CN112974785A - 一种钢包及钢包砌筑方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种钢包，属于钢包技术领域，所述钢包内衬中下部为耐火砖，所述钢包内衬上部包沿处为铝镁尖晶石质浇注料，所述耐火砖与所述铝镁尖晶石质浇注料之间采用异型砖连接，所述异型砖包括底面、顶面和四个侧面，所述底面和所述顶面均为矩形面或梯形面或扇形面，所述底面为水平面，所述顶面为斜面，且靠近钢水侧的侧面沿竖直方向的高度大于靠近钢壳侧的侧面的高度。通过对钢包结构和材料的改进，有效的解决了钢包粘渣严重的技术问题，避免了处理钢包包沿过程中产生的损坏问题，降低生产过程中的安全风险，并提高了产品质量。本发明还提供了一种钢包砌筑方法。

Description

一种钢包及钢包砌筑方法
技术领域
本发明属于钢包技术领域，涉及一种钢包及钢包砌筑方法。
背景技术
在炼钢生产过程中，一般采用钢包作为盛装钢水的容器。钢包在使用过程中，基于保温、去除夹杂物等考虑，钢水上面会覆盖着渣层。钢包浇注结束后，为了方便下一炉继续盛装钢水，一般会进行翻渣操作。由于钢渣之间的相互作用以及炉渣与钢包之间的作用，会导致钢包翻包侧包沿粘渣严重，进而导致钢包洁净度下降，影响钢水质量，影响出钢量、还会造成钢包吊运过程存在安全风险等一系列问题。
针对钢包包沿粘渣严重的常规处理办法是通过铆钩将粘渣处理掉，处理过程中，粘渣较为严重的钢包，经常容易将钢包包沿砖损坏，从而影响钢包寿命。
发明内容
为了解决现有钢包粘渣严重的技术问题，本发明提供了一种钢包，通过对钢包结构及材料的改进，有效的解决了钢包粘渣严重的技术问题，避免了处理钢包包沿过程中产生的损坏问题，降低生产过程中的安全风险，并提高了产品质量。
本发明还提供了一种钢包砌筑方法。
本发明通过以下技术方案实现：
本发明实施例提供一种钢包，所述钢包内衬中下部为耐火砖，所述钢包内衬上部包沿处为铝镁尖晶石质浇注料，所述耐火砖与所述铝镁尖晶石质浇注料之间采用异型砖连接，所述异型砖包括底面、顶面和四个侧面，所述底面和所述顶面均为矩形面或梯形面或扇形面，所述底面为水平面，所述顶面为斜面，且靠近钢水侧的侧面沿竖直方向的高度大于靠近钢壳侧的侧面的高度。
进一步的，所述铝镁尖晶石质浇注料与钢包钢壳之间通过锚钩固定。
进一步的，所述异型砖靠近钢水侧的侧面和靠近钢壳侧的侧面均为竖直面或与钢包侧壁相平行的面，其余两个侧面为竖直面。
进一步的，以质量分数计，所述铝镁尖晶石质浇注料的制备原料包括：
刚玉粉：5％-15％，尖晶石粉：3％-7％，镁砂粉：1％-5％，α-Al2O3微粉：3％-7％，SiO2超微粉：0.5％-3.5％；97电熔镁砂：1％-5％，白刚玉：20％-25％，88特级铝矾土：45％-50％。
进一步的，所述铝镁尖晶石质浇注料的制备原料粒径如下：
刚玉粉：200目，尖晶石粉：200目，镁砂粉：200目，α-Al2O3微粉：1200目，SiO2超微粉：0.1um-0.3um，97电熔镁砂：0-1mm，白刚玉：0-3mm，88特级铝矾土：3-8mm。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种钢包砌筑方法，包括：
在所述钢包永久衬内壁中下部砌筑所述耐火砖；
在所述耐火砖上方砌筑所述异型砖；
在所述异型砖上方浇注所述铝镁尖晶石质浇注料；
对所述钢包进行烘烤。
进一步的，所述铝镁尖晶石质浇注料的制备工艺包括：
将刚玉粉、尖晶石粉、镁砂粉、α-Al2O3微粉和SiO2超微粉预混3-5分钟，制成混合粉；
将所述混合粉与耐火骨料混合搅拌后得到所述铝镁尖晶石质浇注料，所述耐火骨料包括所述97电熔镁砂、所述白刚玉和所述88特级铝矾土。
进一步的，所述钢包的烘烤工艺包括：
控制所述钢包烘烤温度为0-200℃，烘烤时间3h，烘烤温度达到200℃后，恒温烘烤3h：
控制所述钢包烘烤温度为200-500℃，烘烤时间6h，烘烤温度达到500℃后，恒温烘烤1h：
