本发明还提供一种无整体浇注胎模制备铁水包内衬的方法，包括以下步骤：

1）微膨胀自流浇注料制备：将所述用于包底永久衬（1）、包壁永久衬（3）和包嘴永久衬（10）的微膨胀自流浇注料，按所述的物料配比称量后，加入混料机内干搅5～10分钟，搅拌均匀后，装袋运送到施工现场，加入到现场的混料机内，干混1～2分钟后，加入5～6%的水，湿混6～7分钟、混匀，随使用随制备；

2）包底永久衬（1）浇注施工：将步骤1）制备的微膨胀自流浇注料，放入到铁水包包壳（6）内侧底部，采用插入式振动棒振动成型或手工振动成型，直至排出浇注料内气体，达到充分密实、表面平整，并保证包底永久衬（1）浇注料的厚度a为50～100mm，自然养生4～8小时；

3）采用铝碳化硅砖砌筑包底工作衬（2）；

4）包壁永久衬（3）施工分为以下两个阶段：

第一阶段：空留出包壁永久衬（3）的厚度b为65～90mm，采用铝碳化硅砖砌筑包壁工作衬（4），每次砌筑铝碳化硅砖高度为500～600mm；

第二阶段：然后将步骤1）制备的微膨胀自流浇注料放入到第一阶段砌筑的包壁工作衬（4）与铁水包包壳（6）之间形成的空腔内，采用手工振动成型，直至浇注料的上表面有气泡冒出，每次浇注施工包壁永久衬（3）的高度为400～500mm；

按照上述第一阶段、第二阶段交替施工，直至完成砌筑包壁工作衬（4）、完成整体浇注包壁永久衬（3）；

5）包嘴永久衬（10）施工：将步骤1）制备的微膨胀自流浇注料放入到包嘴永久衬（10）部位，自下而上均匀摊平后采用手工振动成型，直至排出浇注料内气体，达到充分密实、表面平整，并保证包嘴永久衬（10）的厚度c为45～65mm；

6）采用铝碳化硅砖砌筑包口砖（5）上下2～3层；

7）施工包沿浇注料（8），自然养生12～24小时，铁水包永久衬制备完成，同时铁水包内衬制备完成。

本发明未详述部分均采用现有技术。

本发明铁水包永久衬的制备方法与现有技术相比主要创新之处在于：现有技术是先使用整体浇注胎模对铁水包永久衬进行浇注料浇注施工，并经养生、烘烤后再用铝碳化硅砖砌筑铁水包工作衬，而本发明铁水包永久衬浇注料的浇注施工不使用整体浇注胎模，包壁永久衬（3）与包壁工作衬（4）分段、交替施工，简化了施工工艺，实现了无缝结合，解决了砖砌工作衬渗钢问题，提高了铁水包内衬的安全使用性能，同比提高铁水包工作衬使用寿命150～200炉次，取得了意想不到的技术效果。

本发明的有益效果是：

1）本发明用于铁水包永久衬的微膨胀自流浇注料，高流动性与自密实性好，硬化过程不收缩，经检测，其烧后线变化为+0.10%～+0.16%（1100℃），解决了现有技术生产的高铝质自流浇注料硬化过程收缩问题，热导率（350℃）为0.56～0.62w/（m.k），满足了保温隔热要求，其使用性能明显优于现有技术生产的高铝自流浇注料；

2）本发明的微膨胀自流浇注料永久衬的浇注施工，采用分段浇注的方法制备而成，不使用整体浇注胎模，与砖砌工作衬同步施工，该方法简化了铁水包内衬的修砌工艺流程，实现了铁水包永久衬与工作衬的无缝结合，解决了砖砌工作衬渗钢问题，提高了铁水包内衬的安全使用性能，同比提高铁水包工作衬使用寿命150～200炉次，同比降低铁水包耐材成本15%以上；

