鋼包也叫盛鋼桶(tong)是冶金工業的重要(yao)容器件， 起著儲存、 轉運鋼水的作用， 同時還(huai)要(yao)進(jin)行(xing)爐外精煉的雙重任(ren)務， 隨(sui)著煉鋼技術的發展， 我國的鋼包用耐火材料也得到了很好的發展。 鋼包使用壽命的長短， 不僅關係到耐火材料的消耗(hao)， 而(er)且直接(jie)影響煉鋼的正常生產。 特(te)別是隨(sui)著轉爐壽命的提高， 連鑄比的增加和爐外精煉技術的進(jin)步， 鋼包處於容量大、 鋼種多、 溫度高、 時間長等日益苛刻的使用條(tiao)件， 對(dui)鋼包用耐火材料的要(yao)求(qiu)也不斷提高， 所以世界各國都(du)在積極(ji)研究(jiu)開發各種新材質耐火材料， 以提高現有耐火材料的質量， 延長耐火材料的使用壽命， 降低耐火材料的噸耗(hao)。

1、澆注鋼包的使用情況介(jie)紹

　　在我國一般(ban)其公稱容量在50噸以下的不帶(dai)精煉的轉爐普通(tong)鋼包，其工作襯(chen)一般(ban)采用澆注料整體澆灌成型。工作襯(chen)一次性使用壽命一般(ban)在50-60次左右，最高在70-80次左右，甚至個別鋼廠有在100次以上的。為降低噸鋼耐材消耗(hao)，許多鋼廠鋼包工作襯(chen)在使用一定次數(shu)後，將殘襯(chen)表麵的殘鋼、殘渣清理掉，俗稱剝皮，然後再坐(zuo)上胎(tai)模澆灌一定厚度的澆注料，待烘烤後繼續投入使用，可大大降低成本，該過程也叫套澆，其第1次留(liu)下的殘襯(chen)相當於永(yong)久襯(chen)，能維持2-3個包役。鋼包工作襯(chen)的材質有鋁鎂質、高鋁尖(jian)晶石質等，按結合(he)劑可分(fen)為低水泥、超低水泥和無水泥耐火澆注料。

　　1.1高鋁尖(jian)晶石澆注料

　　鋼包內襯(chen)不定形耐火材料自80年代推廣應(ying)用以來，已由(you)原(yuan)來的普通(tong)鋁鎂澆注料發展到鋁鎂尖(jian)晶石澆注料，澆注料性能明顯提高。鋁鎂尖(jian)晶石澆注料具有密度大、強度高、耐侵蝕、抗剝落、磨損率低等優點(dian)，能顯著(zhu)提高包齡，因(yin)而(er)被(bei)眾(zhong)多廠家采用。築(zhu)襯(chen)工藝(yi)由(you)搗打、投射、振動發展到胎(tai)模振動，胎(tai)模振動降低了鋼包耐火材料消耗(hao)。取(qu)得良(liang)好效(xiao)果，鋼包包齡平均可達70-80次。具有振動均勻、操作簡便、勞動效(xiao)率高等優點(dian)，並(bing)且可實(shi)現鋼包內襯(chen)連續套澆，其理化指(zhi)標如表1所示。

　表1高鋁尖(jian)晶石澆注料理化指(zhi)標

　　1.2低水泥耐火澆注料

　　低水泥耐火澆注料是在粘土結合(he)耐火澆注料的基礎(chu)上開發的，也是在20世紀80年代得到蓬勃(bo)發展的新一代耐火澆注料。其主(zhu)要(yao)品種有低水泥、超低水泥和無水泥耐火澆注料，它集多種耐火澆注料的優點(dian)於一身，具有高密度、低氣孔、高強度、低磨損、耐熱(re)震(zhen)和抗侵蝕等特(te)點(dian)，同時還(huai)具有體積穩定性強和施(shi)工用水量低等特(te)性因(yin)此應(ying)用廣泛(fan)，使用效(xiao)果較(jiao)好和社會經濟(ji)效(xiao)益顯著(zhu)。表2是低水泥、超低水泥、無水泥澆注料的使用性能數(shu)據(ju)統(tong)計。

　　表2低水泥、超低水泥、無水泥澆注料的使用性能

2、鋼包的用耐火磚介(jie)紹

　　2.1矽酸(suan)鋁質材料

　　2.1.1粘土磚

　　粘土磚是我國最早使用的鋼包耐火材料，20世紀50~60年代，我國鋼包使用的耐火材料主(zhu)要(yao)是各種粘土磚，由(you)於使用費(fei)用低，直到80年代還(huai)有一些(xie)鋼廠的鋼包仍使用粘土磚。某鋼廠鋼包用粘土磚的理化指(zhi)標為：Al2O3 44.10%，SiO2 52.10%，Fe2O3 1.72%，顯氣孔率16%～18%，常溫耐壓(ya)強度54.9～96.0MPa。粘土質鋼包襯(chen)磚的使用壽命因(yin)各鋼廠的使用條(tiao)件不同而(er)異。盡管現在我國的鋼包已經不再使用粘土磚，但粘土磚對(dui)我國建國初期煉鋼工業的恢複和以後的發展做出了重大貢(gong)獻。