控制所述钢包烘烤温度为1000℃，烘烤时间3h；
控制所述钢包烘烤温度为1000-1200℃，烘烤时间8h。
进一步的，所述异型砖顶面与底面距离为：200-400mm，所述异型砖顶面与所述铝镁尖晶石质浇注料顶面的距离为：200-400mm，所述钢包内衬厚度为：150-200mm。
本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明实施例提供的一种钢包，在包沿处使用铝镁尖晶石质浇注料，材料本身不含碳，不会产生脱碳损毁，因包沿部位温度不高，浇注料不易烧结，故挂渣情况较轻，沟渣时包沿能保存的更为完整，并且整个包沿为一个整体，由锚钩固定，因此勾渣时损毁较少，降低生产过程中的安全风险，并提高了产品质量。
本发明实施例提供的一种钢包，钢包内衬的耐火砖与包沿铝镁尖晶石质浇注料间通过异型砖连接，异型砖的存在可保证浇注料与耐火砖之间的良好结合，避免出现横裂缝，有效降低包沿掉砖几率，以达到提高钢包寿命的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是实施例1钢包示意图；
图2是实施例1异型砖结构示意图。
图中：1-钢包，2-耐火砖，3-铝镁尖晶石质浇注料，4-异型砖，41-底面，42-顶面，43-侧面。
具体实施方式
下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本发明，本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明，而非限制本发明。
在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。
除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
本发明实施例提供的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
现有砌筑模式中，包沿浇注料材料厚度大约只有30-50mm，在钢包使用过程中，含碳包沿砖与钢水接触面在氧化氛围下，不断脱碳损毁，钢渣逐渐累积在包沿部位，这时需要进行勾渣处理，勾渣时，力是垂直向上的，很容易把料一起勾掉，故而使更多的碳砖暴露在氧化环境中继续脱碳，逐渐产生缝隙。
本发明通过对钢包内衬结构及材料进行改进，避免了在处理包沿过程中对包沿损坏的情况，降低生产过程中的安全风险，并提高了产品质量。
具体的，本发明一种钢包，所述钢包内衬中下部为耐火砖，所述钢包内衬上部包沿处为铝镁尖晶石质浇注料，所述耐火砖与所述铝镁尖晶石质浇注料之间采用异型砖连接，所述异型砖包括底面、顶面和四个侧面，所述底面和所述顶面均为矩形面或梯形面或扇形面，所述底面为水平面，所述顶面为斜面，且靠近钢水侧的侧面沿竖直方向的高度大于靠近钢壳侧的侧面的高度。
本发明钢包内衬结构减轻了传统包沿耐火砖与炉渣之间的粘接，可以提高钢包寿命，将所述异型砖顶面设置为斜面，可避免异型砖与铝镁尖晶石质浇注料间出现横裂缝，造成漏钢事故，以提高钢包安全性和使用寿命。
所述铝镁尖晶石质浇注料与钢包钢壳之间通过锚钩固定。
进一步的，所述异型砖靠近钢水侧的侧面和靠近钢壳侧的侧面均为竖直面或与钢包侧壁相平行的面，其余两个侧面为竖直面。
进一步的，以质量分数计，所述铝镁尖晶石质浇注料的制备原料包括：
刚玉粉：5％-15％，尖晶石粉：3％-7％，镁砂粉：1％-5％，α-Al2O3微粉：3％-7％，SiO2超微粉：0.5％-3.5％；97电熔镁砂：1％-5％，白刚玉：20％-25％，88特级铝矾土：45％-50％。
所述铝镁尖晶石质浇注料的制备原料粒径如下：
刚玉粉：200目，尖晶石粉：200目，镁砂粉：200目，d-Al2O3微粉：1200目，SiO2超微粉：0.1um-0.3um，97电熔镁砂：0-1mm，白刚玉：0-3mm，88特级铝矾土：3-8mm。