3）本发明通过调整永久衬的壁厚变更铁水包的装入量，以满足转炉不同铁水装入量的要求，克服了现有技术采用整体浇注胎模制备的铁水包永久衬厚度不能变更的技术缺陷。

本发明制备的铁水包永久衬在莱芜钢铁集团银山型钢有限公司炼钢厂130t铁水包上应用试验效果良好。该厂有120t复吹转炉3座，其铁水装入量为130±5t，150t复吹转炉1座，其铁水装入量为140±5t。铁水包工作衬采用铝碳化硅砖砌筑、且厚度相同，其包壁永久衬壁厚度有90mm、65mm两种尺寸，使得新铁水包装入量分别达到135t、145t，实现了同一种铁水包包壳通过调整永久衬的壁厚变更铁水包的装入量，满足了120t、150t复吹转炉铁水装入量要求。经检测，本发明的微膨胀自流浇注料烧后线变化为+0.11%（1100℃），热导率（350℃）为0.56w/（m.k），保温隔热性能较好。应用本发明后，铁水包工作衬的连续使用寿命由1050炉次提高到1230炉次，同比提高180炉次，同比降低铁水包耐材成本16%。

附图说明

图1为本发明铁水包内衬结构示意图。

其中，1-铁水包包底永久衬，2-包底工作衬，3-包壁永久衬，4-包壁工作衬，5-包口砖，6-铁水包包壳，7-包沿压板，8-包沿浇注料，9-包嘴工作衬，10-包嘴永久衬。

具体实施方式

以下实施例是对发明的制备工艺进一步说明，但本发明并不局限于此。

实施例1：

如图1所示，一种铁水包永久衬，铺设在铁水包包壳6内壁上，自下而上依次是括包底永久衬1、包壁永久衬3和包嘴永久衬10，其特征在于，采用分段浇注的方法制备而成，不使用整体浇注胎模，与砖砌工作衬同步施工。

所述包壁永久衬3的厚度b为90mm，铁水包的装入量为135t，满足了120t复吹转炉对铁水装入量130±5t的要求。

所述包底永久衬浇注料1的厚度a为100mm。

所述包嘴永久衬（10）的厚度c为65mm。

所述用于包底永久衬（1）、包壁永久衬（3）和包嘴永久衬（10）的微膨胀自流浇注料，按重量百分比由下述材料组成：所述用于包底永久衬（1）、包壁永久衬（3）和包嘴永久衬（10）的微膨胀自流浇注料，按重量百分比由下述材料组成：8～5mm粒度的三级高铝矾土6%，3mm≦粒度<5mm的三级高铝矾土12%，1mm≦粒度<3mm的三级高铝矾土18%，0.083mm<粒度<1mm的三级高铝矾土16%，0.083mm<粒度<1mm的焦宝石6%，粒度≦0.083mm的红柱石细粉17%，，粒度≦0.083mm的特级高铝矾土细粉8%，，粒度≦0.047mm的α-Al₂O₃微粉6.0%，，粒度≦0.047mm的硅微粉7.0%，纯铝酸钙水泥3.5%，六偏磷酸钠0.1%，软质黏土0.4%，均为重量百分比。

所述三级高铝矾土，按重量百分比，其Al₂O₃含量为56.4%，SiO₂含量为39.5%，Fe₂O₃含量为0.78%，TiO₂含量为2.86%，CaO含量为0.11%，MgO含量为0.20%，K₂O含量为0.12%，Na₂O含量为0.03%，其体积密度为2.52g.cm^-3，吸水率为6%。

所述特级高铝矾土，按重量百分比，其Al₂O₃含量为88.4%，SiO₂含量为6.5%，Fe₂O₃含量为1.10%，TiO₂含量为3.5%，CaO含量为0.24%，MgO含量为0.15%，K₂O含量为0.09%，Na₂O含量为0.02%，其体积密度为3.15g.cm^-3，吸水率为4%。

所述焦宝石，选用牌号为YNS-45。

所述红柱石，选用牌号为HJ-58。

所述纯铝酸钙水泥选牌号为CA-50。

本发明还提供一种无整体浇注胎模制备铁水包内衬的方法，包括以下步骤：

1）微膨胀自流浇注料制备：将所述用于包底永久衬1、包壁永久衬3和包嘴永久衬10的微膨胀自流浇注料，按所述的物料配比称量后，加入混料机内干搅5分钟，搅拌均匀后，装袋运送到施工现场，加入到现场的混料机内，干混2分钟后，加入5%的水，湿混6分钟、混匀，随使用随制备；

