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提高攀钢连铸钢包内衬寿命的技术措施●敖进清王怀斌张继东范付忠(攀钢钢研究院攀枝花61 7000)毒摘要针对攀钢铜包使用工艺特点，从提高耐材性能和使用技术两个方面进行研究分析，提出 了相应的技术改进方法．使铜包一次性使用寿命从平均72次左右提gn{l 90次甚右，取得了显著的 经济效益．1剐百攀钢连铸投产以来．攀钢160吨钢包一直采用“隔热层+永久层+工作层”￡q基本结构形式．工 作层采用镁碳砖和铝镁碳砖综合砌筑技术。由于攀钢连铸钢水出钢温度高(一般在1680C～1700℃左右)，钢包承受钢水时间长(从出钢结束到浇注完毕需要100～150mil3)，1￡钢包内村寿命一直 在70次左右。随着攀钢转炉冶炼强度的提高，连铸钢产量的增加，对钢包内衬寿命的要：j芒越来越高，在对连 铸钢包使用条件及损毁形式深入研究的基础￡，从钢包用耐材的材质改进和使日技术的提高两个方 面着手，采取了相应技术措施，取得了较好的效果，钢包内衬寿命稳定在90欠阻上，经济效益显 著。2攀钢连铸钢包基本状况由于近年来攀钢炉外精炼技术不断完善，钢包已由传统钢水容器转变为二次精练设备t困此，·对钢包内衬的要求越来越高，在尽量避免对钢水二次污染的前提下．要求大幅度提高内衬寿命，以 满足炼钢生产不断加快的节奏。．钢包周转过程如下：转炉出钢一炉后吹氩一铜包底吹氩一RH真空处理一，F电加热一连铸一返 回练钢等待。正常周转根据钢种的不同，大约需要loo～150rain左右。钢包使用条件： (1)钢包有效容量：135吨：f2)出钢温度：1680～1700C：(3)受镑时问：lOo～150min：表1典型钢包渣的化学成分．x!!＆!!!zI壁!!型!!!—_』17～268～1042～479～1i18～2，剖捌一 ．一j铡到翊j盘霾爨蔼溺鹱：|{|(4)连铸比：60％左右；(5)典型钢包渣成分见表1。最初设计的钢包内村结构见图lⅢ。亭参jl牛弘田l 最初锅包内衬结构示意固圈2典型铜包内村损毁示意匿1—镁碳砖：2一铝镁碳砖：3一方砖：4—打结抖3钢包内衬损毁主要原因分析我们知道，影响钢包内衬寿命的因素很多。例如：结构参数、包的容量、内衬材质、砌筑的方 式方法；工艺操作、钢水温度、渣的成分和碱度、钢水在包中停留时间等。为提高钢包寿命，酋先， 专门绘制钢包内衬侵蚀剖面示意图(见图2)．2 J．然后，从以下四个方面避行分析讨论口】：(1)耐 材品种质量；(2)钢包内村设计布置；(3)砌筑技术：(4)钢包使用操作。通过分析，我们认为内衬损毁主要原因有： (1)工作层材质档次较低，耐侵蚀能力差。对铝镁碳砖残砖的取样分析，残村一般厚为60～70am，平均蚀损速度为1．4u／次。残砖明显分为三层带，即原砖层、过渡层和蚀变层，原砖层结 构致密，呈黑色；过渡层约5Ⅲ，结构变得疏松．呈浅灰色；蚀变层约lOmm，呈深灰色．其损毁机 理是：首先基质中碳被氧化，基质疏松，接着钢液和炉渣渗透内部，在侵蚀过程中，渣或钢水与材 料发生反应．形成新物相，使砖体结构发生变化，导致耐火材料熔蚀；同时在铸钢操作冷热交替过 程中，会产生热应力和结构应力，以致产生裂纹，随着冷热交替次数的增加，裂纹不断扩展，直到剥落掉块．铝镁碳砖的蚀损过程受基质中碳氧化速率和耐火材料熔损速率控制并随冷热交替不断加剧。毒(2)包壁工作层材质设计不尽合理。下渣线的镁碳砖和铝镁碳砖蚀损不同步．因镁碳砖抗渣侵蚀性比铝镁碳砖强，钢包使用到中期，下渣线镁碳砖残衬比铝镁碳砖残村厚，形成了台阶．在浇注‘时，随着钢液面的下降，炉渣受到阻碍而粘挂在台阶上部的衬砖表面，加速了对铝镁碳砖的侵蚀， 破坏了包衬蚀损均衡性，是钢包内衬结构的薄弱环节。(3)包底工作层的冲击区域蚀损严重。转炉出钢时钢水的落差为9m，高温钢水对包底的冲击 非常严重，且集中在包底的中心位置．当钢包使用到中期时，钢水冲击区域的残村较薄，包底工作 层呈锅底状。一旦检查失误，就会造成包底漏钢事故。在未改进包底之前，曾发生过此类事故。(4)方砖扩孔严重。随着连铸钢产量的增加。钢水及渣对方砖的侵蚀越来越严重，而秘日玉质的 方砖不耐侵蚀和冲届Ⅱ，方砖扩孔尺寸较大，内径达230～240mm．寿命只有20次左右，与钢包补修 寿命(～般为42次)不同步，影响了钢包正常周转．增加了补修次数．加快了含碳砖的氧化，增 加了冷热交替次数，从而影响了内村使用寿命。(5)钥包永久层寿命低。钢包永久层以焦宝石为骨料，高铝水泥为结合剂。按2：1的配比混合 后捣抹成型．该料当温度达到1100～1200℃时强度大幅度降低，造成永久层大匣积剥落，寿命只 有2～3个包役，严重制约了钢包正常生产，导致了吨钢耐材成本上升。(6)钢永温降速度快。由于采用碳质的镁碳砖和铝镁碳砖综合砌筑钢包内村，其导热率相对于 原用粘土砖和铝镁浇注料内衬成倍提高(