本发明实施例以刚玉粉、尖晶石粉、镁砂粉、α-Al2O3微粉和SiO2超微粉为基质材料，在耐火骨料与基质材料组成匹配的情况下，进行严谨和科学的配方设计，高温下基质部分原位反应生成MA尖晶石相，由于原位铝镁尖晶石形成时的体积膨胀改善了该浇注料的热震稳定性。同时，SiO2超微粉添加剂形成的液相增加了浇注料的机械弹性，这可避免热钢包运转过程中包沿产生裂纹，此浇注料常温、高温抗折及耐压强度高，热震稳定性好，具有抗剥落侵蚀、不易挂渣等特点，适用于钢包包沿部位。
本发明实施例使用整体打结包沿，材料本身不含碳，不会产生脱碳损毁，因包沿部位温度不高，浇注料不易烧结，故挂渣情况较轻，沟渣时包沿能保存的更为完整，并且整个包沿为一个整体，由锚钩固定，所以勾渣时损毁较少。
一种钢包砌筑方法，包括：
在所述钢包永久衬内壁中下部砌筑所述耐火砖；
在所述耐火砖上方砌筑所述异型砖；
在所述异型砖上方浇注所述铝镁尖晶石质浇注料；
对所述钢包进行烘烤。
进一步的，所述铝镁尖晶石质浇注料的制备工艺包括：
将刚玉粉、尖晶石粉、镁砂粉、α-Al2O3微粉和SiO2超微粉预混3-5分钟，制成混合粉；
将所述混合粉与耐火骨料混合搅拌5分钟后得到所述铝镁尖晶石质浇注料，所述耐火骨料包括所述97电熔镁砂、所述白刚玉和所述88特级铝矾土。
进一步的，所述钢包的烘烤工艺包括：
控制所述钢包烘烤温度为0-200℃，烘烤时间3h，烘烤温度达到200℃后，恒温烘烤3h；控制所述钢包烘烤温度为200-500℃，烘烤时间6h，烘烤温度达到500℃后，恒温烘烤1h；控制所述钢包烘烤温度为1000℃，烘烤时间3h；控制所述钢包烘烤温度为1000-1200℃，烘烤时间8h。
进一步的，所述异型砖顶面与底面距离为：200-400mm，所述异型砖顶面与所述铝镁尖晶石质浇注料顶面的距离为：200-400mm，所述钢包内衬厚度为：150-200mm。
本发明烘烤工艺采用分阶段烘烤，0-200℃阶段，主要去除浇注料中的液态水，200-500℃阶段，主要去除深层次(靠近包壳部位)液态水，500-1000℃阶段，主要去除材料中的结晶水，1000-1200℃阶段，材料中的部分物质产生不可逆的微膨胀，使浇注料与异型砖紧密贴合在一起。
下面将结合实施例、对比例及实验数据对本申请一种钢包及钢包砌筑方法进行详细说明。
实施例1
如图1、2所示，本发明实施例一种钢包，所述钢包1内衬中下部为耐火砖2，所述钢包1内衬上部包沿处为铝镁尖晶石质浇注料3，所述耐火砖2与所述铝镁尖晶石质浇注料3之间采用异型砖4连接，所述异型砖4包括底面41、顶面42和四个侧面43，所述底面41和所述顶面42均为矩形面或梯形面或扇形面，所述底面41为水平面，所述顶面42为斜面，且靠近钢水侧的侧面43沿竖直方向的高度大于靠近钢壳侧的侧面43的高度。
进一步的，所述铝镁尖晶石质浇注料3与钢包1钢壳之间通过锚钩固定。
进一步的，所述异型砖4靠近钢水侧的侧面43和靠近钢壳侧的侧面43均为竖直面或与钢包1侧壁相平行的面，其余两个侧面43为竖直面。
实施例2
一种钢包砌筑方法，包括以下步骤：
(1)制备铝镁尖晶石质浇注料：
原料准备：准备刚玉粉200目：10％，尖晶石粉200目：3.5％，镁砂粉200目：5％，α-Al2O3微粉1200目：3％，SiO2超微粉0.1um-0.3um：2％，其他材料4.5％，97电熔镁砂2％、白刚玉23％、88特级矾土47％。
其中，刚玉粉：200目，尖晶石粉：200目，镁砂粉：200目，α-Al2O3微粉：1200目，SiO2超微粉：0.1um-0.3um，97电熔镁砂：0-1mm，白刚玉：0-3mm，88特级铝矾土：3-8mm。
将刚玉粉、尖晶石粉、镁砂粉、α-Al2O3微粉和SiO2超微粉预混3-5分钟，制成混合粉放入料仓，用自动配料线依次配置88特级矾土、白刚玉骨料、电熔镁砂骨料，与混合粉一同放入行星式强制搅拌机内，搅拌5分钟后放入吨包内。
(2)在所述钢包永久衬内壁中下部砌筑所述耐火砖；在所述耐火砖顶部砌筑所述异型砖；最后在所述异型砖上方包沿处浇注所述铝镁尖晶石质浇注料；