2）包底永久衬浇注料1浇注施工：将步骤1）制备的微膨胀自流浇注料，放入到铁水包包壳1内侧底部，采用插入式振动棒振动成型，直至排出浇注料内气体，达到充分密实、表面平整，并保证包底永久衬浇注料1的厚度a为100mm，自然养生8小时；

3）按照现有技术采用铝碳化硅砖砌筑包底工作衬2；

4）包壁永久衬3施工分为以下两个阶段：

第一阶段：空留出包壁永久衬3的厚度b为90mm，按照现有技术采用铝碳化硅砖砌筑包壁工作衬4，每次砌筑铝碳化硅砖高度为500mm；

第二阶段：然后将步骤1）制备的微膨胀自流浇注料放入到第一阶段砌筑的包壁工作衬4与铁水包包壳6之间形成的空腔内，采用手工振动成型，直至浇注料的上表面有气泡冒出，每次浇注施工包壁永久衬3的高度为400mm；

按照上述第一阶段、第二阶段交替施工，直至完成砌筑包壁工作衬4、完成整体浇注包壁永久衬3；

5）包嘴永久衬10施工：将步骤1）制备的微膨胀自流浇注料放入到包嘴永久衬10部位，自下而上均匀摊平后采用手工振动成型，直至排出浇注料内气体，达到充分密实、表面平整，并保证包嘴永久衬10的厚度c为65mm；

6）按照现有技术采用铝碳化硅砖砌筑砌筑包口砖5，上下2层；

7）按照现有技术施工包沿浇注料8，自然养生24小时，铁水包永久衬制备完成，同时铁水包内衬制备完成。

实施例2

其他同实施例1，不同之处在于：

所述包壁永久衬3的厚度b为65mm，铁水包的装入量为145t，满足了150t复吹转炉对铁水装入量为140±5t的要求。

所述包底永久衬浇注料1的厚度a为50mm。

所述包嘴永久衬10的厚度c为45～65mm。

所述用于包底永久衬（1）、包壁永久衬（3）和包嘴永久衬（10）的微膨胀自流浇注料，按重量百分比由下述材料组成：8～5mm粒度的三级高铝矾土10%，3mm≦粒度<5mm的三级高铝矾土8%，1mm≦粒度<3mm的三级高铝矾土14%，0.083mm<粒度<1mm的三级高铝矾土20%，0.083mm<粒度<1mm的焦宝石8%，粒度≦0.083mm的红柱石细粉15%，，粒度≦0.083mm的特级高铝矾土细粉6%，，粒度≦0.047mm的α-Al₂O₃微粉8.0%，，粒度≦0.047mm的硅微粉6.0%，纯铝酸钙水泥4.5%，六偏磷酸钠0.05%，软质黏土0.45%，均为重量百分比。

所述三级高铝矾土，按重量百分比，其Al₂O₃含量为58.6%，SiO₂含量为36.0%，Fe₂O₃含量为1.45%，TiO₂含量为3.14%，CaO含量为0.21%，MgO含量为0.39%，K₂O含量为0.16%，Na₂O含量为0.05%，其体积密度为2.65g.cm^-3，吸水率5.6%。

所述特级高铝矾土，按重量百分比，其Al₂O₃含量为91.8%，SiO₂含量为6.11%，Fe₂O₃含量为0.82%，TiO₂含量为1.0%，CaO含量为0.11%，MgO含量为0.1%，K₂O含量为0.05%，Na₂O含量为0.01%，其体积密度为3.20g.cm^-3，吸水率为3.2%。

所述焦宝石，选用牌号为YNS-44。

所述红柱石，选用牌号为HJ-55。

所述纯铝酸钙水泥选牌号为CA-70。

本发明还提供一种无整体浇注胎模制备铁水包永久衬的方法，包括以下步骤：

1）微膨胀自流浇注料制备：将所述用于包底永久衬1、包壁永久衬3和包嘴永久衬10的微膨胀自流浇注料，按所述的物料配比称量后，加入混料机内干搅10分钟，搅拌均匀后，装袋运送到施工现场，加到现场的混料机内，干混1分钟后，加入6%的水，湿混7分钟、混匀，随使用随制备；

