一种钢包复合包底施工工艺的制作方法

本发明涉及钢铁冶金用钢包技术领域，特别涉及一种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。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种钢包复合包底施工工艺，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种钢包复合包底施工工艺，具体施工工艺流程如下；

(1)、钢包包底清理：清扫钢包包底，对钢包包底上杂物和灰尘进行清除；

(2)、浇注永久衬浇注料：将永久衬浇注料置于搅拌机中加水搅拌，出料后在钢包包底均匀布料，并使用振动棒振动浆料体排气，形成附着有一层永久衬浇注料的钢包；

(3)、一次养护：将所述附着有一层永久衬浇注料的钢包在常温下静置8小时，使永久衬浇注料凝固；

(4)、砌筑包底工作层砖：在所述凝固的永久衬浇注料表面使用火泥砌筑包底工作层铝镁碳砖，边角缝隙处使用钢包刚玉浇注料灌实；

(5)、浇筑包底工作层浇注料：将包底工作层浇筑料置于搅拌机中加水搅拌，出料后在包底工作层铝镁碳砖表面均匀布料，使用振动棒振动浆料体排气，使钢包的工作层铝镁碳砖表面附着一层包底工作层浇筑料；

(6)、二次养护：将所述步骤(5)中的钢包在常温下静置8小时；

(7)、烘烤：将步骤(6)中形成的钢包按照复合包底钢包烘烤工艺进行烘烤。

优选的，所述步骤(2)中永久衬浇注料在110℃*24h处理后的密度为2.6-3.0g/cm³，所述步骤(2)中永久衬浇注料加水量占比为5％-7％，所述步骤(2)中搅拌机搅拌时间3-5分钟。

优选的，所述步骤(4)中凝固的包底永久衬浇注料耐压强度大于25mpa。

优选的，所述步骤(4)中包底工作层铝镁碳砖，所述包底工作层铝镁碳砖中氧化铝含量大于80％。

优选的，所述步骤(4)中包底工作层镁铝碳砖在200℃*16h处理后耐压强度大于50mpa。

优选的，所述步骤(4)中钢包刚玉料浇注料材质与包底工作层浇注料材质相同。

优选的，所述步骤(4)中砌筑包底工作层铝镁碳砖使用的火泥为钢包通用火泥。

优选的，所述步骤(5)中包底工作层浇注料耐压强度大于35mpa。

优选的，所述步骤(7)中复合包底钢包烘烤工艺流程为：小火烘烤12小时，包底烘烤温度t1≤110℃；中火烘烤12小时，包底烘烤温度t2≤400℃；大火烘烤12小时，包底烘烤温度t3≥1000℃。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明的钢包复合包底施工工艺中将包底分为三层：分别为第一层的包底永久衬层、第二层的工作层铝镁碳砖层和第三层的包底浇注料层，首先，第一层和第二层的分割，使包底安全和隔热效果兼顾；其次，第二层和第三层的分割，极大地降低了更换包底耐材时的拆包劳动强度，第三层为消耗工作层，钢包每次冷修时，第三层浇注料未侵蚀完或刚侵蚀完，只需使用拆包机轻触包底浇注的烧结层即可完成拆包工作，且工作层的分割同时也减少了耐材更换量，提高了修补包底的效率，每次包底只需修补浇注料，不需要挖补包底砖，显著地节约了耐材资源和降低了30％以上的成本；最后，第三层使用包底浇注料，将整个第二层包底砖砌筑的冲击区、过渡区和非冲击区三部分平滑过渡融为一体，使得包底呈冲击区高、非冲击区低的平滑凸型，同时，浇注料覆盖全包底，避免了砖砌包底缝隙过大使得钢水下渗造成夹钢的后果，第三层工作层浇注料很好地黏附着在包底砖上对包底砖起到保护作用，大大提高了钢包包底的使用安全性。

附图说明

图1为本发明一种钢包复合包底施工工艺的流程框图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

对比例：

h炼钢厂300吨钢包包底使用铝镁碳砖砌筑模式，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；

将包底改为整体浇注模式后，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。

实施例：

一种钢包复合包底施工工艺，具体施工工艺流程如下：

(1)、钢包包底清理：清扫钢包包底，对钢包包底上杂物和灰尘进行清除；

(2)、浇注永久衬浇注料：将永久衬浇注料置于搅拌机中加水搅拌，加水量占比为5.8％，搅拌时间为4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，使包底永久层浇注料厚度为120mm；