(3)钢包砌筑结束后的烘烤：控制所述钢包烘烤温度为0-200℃，烘烤时间3h，烘烤温度达到200℃后，恒温烘烤3h；控制所述钢包烘烤温度为200-500℃，烘烤时间6h，烘烤温度达到500℃后，恒温烘烤1h；控制所述钢包烘烤温度为1000℃，烘烤时间3h；控制所述钢包烘烤温度为1000-1200℃，烘烤时间8h，烘烤完毕后所述异型砖与所述铝镁尖晶石质浇注料间通过锚钩固定。
通过本实施例方法制得5个钢包，编号为1-5，使用寿命结果如下表1：
编号 本发明 对比钢包
1 126次 108次
2 125次 106次
3 128次 104次
4 130次 99次
5 131次 112次
最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种钢包，其特征在于，所述钢包(1)内衬中下部为耐火砖(2)，所述钢包(1)内衬上部包沿处为铝镁尖晶石质浇注料(3)，所述耐火砖(2)与所述铝镁尖晶石质浇注料(3)间采用异型砖(4)连接，所述异型砖(4)包括底面(41)、顶面(42)和四个侧面(43)，所述底面(41)和所述顶面(42)均为矩形面或梯形面或扇形面，所述底面(41)为水平面，所述顶面(42)为斜面，且靠近钢水侧的侧面(43)沿竖直方向的高度大于靠近钢壳侧的侧面(43)的高度。
2.根据权利要求1所述的一种钢包，其特征在于，所述铝镁尖晶石质浇注料(3)与钢包(1)钢壳之间通过锚钩固定。
3.根据权利要求1所述的一种钢包，其特征在于，所述异型砖(4)靠近钢水侧的侧面(43)和靠近钢壳侧的侧面(43)均为竖直面或与钢包(1)侧壁相平行的面，其余两个侧面(43)为竖直面。
4.根据权利要求1所述的一种钢包，其特征在于，以质量分数计，所述铝镁尖晶石质浇注料(3)的制备原料包括：
刚玉粉：5％-15％，尖晶石粉：3％-7％，镁砂粉：1％-5％，α-Al2O3微粉：3％-7％，SiO2超微粉：0.5％-3.5％；97电熔镁砂：1％-5％，白刚玉：20％-25％，88特级铝矾土：45％-50％。
5.根据权利要求3所述的一种钢包，其特征在于，所述铝镁尖晶石质浇注料(3)的制备原料粒径如下：
刚玉粉：200目，尖晶石粉：200目，镁砂粉：200目，α-Al2O3微粉：1200目，SiO2超微粉：0.1um-0.3um，97电熔镁砂：0-1mm，白刚玉：0-3mm，88特级铝矾土：3-8mm。
6.如权利要求1-5中任一项所述的一种钢包砌筑方法，其特征在于，包括：
在所述钢包(1)永久衬内壁中下部砌筑所述耐火砖(2)；
在所述耐火砖(2)上方砌筑所述异型砖(4)；
在所述异型砖(4)上方浇注所述铝镁尖晶石质浇注料(3)；
对所述钢包(1)进行烘烤。
7.根据权利要求6所述的一种钢包砌筑方法，其特征在于，所述铝镁尖晶石质浇注料(3)的制备工艺包括：
将刚玉粉、尖晶石粉、镁砂粉、α-Al2O3微粉和SiO2超微粉预混3-5分钟，制成混合粉；
将所述混合粉与耐火骨料混合搅拌后得到所述铝镁尖晶石质浇注料(3)，所述耐火骨料包括所述97电熔镁砂、所述白刚玉和所述88特级铝矾土。
8.根据权利要求6所述的一种钢包砌筑方法，其特征在于，所述钢包(1)的烘烤工艺包括：
控制所述钢包(1)烘烤温度为0-200℃，烘烤时间3h，烘烤温度达到200℃后，恒温烘烤3h；
控制所述钢包(1)烘烤温度为200-500℃，烘烤时间6h，烘烤温度达到500℃后，恒温烘烤1h；
控制所述钢包(1)烘烤温度为1000℃，烘烤时间3h；
控制所述钢包(1)烘烤温度为1000-1200℃，烘烤时间8h。
9.根据权利要求6所述的一种钢包砌筑方法，其特征在于，所述异型砖(4)顶面(42)与底面(41)距离为：200-400mm，所述异型砖(4)顶面(42)与所述铝镁尖晶石质浇注料(3)顶面(42)的距离为：200-400mm，所述钢包(1)内衬厚度为：150-200mm。
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