2）包底永久衬浇注料1浇注施工：将步骤1）制备的微膨胀自流浇注料，放入到铁水包包壳1内侧底部，采用手工振动成型，直至排出浇注料内气体，达到充分密实、表面平整，并保证包底永久衬浇注料1的厚度a为50mm，自然养生4小时；

3）按照现有技术采用铝碳化硅砖砌筑包底工作衬2；

4）包壁永久衬3施工分为以下两个阶段：

第一阶段：空留出包壁永久衬3的厚度b为65mm，按照现有技术采用铝碳化硅砖砌筑包壁工作衬4，每次砌筑铝碳化硅砖高度为600mm；

第二阶段：然后将步骤1）制备的微膨胀自流浇注料放入到第一阶段砌筑的包壁工作衬4与铁水包包壳6之间形成的空腔内，采用手工振动，直至浇注料的上表面有气泡冒出，每次浇注施工包壁永久衬3的高度为500mm；

按照上述第一阶段、第二阶段交替施工，直至完成砌筑包壁工作衬4、完成整体浇注包壁永久衬3；

5）包嘴永久衬10施工：将步骤1）制备的微膨胀自流浇注料放入到包嘴永久衬10部位，自下而上均匀摊平后采用手工振动成型，直至排出浇注料内气体，达到充分密实、表面平整，并保证包嘴永久衬10的厚度c为45mm；

6）按照现有技术采用铝碳化硅砖砌筑砌筑包口砖5、上下3层；

7）按照现有技术施工包沿浇注料8，自然养生12小时，铁水包永久衬制备完成，同时铁水包内衬制备完成。

Claims (9)

1.一种铁水包永久衬，铺设在铁水包包壳(6)内壁上，自下而上依次包括包底永久衬(1)、包壁永久衬(3)和包嘴永久衬(10)，其特征在于，铁水包永久衬采用一种微膨胀自流浇注料分段浇注的方法制备而成，不使用整体浇注胎模；所述用于包底永久衬(1)、包壁永久衬(3)和包嘴永久衬(10)的微膨胀自流浇注料，按重量百分比由下述材料组成：8～5mm粒度的三级高铝矾土6～10％，3mm≦粒度<5mm的三级高铝矾土8～12％，1mm≦粒度<3mm的三级高铝矾土14～18％，0.083mm<粒度<1mm的三级高铝矾土16～20％，0.083mm<粒度<1mm的焦宝石6～8％，粒度≦0.083mm的红柱石细粉15～17％，粒度≦0.083mm的特级高铝矾土细粉6～8％，粒度≦0.047mm的α-Al₂O₃微粉6.0～8.0％，粒度≦0.047mm的硅微粉6.0～7.0％，纯铝酸钙水泥3.5～4.5％，六偏磷酸钠0.05～0.1％，软质黏土0.4～0.5％，均为重量百分比。

2.如权利要求1所述的铁水包永久衬，其特征在于，所述包壁永久衬(3)的厚度b为65～90mm。

3.如权利要求1所述的铁水包永久衬，其特征在于，所述包底永久衬浇注料(1)的厚度a为50～100mm。

4.如权利要求1所述的铁水包永久衬，其特征在于，所述包嘴永久衬(10)的厚度c为45～65mm。

5.如权利要求1所述的铁水包永久衬，其特征在于，所述三级高铝矾土，按重量百分比，其Al₂O₃含量为56.4～58.6％，SiO₂含量为36.0～39.5％，Fe₂O₃含量为0.78～1.45％，TiO₂含量为2.86～3.14％，CaO含量为0.11～0.21％，MgO含量为0.20～0.39％，K₂O含量为0.12～0.16％，Na₂O含量为0.03～0.05％，其体积密度为2.45～2.65g.cm^-3，吸水率≤6％。

