煉鋼廠鋼包水口座磚在使用過(guò)程中不斷產(chǎn)生裂紋，嚴(yán)重影響鋼包使用壽命，制約現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)。通過(guò)對(duì)比國(guó)內(nèi)幾家水口座磚，從座磚本身質(zhì)量、座磚四周澆注料施工、烘烤，鋼包周轉(zhuǎn)過(guò)程溫降，更換水口操作方面進(jìn)行調(diào)整，對(duì)于可能影響環(huán)節(jié)提出整改措施，逐步消除了后續(xù)隱患，取得了滿意的效果。
前 言
煉鋼廠鋼包的作用是將轉(zhuǎn)爐內(nèi)冶煉好的鋼水運(yùn)輸至連鑄，在連鑄鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)上面，1500℃高溫鋼液通過(guò)鋼包底部的水口、滑板流出至中間包內(nèi)，進(jìn)行鋼坯中轉(zhuǎn)暫停，最終從中包水口流出至連鑄拉矯，完成鋼坯成型。對(duì)于高溫鋼液從鋼包內(nèi)流出的水口，需要安置在水口座磚內(nèi)部，水口在鋼包使用過(guò)程中，使用20-25次可以進(jìn)行在線更換，水口座磚必須在小修鋼包時(shí)，更換包底時(shí)進(jìn)行更換水口座磚。水口座磚的質(zhì)量?jī)?yōu)劣、施工質(zhì)量的好壞直接影響到鋼包能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)。鋼包水口座磚在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題通常有材質(zhì)不穩(wěn)定，打結(jié)工藝過(guò)程控制出現(xiàn)問(wèn)題，烘烤不到位、現(xiàn)場(chǎng)施工安裝有缺陷等。本文就現(xiàn)場(chǎng)水口座磚出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行梳理和解決，最終取得了滿意的效果，保證了鋼包的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
鋼包使用現(xiàn)場(chǎng)情況
某企業(yè)煉鋼廠使用150噸鋼包，采用雙水口，水口直接鑲嵌在座磚內(nèi)部，座磚在砌筑包底鎂碳磚時(shí)安裝在包底，壽命與包底同步，使用壽命在70-80爐次之間，整個(gè)鋼包使用壽命在130-150爐之間，鋼包整體耐材示意圖如下圖1所示;
鋼包耐材配置示意圖
鋼包水口在鋼包烘烤完畢上線前進(jìn)行安裝，采用密封膠泥涂抹在水口外部，人工使用強(qiáng)壓將水口鑲嵌到座磚內(nèi)部，使得座磚、膠泥和水口緊密連城一個(gè)整體，增加了整體強(qiáng)度。具體安裝示意圖如下圖2所示，座磚在使用過(guò)程中，最上部直接接觸鋼液的初期沖擊，鋼液流出過(guò)程中的不斷沖刷、侵蝕，座磚長(zhǎng)度在不斷變短，座磚內(nèi)的水口是鋼液直接流出通道，承受著高溫鋼水的沖擊、摩擦和生產(chǎn)過(guò)程中的溫差變化，他與座磚的連接靠之間的密封膠泥進(jìn)行密封。
水口和座磚安裝
在2019年7-9月份，陸續(xù)出現(xiàn)了水口座磚裂紋的現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)及時(shí)的進(jìn)行下線處理，發(fā)現(xiàn)不及時(shí)的通過(guò)水口與座磚之間的膠泥通道滋鋼穿包，嚴(yán)重制約了現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)節(jié)奏，增加了鋼包成本，生產(chǎn)處于被動(dòng)局面。下圖3為座磚裂紋導(dǎo)致的滋鋼穿包事故，圖4為在線觀察到的座磚裂紋。