　　2.1.2高鋁磚

　　隨(sui)著煉鋼技術的不斷發展和鋼產量及質量的不斷提高，粘土質鋼包襯(chen)磚因(yin)使用壽命短，自20世紀60年代末，我國有些(xie)鋼廠的鋼包開始使用各種高鋁質襯(chen)磚，使鋼包壽命大幅度提高。

　　武鋼平爐用270t鋼包從1968年開始使用二等高鋁磚，到1970年包齡達到25.7次，是粘土質襯(chen)磚的2.5倍。1974年包齡達到31.5次。武鋼二煉鋼轉爐用70t鋼包從1980年開始使用Al2O3含量大於72%的高鋁磚，包齡為34次，最高達到50次。

　　寶鋼300t鋼包從1986年6月起，全(quan)包壁使用某耐火材料廠生產的一等高鋁磚，平均包齡50次左右。連鑄機(ji)投產後，鋼包使用條(tiao)件惡化，包襯(chen)使用壽命減短。寶鋼與某些(xie)耐火材料生產企業合(he)作，開發出了使用性能優良(liang)的微膨脹高鋁磚，1992年4月正式使用A廠生產的產品，平均使用壽命為81.5次，最高壽命達到100次。使用B廠的產品平均使用壽命為78.6次，最高達到122次(連鑄比55.73%)。

　　太鋼70t鋼包使用高鋁質襯(chen)磚，使用壽命為64.3次。

　　總之，我國鋼包使用高鋁質襯(chen)磚後，使鋼包的使用壽命顯著(zhu)提高，保證了煉鋼生產的順利進(jin)行(xing)，促進(jin)了煉鋼工業的進(jin)一步發展。

　　2.1.3蠟石磚

　　蠟石磚是以葉蠟石為主(zhu)要(yao)原(yuan)料生產的一種燒成製品。20世紀70年代初，福(fu)建某耐火材料廠生產的蠟石鋼包磚在馬鋼、鞍鋼、上鋼三廠、三明鋼廠等鋼鐵企業不同類型的鋼包上進(jin)行(xing)了試(shi)用。結果表明，蠟石磚的使用性能優於當時使用的粘土磚和三等高鋁磚。在馬鋼15t鋼包上使用，壽命達到66次。武鋼二煉鋼廠70t鋼包也試(shi)用過該廠生產的SiO2含量72%的蠟石磚，但效(xiao)果不太理想，使用壽命僅14次。寶鋼300t鋼包在1985年9月至1988年間曾使用過日本進(jin)口的蠟石磚，平均壽命38次。某廠生產的鋼包用蠟石磚的理化指(zhi)標為：SiO2 78.95%，Al2O3 18.85%～19.51%，Fe2O3 0.44%～0.52%，顯氣孔率14%～18%，常溫耐壓(ya)強度32.9～62.9MPa。由(you)於多方麵的原(yuan)因(yin)，蠟石磚在我國鋼包上沒(mei)有得到推廣應(ying)用。

　　2.2鋁鎂(碳)質材料

　　2.2.1鋁鎂不燒磚

　　除鋁鎂搗打料、鋁鎂澆注料之外，我國還(huai)開發了水玻璃(li)結合(he)的鋁鎂不燒磚，在鋼包上使用，壽命比傳統(tong)的矽酸(suan)鋁質鋼包磚長。本鋼160t鋼包使用鋁鎂不燒磚，平均壽命40.56次,比使用三等高鋁磚(壽命18.5次)提高1倍多。天(tian)津三煉鋼廠20t鋼包使用鋁鎂不燒磚平均壽命38.8次，最高達到55次，是粘土質襯(chen)磚使用壽命(9次)的4倍多。