(3)、一次养护：将附着有一层永久衬浇注料的钢包在常温下静置8小时，使永久衬浇注料凝固；

(4)、砌筑包底工作层砖：在凝固的包底永久衬浇注料表面使用火泥砌筑包底工作层铝镁碳砖，边角缝隙处使用钢包刚玉浇注料灌实，冲击区铝镁碳砖的尺寸为：长*宽*厚＝350mm*150mm*100mm，过渡区铝镁碳砖的尺寸为：长*宽*厚＝300mm*150mm*100mm，非冲击区镁碳砖尺寸为：长*宽*厚＝250mm*150mm*100mm；

(5)、浇筑包底工作层浇注料：将包底工作层浇注料置于搅拌机中加水搅拌，加水量占比为7％，搅拌时间为4分钟，出料后依据包底砖冲击区、过渡区和非冲击区布局，依次在包底砖表面均匀布料，并使用振动棒振动料体排气，包底工作层浇注料冲击区厚度为30mm，过渡区厚度为50mm，非冲击区厚度为70mm；

(6)、二次养护：将步骤(5)中的钢包在常温下静置8小时；

(7)、烘烤：将步骤(6)中形成的钢包按照复合包底钢包烘烤工艺进行烘烤。

步骤(2)中永久衬浇注料在110℃*24h处理后的密度为2.6-3.0g/cm³，步骤(2)中永久衬浇注料加水量占比为5％-7％，步骤(2)中搅拌机搅拌时间3-5分钟。

步骤(4)中凝固的包底永久衬浇注料耐压强度大于25mpa。

步骤(4)中包底工作层铝镁碳砖，包底工作层铝镁碳砖中氧化铝含量大于80％。

步骤(4)中包底工作层镁铝碳砖在200℃*16h处理后耐压强度大于50mpa。

步骤(4)中钢包刚玉料浇注料材质与包底工作层浇注料材质相同。

步骤(4)中砌筑包底工作层铝镁碳砖使用的火泥为钢包通用火泥。

步骤(5)中包底工作层浇注料耐压强度大于35mpa。

步骤(7)中复合包底钢包烘烤工艺流程为：小火烘烤12小时，包底烘烤温度t1≤110℃；中火烘烤12小时，包底烘烤温度t2≤400℃；大火烘烤12小时，包底烘烤温度t3≥1000℃。

将该工艺应用于h炼钢厂300吨钢包后，钢水渗漏到包底永久层部位从未发生；

钢包使用到25炉时拆除包底烧结层修补1吨包底浇注料，50炉时再次拆除包底烧结层修补2吨包底浇注料，75炉时拆除浇注料修补4吨包底浇注料，100炉时再拆除包底烧结层修补2吨包底浇注料，125炉时再拆包底烧结层修补2吨包底浇注料，150炉更换第二层包底砖及第三层包底浇注料；

h炼钢厂钢包寿命150炉；

第三层包底浇注料寿命25炉，第二层包底备用工作层铝镁碳砖寿命150炉，第一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，减少了钢包拆除包底砖的次数，提高了钢包包底冷修的效率。

本发明的钢包复合包底施工工艺中将包底分为三层：

第一层为包底永久衬层，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；

第二层为工作层铝镁碳砖层，包底工作层铝镁碳砖作为备用工作层，当第三层包底工作层浇注料消耗完时作为工作层使用，包底分为冲击区砖、过渡区砖和非冲击区砖，三者长度相差50-100mm，包底铝镁碳砖主要依靠高温下镁铝碳砖膨胀应力和火泥硬化增强粘结双重作用下紧密挤靠在一起。

第三层，包底浇注料作为工作层，直接承受钢水冲击和钢渣侵蚀作用。包底工作层浇注料浇注厚度依据包底铝镁碳砖的冲击区、过渡区和非冲击区厚度分布进行浇注，冲击区、过渡区与非冲击区浇注料厚度相差100-200mm。包底工作层浇注料和第二层包底镁铝碳砖主要依靠浇注料与灌缝刚玉料高温结合作用与耐材高温膨胀应力作用，在这两种形式作用下，砖和料、料和料之间在高温使用时不会分离，有效保证了钢包使用安全。当钢包冷修时，工作层浇注料基本消耗完，而包底砖只侵蚀一定的厚度，因此，每次冷修包底工作层时只需要增加1-2吨的包底浇注料修补工作层的浇注料即可，每次冷修时包底砖侵蚀太少暂不挖补，一套包底砖可以达到满足使用一个包役的炉数。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。