CN108971471B - 一种无碳钢包复合包底施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种无碳钢包复合包底施工工艺，该工艺的应用在保证了包底安全使用的同时，降低了包底修补难度，降低了修补成本，一种无碳钢包复合包底施工工艺，包括以下步骤：清扫包底、浇筑永久衬浇筑料、养护、浇筑包底工作层浇注料，养护、砌筑包底工作层砖、烘烤，运用本发明施工包底，第一层永久衬浇注料可起到保证包底安全和隔热保温作用，第二层包底工作层浇筑料保障修补后的包底使用安全，第三层无碳预制砖可进行局部更换和挖补。钢包包底使用安全性与包底修补和包底修补成本一直存在矛盾，复合包底的三层耐材结构很好的解决了该问题。

Description

一种无碳钢包复合包底施工工艺

技术领域

本发明涉及钢铁冶金行业中精炼无碳钢包包底修砌使用，是一种无碳钢包复合包底施工工艺。

背景技术

钢铁冶金技术发展迅速，冶炼工艺多样并且复杂，高温度、高真空冶炼逐步增加。这对承载钢水容器的使用要求越来越高。精炼钢包是钢水精炼过程中使用条件最苛刻的容器。钢包内特种耐材应用量较大，耐材配置多样。各种耐材起到不同的冶炼功能的同时，各耐材寿命相互匹配问题成为钢包整体寿命的关键。

钢包在一个使用周期中由于各部位耐材寿命不同，一般要进行4-6次冷修。冷修过程中，对寿命较低的耐材进行更换，对侵蚀剥落严重的耐材进行修补。钢包包底承载耐材和钢水的全部重量，是钢包使用安全的重点。钢包包底可简易分为钢水冲击区和非冲击区，钢水冲击区是钢水注入钢包时钢水落地点，重力冲击较大，钢水冲击区是包底侵蚀最严重部位。而非冲击区不受钢水重力冲击，侵蚀较慢。

国内钢包冷修周期大致为30-50炉一次，包底钢水冲击区耐材每次冷修都需要更换或修补，而非冲击区耐材两次或三次冷修才更换或修补一次。如果包底砖或包底料全部更换则修补成本高，造成耐材的浪费。如果部分更换，拆除耐材的劳动强度高，工作量较大，挖补后包底安全难以保证。维修节点时间不同步，维修区域不同时，如何安全、简便和节约耐材的更换或修补耐材正是本发明解决的问题。

发明内容

为了克服上述问题，本发明提出一种无碳钢包复合包底施工工艺。

本发明的技术方案是这样实现的：一种无碳钢包复合包底施工工艺，其特征在于包括一下操作步骤：

1)清扫包底

钢包包底清扫干净，无杂物、无灰尘；

2)浇筑永久衬浇注料

将永久衬浇筑料置于强制搅拌机中加水搅拌，出料后在钢包包底均匀布料，使用振动棒振动料体排气；

3)养护

钢包在自然温度下静置8小时；

4)浇筑包底工作层浇注料

将包底工作层浇筑料置于强制搅拌机中加水搅拌，出料后在凝固的永久衬浇注料表面均匀布料，使用振动棒振动料体排气；

5)养护

钢包在自然温度下静置8小时；

6)砌筑包底工作层无碳预制砖

在凝固的包底工作层浇注料表面使用火泥砌筑包底工作层无碳预制砖，边角缝隙处使用钢包刚玉浇注料灌实；

7)烘烤

钢包整体施工完毕后，烘烤严格按照复合包底钢包烘烤工艺进行烘烤。

优选的，步骤2)中永久衬浇注料在110℃条件下，搅拌24h后体积密度控制2.6-2.8g/cm³之间，浇注料加水重量控制在8％-10％之间，搅拌时间4-5分钟。

优选的，步骤4)中凝固的包底永久衬浇筑料耐压强度达到25Mpa以上。

优选的，步骤4)中包底工作层浇注料在1600℃条件下，处理3h后线变化控制在+0.8-+1.0mm之间，浇注料加水重量控制在4.5％-5.5％之间，搅拌时间 4-5分钟。

优选的，步骤6)中凝固的包底工作层浇筑料耐压强度达到30Mpa以上。

优选的，步骤6)中包底无碳预制砖材质与包底工作层浇注料材质相同。

优选的，步骤6)中包底无碳预制砖在1600℃条件下，处理3h后线变化控制在+1.4-+1.6mm之间。

优选的，步骤6)中钢包刚玉料浇注料材质与包底无碳预制砖材质相同。

优选的，步骤6)中砌筑包底预制砖使用的火泥为钢包通用火泥。

优选的，步骤7)中复合包底钢包烘烤工艺：小火烘烤12小时，包底温度≤110℃；中火12小时，包底温度≤400℃；大火12小时，包底温度≥1000℃。

本发明将包底分为三层：

第一层，包底永久衬层既能阻止钢水渗漏又能起到隔热保温的功能，减少热能散失。

第二层，包底工作层浇注料作为备用工作层，当第三层预制砖残厚不足时作为工作层使用。包底工作层浇筑料和第三层包底预制砖主要依靠耐材高温下会发生膨胀，耐材在膨胀应力作用下紧密挤靠在一起。其次，砌筑火泥硬化也会产生结合强度。在这两种形式作用下，砖和料、砖和砖之间在高温使用时不会分离和位移，有效保证了钢包使用安全。