6.如权利要求1所述的铁水包永久衬，其特征在于，所述特级高铝矾土，按重量百分比，其Al₂O₃含量为88～92％，SiO₂含量为5～8％，Fe₂O₃含量为0.8～1.1％，TiO₂含量为1.0～3.5％，CaO含量为0.1～0.3％，MgO含量为0.1～0.20％，K₂O含量为0.05～0.12％，Na₂O含量为0.01～0.06％，其体积密度为3.15～3.20g.cm^-3，吸水率≤4％。

7.如权利要求1所述的铁水包永久衬，其特征在于，所述特级高铝矾土，按重量百分比，其Al₂O₃含量为88.4％，SiO₂含量为6.5％，Fe₂O₃含量为1.10％，TiO₂含量为3.5％，CaO含量为0.24％，MgO含量为0.15％，K₂O含量为0.09％，Na₂O含量为0.02％，其体积密度为3.15g.cm^-3，吸水率4％；

所述焦宝石，选用牌号为YNS-45或YNS-44；

所述红柱石，选用牌号为HJ-58或HJ-55；

所述α-Al₂O₃微粉，其AI₂O₃≥99.2％，SiO₂≤0.02％，Fe₂O₃≤0.03％，NaO₂≤0.5％，烧失≤0.8％；

所述纯铝酸钙水泥牌号为CA-50或CA-70；

所述硅微粉，SiO₂含量≥92％，粒度小于5μm，且粒度小于2μm的占80～85％；

所述软质黏土，是指用于不定形耐火材料结合剂的广西泥，其耐火度≥1770℃，黏土颗粒中小于5μm的颗粒含量大于70％，可塑型指数为34～36。

8.一种铁水包内衬：由权利要求1～7任一项所述的铁水包永久衬和铁水包工作衬组成，其中工作衬包括包底工作衬(2)、包壁工作衬(4)、包嘴工作衬(9)、包口砖(5)，包口砖(5)紧贴铁水包包壳(6)内壁砌筑，包口砖(5)和包嘴工作衬(9)的上部有包沿压板(7)，包沿压板(7)上部铺设包沿浇注料(8)。

9.一种制备铁水包内衬的方法，包括以下步骤：

1)微膨胀自流浇注料制备：将所述用于包底永久衬(1)、包壁永久衬(3)和包嘴永久衬(10)的微膨胀自流浇注料，按权利要求5所述的铁水包永久衬的物料配比称量后，加入混料机内干搅5～10分钟，搅拌均匀后，装袋运送到施工现场，加入到现场的混料机内，干混1～2分钟后，加入5～6％的水，湿混6～7分钟、混匀，随使用随制备；

2)包底永久衬(1)浇注料浇注施工：将步骤1)制备的微膨胀自流浇注料，放入到铁水包包壳(1)内侧底部，采用插入式振动棒振动成型或手工振动成型，直至排出浇注料内气体，达到充分密实、表面平整，并保证包底永久衬(1)浇注料的厚度a为50～100mm，自然养生4～8小时；

3)采用铝碳化硅砖砌筑包底工作衬(2)；

4)包壁永久衬(3)施工分为以下两个阶段：

第一阶段：空留出包壁永久衬(3)的厚度b为65～90mm，采用铝碳化硅砖砌筑包壁工作衬(4)，每次砌筑铝碳化硅砖高度为500～600mm；

第二阶段：然后将步骤1)制备的微膨胀自流浇注料放入到第一阶段砌筑的包壁工作衬(4)与铁水包包壳(6)之间形成的空腔内，采用手工振动成型，直至浇注料的上表面有气泡冒出，每次浇注施工包壁永久衬(3)的高度为400～500mm；

按照上述第一阶段、第二阶段交替施工，直至完成砌筑包壁工作衬(4)、完成整体浇注包壁永久衬(3)；

5)包嘴永久衬(10)施工：将步骤1)制备的微膨胀自流浇注料放入到包嘴永久衬(10)部位，自下而上均匀摊平后采用手工振动成型，直至排出浇注料内气体，达到充分密实、表面平整，并保证包嘴永久衬(10)的厚度c为45～65mm；

6)采用铝碳化硅砖砌筑包口砖(5)上下2～3层；

7)施工包沿浇注料(8)，自然养生12～24小时，铁水包永久衬制备完成，同时铁水包内衬制备完成。