提高轉爐煉鋼用鐵水包壽命的技術改進

摘 要 2008年8月～2009年3月，第一煉鋼廠對轉爐煉鋼用鐵水包進行的技術改造，通過半年（2009年4月至9月）的使用跟蹤，取得了顯著效果：不僅徹底解決了鐵水滲漏問題，有效保障了員工的人身安全和生產(chǎn)的穩(wěn)定，還大大提高了鐵水包壽命，降低了耐材成本，創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟效益和社會效益。

關鍵詞 鐵水包；改造；效益

中圖分類號 TF065 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)062-0151-01

第一煉鋼廠所使用的鐵水包用于將其承接的高爐鐵水兌入轉爐進行冶煉。鐵水包的耐火材料不僅要承受液態(tài)鐵水的機械沖擊，還須經(jīng)受滿包鐵水長時間的高溫存放。

鐵水包由外到內(nèi)傳統(tǒng)的結構模式為：鋼質(zhì)包殼→黏土質(zhì)薄磚砌筑永久層→填砂縫→黏土質(zhì)弧形磚砌筑工作襯。在該種砌筑工藝下，鐵水包長時間工作容易加大黏土質(zhì)磚所砌的工作襯和永久層的磚縫，致使高溫鐵水通過工作襯滲入到永久層后到達鐵水包包殼，引起鐵水包穿包或包殼發(fā)紅事故，從而造成員工人身安全系數(shù)低、鐵水包壽命低和耐材消耗大等不良影響。

1 改進措施

1.1 對鐵水包鋼質(zhì)殼體進行改進

1.1.1 擴大包殼外徑

改進前鐵水包包口直徑1 960 mm、包底直徑1 770 mm；改進后包口與包底直徑各增40 mm，即包口直徑2 000 mm，包底直徑1 810 mm。

1.1.2 增加包殼高度

改進前包殼高度1 918 mm，改進后包殼高度增加112 mm，即包殼高度2 030 mm。

1.2 設計和制作整體澆灌胎模

1.2.1 胎膜設計

胎膜為鋼質(zhì)密封臺體，上底面直徑1 806 mm，下底面直徑

1 546 mm，胎膜高度2 300 mm。胎膜上底面圓周處均勻焊接了3個鋼質(zhì)環(huán)形吊板，以方便行車吊運。吊板的長280 mm、厚度

20 mm、寬150 mm，其上環(huán)形吊孔直徑為70 mm，吊孔圓心距離胎膜上表面70 mm。其他具體設計數(shù)據(jù)見胎膜設計圖紙。

1.2.2 胎膜制作要求

1）胎膜外表面必須平整光滑，焊縫磨平且不允許下部大于上部。

2）三個圓環(huán)加強圈筋板應用4塊鋼板拼接。

3）胎膜側面不圓度要少于2%。

1.3 整體澆灌永久層

1）澆灌永久層前要先澆灌好包底，再將準備好的胎膜涂上黃油或捆好薄膜紙，指揮天車放置于鐵包內(nèi)，調(diào)整好胎膜位置，確保永久層空間厚度偏差在30 mm以內(nèi)，然后用磚或固定器定牢胎膜。

2）將攪拌好的高鋁泥料均勻澆灌于永久層間隙。澆灌完畢后，清理干凈胎膜蓋上的余料并沖洗好攪拌機。

3）根據(jù)料的情況及所澆永久層的多少進行脫模（一般8小時后脫模）。脫模后的鐵水包內(nèi)襯必須平整連續(xù)，如有凹坑和裂紋，應用耐火材料修補完好，然后再砌筑工作襯。

1.4 對工作襯的砌筑作適當改造

1）改造前工作襯的包底磚為平砌，厚度150 mm；改造后工作襯包底磚為側向豎砌，包底厚度增加55 mm，即包底厚度205 mm。

2）工作襯用黏土質(zhì)弧形磚砌筑，做到由下到上均勻擴徑，使有效工作襯的厚度趨于均勻。

3）工作襯與永久層的填砂縫要用鎂砂均勻填充。

1.5 鐵水包的烘烤工藝

改造后的鐵水包砌筑完成后放置8小時后進行烘烤，煤氣小火烘烤時間為16小時，烤好后可以投入使用。

2 技術特點和先進性

2.1 技術特點

1）采用耐火度高的高鋁料作為永久層澆灌料代替磚砌黏土磚的永久層。現(xiàn)用高鋁料的耐火度為1 900℃，原用黏土磚的耐火度為1 690℃。

2）澆灌形成的永久層無磚縫。改進后的鐵水包在反復傾倒的工作中如有鐵水滲入工作襯也只是到填砂縫為止，不會穿過無磚縫的永久層到達鐵水包殼。

2.2 先進性

1）投資少、見效快。杜絕了鐵水包穿包事故，不僅消除了穿包帶來的安全隱患，還節(jié)約了耐材成本。

2）機械化程度高、施工簡便，大大減少員工勞動強度。

3 效果分析

采用長壽命鐵水包改造技術后，各項經(jīng)濟技術指標產(chǎn)生了明顯的對比，半年內(nèi)穿包次數(shù)和包殼發(fā)紅次數(shù)均降為零，用包個數(shù)和人工費用明顯減少，耐材成本大大降低。具體技術指標見表1。

4 存在問題和改進措施

4.1 存在問題

長壽命鐵水包投入使用后，在頻繁的兌鐵水過程中容易燒壞包嘴，導致其向轉爐兌鐵水時發(fā)生鐵水散流現(xiàn)象，從而致使少量鐵水散出爐口，造成鐵水資源浪費。

4.2 改進措施

將長壽命鐵水包包嘴流鐵溝深度進一步加深。

4.3 推廣應用情況

鐵水包改造技術試驗成功后，完全取代原有的黏土磚砌筑永久層工藝，大大穩(wěn)定了第一煉鋼廠的生產(chǎn)節(jié)奏，并推動了該廠的“降本增效”工作。

5 經(jīng)濟效益和社會效益

5.1 經(jīng)濟效益

1）半年工作襯耐材費用節(jié)約20.88萬元。

2）半年減少穿包損失14.79萬元。

3）半年節(jié)約永久層耐材費用3.18萬元

4）半年節(jié)約人工費用1.06萬元。

5）年產(chǎn)出效益=（20.88+14.79+3.18+1.06）×2=105.24萬元。

6）投入胎膜制作費用1.8萬元

7）經(jīng)濟效益=105.24-108=103.44萬元/年。

5.2 社會效益

長壽命鐵水包改造技術成功運用后，不但消除了穿包帶來的安全隱患，保障了職工人身安全，而且還降低了勞動強度，大大提高了職工工作的積極性。

6 結束語

鐵水包改造技術成功運用后，不但消除了穿包帶來的安全隱患，保障了職工人身安全 ，而且還降低職工勞動強度，大大提高了職工工作積極性。它作為一項投資少、增效快、收益大的技術改造，為公司的“降本增效”工作做出了突出貢獻。