第三层，包底无碳预制砖作为工作层，承受钢水冲击作用，钢渣侵蚀作用。当钢包冷修时钢包冷却，耐材膨胀应力减小，砌筑火泥粘结强度较低，第三层钢水冲击区部位预制砖容易拆除和更换，而非冲击区部位预制砖可以暂不修补，发现其残厚低或剥落时再更换。当包底预制砖整体需要更换时，只拆除包底预制砖，在第二层工作层浇筑料上直接砌筑新砖。

本发明的有益效果：

首先，将包底耐材模块化分割，第一层和第二层的分割，包底安全和隔热效果兼顾；

其次，第二层和第三层的分割，有效的降低了更换包底耐材时的拆包劳动强度，使用拆包机轻触包底即可完成第三层预制砖的拆包工作。工作层的分割同时也较少了耐材更换量，极大的节约耐材资源和成本。

最后，第三层使用无碳预制砖砌筑，将整个第三层包底分割成网络状结构。使得包底局部修补或更换变得简便，避免了由于某个部位耐材残厚低或异常剥落而整体的更换耐材。包底的局部挖补的确给钢包安全带来隐患，预制砖砖缝的处理不当会使钢水下渗造成夹钢。当出现此情况时，第二层备用工作层浇注料很好的防止了钢水的继续渗透，大大提高了钢包包底的使用安全性。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

H炼钢厂300吨无碳钢包包底使用无碳预制砖砌筑模式，包底使用到后期，钢水渗漏到包底永久层部位情况经常发生，存在安全隐患。将包底改为整体浇筑模式后，钢水渗漏情况杜绝了，但是包底修补难度大，拆包困难。拆包时包底浇注料整块掉落，造成耐材浪费。

一种无碳钢包复合包底施工工艺，应用于H炼钢厂300吨无碳钢包后，钢水渗漏到包底永久层部位从未发生。钢包使用到25炉时局部挖补包底钢水冲击区部位预制砖，50炉时再次局部挖补包底钢水冲击区部位预制砖，75炉时整体更换第三层包底预制砖。

一种无碳钢包复合包底施工工艺，包括一下操作步骤：

1)清扫包底

钢包包底清扫干净，无杂物、无灰尘；

2)浇筑永久衬浇注料

将永久衬浇筑料置于强制搅拌机中加水搅拌，加水量8.5％，搅拌时间5分钟，出料后在钢包包底均匀布料，使用振动棒振动料体排气，包底永久层浇注料厚度150mm；

3)养护

钢包在自然温度下静置8小时；

4)浇筑包底工作层浇注料

将包底工作层浇筑料置于强制搅拌机中加水搅拌，加水量5％，搅拌时间4 分钟，出料后在凝固的永久衬浇注料表面均匀布料，使用振动棒振动料体排气，包底工作层浇注料厚度200mm；

5)养护

钢包在自然温度下静置8小时；

6)砌筑包底工作层无碳预制砖

在凝固的包底工作层浇注料表面使用火泥砌筑包底工作层无碳预制砖，边角缝隙处使用钢包刚玉浇注料灌实，预制砖尺寸：长*宽*厚＝500mm*200mm*200mm

7)烘烤

钢包整体施工完毕后，小火烘烤12小时，包底温度≤110℃；中火12小时，包底温度≤400℃；大火12小时，包底温度≥1000℃；

H炼钢厂钢包寿命150炉。第三层包底预制砖寿命75炉，第二层包底备用工作层浇筑料寿命300炉，第三层包底永久层浇注料寿命600炉。耐材匹配度极高，耐材使用成本大大降低，预制砖拆除时粉尘污染极小，H钢厂对复合包底施工工艺给予好评。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种无碳钢包复合包底施工工艺，其特征在于包括以下操作步骤：

1)清扫包底

钢包包底清扫干净，无杂物、无灰尘；

2)浇注永久衬浇注料

将永久衬浇注料置于强制搅拌机中加水搅拌，出料后在钢包包底均匀布料，使用振动棒振动料体排气；永久衬浇注料在110℃条件下，搅拌24h后体积密度控制2.6-2.8g/cm³之间，浇注料加水重量控制在8％-10％之间，搅拌时间4-5分钟；

3)养护

钢包在自然温度下静置8小时；

4)浇注包底工作层浇注料

将包底工作层浇注料置于强制搅拌机中加水搅拌，出料后在凝固的永久衬浇注料表面均匀布料，使用振动棒振动料体排气，凝固的包底永久衬浇注料耐压强度达到25Mpa以上；包底工作层浇注料在1600℃条件下，处理3h后线变化控制在+0.8-+1.0mm之间，浇注料加水重量控制在4.5％-5.5％之间，搅拌时间4-5分钟；

5)养护

钢包在自然温度下静置8小时；

6)砌筑包底工作层无碳预制砖

在凝固的包底工作层浇注料表面使用火泥砌筑包底工作层无碳预制砖，边角缝隙处使用钢包刚玉浇注料灌实，凝固的包底工作层浇注料耐压强度达到30Mpa以上；包底无碳预制砖材质与包底工作层浇注料材质相同；钢包刚玉料浇注料材质与包底无碳预制砖材质相同；包底无碳预制砖在1600℃条件下，处理3h后线变化控制在+1.4-+1.6mm之间；

7)烘烤

钢包整体施工完毕后，烘烤严格按照复合包底钢包烘烤工艺进行烘烤；复合包底钢包烘烤工艺：小火烘烤12小时，包底温度≤110℃；中火12小时，包底温度≤400℃；大火12小时，包底温度≥1000℃。

2.根据权利要求1中所述的一种无碳钢包复合包底施工工艺，其特征在于：

步骤6)中砌筑包底预制砖使用的火泥为钢包通用火泥。