圖片
針對(duì)由于座磚裂紋導(dǎo)致的座磚通道與水口之間漏鋼事故，從水口質(zhì)量、成分、座磚質(zhì)量、施工等多個(gè)方面逐一進(jìn)行分析和跟蹤，水口完整無(wú)損，可以排除原因;對(duì)于座磚發(fā)現(xiàn)裂紋，分析主要是座磚產(chǎn)生裂紋，整體性不完整，強(qiáng)度下降，同時(shí)座磚與水口之間的空隙加大，鋼液滲進(jìn)膠泥的空隙，座磚、膠泥和水口三者連城一體的整體強(qiáng)度遭到破壞，密封膠泥抵擋不了高溫炙熱的鋼液，逐漸遭到侵蝕，從而出現(xiàn)滋鋼、漏鋼事故。
針對(duì)漏鋼采取的方案措施
對(duì)于座磚裂紋出現(xiàn)的裂紋導(dǎo)致漏鋼事故，煉鋼廠和技術(shù)中心人員結(jié)合廠家分析出了原因，一方面從座磚材質(zhì)由廠家進(jìn)行分析和調(diào)配，同時(shí)從其它國(guó)內(nèi)座磚廠家緊急調(diào)運(yùn)質(zhì)量和口碑較好的公司產(chǎn)品進(jìn)行試用，情況如下：
1)現(xiàn)場(chǎng)使用A廠家座磚，使用到后期(60次左右)，發(fā)現(xiàn)有微裂紋，座磚上部有明顯擴(kuò)徑現(xiàn)象;
2)B廠家的座磚下線，發(fā)現(xiàn)也有多處縱向微裂紋，裂紋之間呈現(xiàn)90度分布在座磚的中間部位(從鋼包熱修平臺(tái)處人員面對(duì)座磚作為水平參照，裂紋不在座磚的四個(gè)角部)。
3)鋼包承包廠家對(duì)座磚的材質(zhì)進(jìn)行了分析，挑選了優(yōu)質(zhì)原料一步步進(jìn)行配方操作，同時(shí)調(diào)整了內(nèi)部骨料和粉料的配方和成份，在使用中進(jìn)行了總結(jié)，出現(xiàn)的裂紋幾率逐漸減小;
對(duì)于座磚安裝操作方面采取的措施如下：
座磚在安裝時(shí)隨包底一起進(jìn)行砌筑，在座磚安裝定位前，對(duì)于座磚底部的鋼構(gòu)位置處清理雜質(zhì)、填充好，周邊使用澆注料進(jìn)行振搗、填充，整體施工完畢后進(jìn)行烘烤，上線，具體示意圖如下圖所示：
1)對(duì)于包底座磚周邊的澆注料的水灰比進(jìn)行嚴(yán)格控制，水分控制在6-8%之間。
2)澆注料施工：對(duì)于座磚和包底之間的縫隙(30-100mm)，振搗過(guò)程使用手動(dòng)操作，不能使用振動(dòng)棒振動(dòng)，避免振動(dòng)力過(guò)大，骨料下沉。
3)在線更換水口時(shí)，檢查座磚裂紋和侵蝕情況。
4)勤聯(lián)系調(diào)度，鋼包下線等鋼時(shí)間超過(guò)30min，應(yīng)該進(jìn)行二次烘烤。
5)鋼包烘烤時(shí)嚴(yán)格進(jìn)行溫度監(jiān)控，指定專用記錄本，主要記錄各部位的溫度(包底、包壁、渣線、包口)，烘烤中密切關(guān)注鋼包水口處和包壁的排氣狀況。
6)廠家結(jié)合公司技術(shù)中心人員，出具現(xiàn)場(chǎng)鋼包施工完整方案上墻，如下圖9、圖10所示，定期進(jìn)行培訓(xùn)。
改造后的效果
通過(guò)對(duì)座磚幾個(gè)方面近兩個(gè)月的公關(guān)，座磚裂紋逐漸減少和消失，使用壽命也在可控范圍之內(nèi)，改造的方向和效果較好，遏制了生產(chǎn)事故，節(jié)約了耐材成本。
煉鋼鋼包是煉鋼鋼液中轉(zhuǎn)的重要工具，內(nèi)部的耐材質(zhì)量?jī)?yōu)劣和施工質(zhì)量直接關(guān)系到生產(chǎn)的順行和安全，對(duì)于鋼包的日常管理和調(diào)配使用需要各個(gè)鋼廠技術(shù)人員根據(jù)各自的工況條件進(jìn)行摸索和總結(jié)，對(duì)于上述經(jīng)驗(yàn)可以值得借鑒和推廣。