　　2.2.2鋁鎂碳磚

　　20世紀90年代，是我國連鑄技術快速發展時期，高效(xiao)連鑄技術成為其發展的重心。為了提高連鑄鋼包使用壽命，適應(ying)高效(xiao)連鑄技術發展的需要(yao)，我國又(you)開發了鋼包用鋁鎂碳磚，用於各類連鑄鋼包，使鋼包使用壽命大幅度提高。洛耐院、寶鋼和焦(jiao)作某耐火材料廠合(he)作開發的鋁鎂碳鋼包磚在寶鋼300t連鑄鋼包上使用，包齡從使用一等高鋁磚的20多次，提高到80次以上，最高達到126次。鞍鋼三煉鋼200t全(quan)連鑄並(bing)進(jin)行(xing)爐外精煉的鋼包，使用鋁鎂碳磚，平均壽命64次，最高達到73次。1993年鋼包用優質鋁鎂碳磚的推廣使用在我國全(quan)麵展開，全(quan)國許多煉鋼廠，根(gen)據(ju)本企業的實(shi)際(ji)情況，陸續使用鋁鎂碳鋼包襯(chen)磚，使鋼包的壽命顯著(zhu)提高，如攀鋼160t鋼包使用鋁鎂碳襯(chen)磚後，平均壽命提高到90次，最高達到115次。鋁鎂碳磚是以特(te)級高鋁礬土熟料，電熔(rong)鎂砂(sha)或燒結鎂砂(sha)和石墨(mo)為原(yuan)料，以液體酚醛(quan)樹脂做結合(he)劑製成的不燒製品。

　　2.2.3高檔鋁鎂不燒磚

　　含碳鋼包襯(chen)磚在使用過程中會造成鋼水增碳，對(dui)冶煉潔淨鋼、低碳鋼和超低碳鋼非(fei)常不利。為了滿足潔淨鋼、低碳鋼和超低碳鋼冶煉的需要(yao)，開發了高檔鋁鎂不燒磚(無碳不燒磚)。高檔鋁鎂不燒磚與20世紀80年代初開發的水玻璃(li)結合(he)的鋁鎂不燒磚相比，是一次質的飛(fei)躍。除采用高純(chun)度原(yuan)料(剛玉、高純(chun)電熔(rong)鎂砂(sha)和高純(chun)鋁鎂尖(jian)晶石等)外，結合(he)劑也采用了高性能的複合(he)結合(he)劑。

　　高檔鋁鎂不燒磚在鋼包上使用取(qu)得了良(liang)好的效(xiao)果，使用壽命達到甚至超過了含碳鋼包襯(chen)磚，同時減少(shao)了鋼水增碳。如河南(nan)某耐火材料公司開發的鋁鎂不燒磚，在某鋼廠100t鋼包和LF精煉鋼包上使用，壽命是鋁鎂碳磚的1.5倍。鞍鋼200t鋼包采用鋁鎂不燒磚一次包齡在110次以上，最高達到128次。170t連鑄鋼包使用壽命達到119次，超過了鋁鎂碳磚。寶鋼300t連鑄鋼包從1998年6月停止使用鋁鎂碳磚，開始使用高檔鋁鎂不燒磚。

　　2.3鎂碳質材料

　　2.3.1鎂碳磚

　　鎂碳磚具有優異的耐侵蝕性能和抗剝落性能。鎂碳磚在鋼包上主(zhu)要(yao)用於渣線部位，而(er)非(fei)渣線部位使用其他耐火材料(澆注料、不燒磚等)，這樣(yang)既可獲得較(jiao)高的使用壽命，又(you)可降低耐火材料費(fei)用。某鋼廠鋼包渣線用鎂碳磚的理化指(zhi)標為:MgO77.4%，C16.75%，顯氣孔率3.1%，體積密度2.903g/cm，常溫耐壓(ya)強度38.6MPa。1981年9月武鋼二煉鋼廠率先(xian)在70t鋼包渣線使用鎂碳磚，使用壽命50次，因(yin)非(fei)渣線部位高鋁磚損壞嚴重而(er)停用。寶鋼300t鋼包渣線從1989年7月開始使用MT-14A鎂碳磚，渣線壽命保持在100次以上。某鋼廠90tLF精煉鋼包渣線使用碳含量16%左右的鎂碳磚，渣線壽命為95次。也有的鋼廠的鋼包采用全(quan)鎂碳磚包襯(chen)，如某鋼廠電爐用60tLF-VD精煉鋼包，全(quan)鎂碳磚包襯(chen)，平均壽命47次，最高達到57次。

　　2.3.2低碳鎂碳磚

　　鋼包渣線使用鎂碳磚存在著鋼水增碳問(wen)題，近幾年來，有些(xie)鋼廠和耐火材料生產廠家合(he)作，開發了低碳鋼包渣線鎂碳磚。寶鋼300t鋼包渣線試(shi)用過碳含量小於7%和小於5%的低碳鎂碳磚，使用壽命可達110次左右，與普通(tong)鎂碳磚相當，可基本滿足300t鋼包的使用要(yao)求(qiu)。鞍鋼鋼包的渣線也使用了碳含量在5%以下的低碳包襯(chen)磚，使用效(xiao)果良(liang)好。

　　2.4鎂鈣(碳)質用材料

　　2.4.1不燒鎂鈣磚

　　20世紀90年代初，洛耐院以合(he)成鎂鈣砂(sha)和電熔(rong)鎂砂(sha)為原(yuan)料，以固(gu)體無機(ji)鹽和無機(ji)鹽溶(rong)液為結合(he)劑，開發出了鋼包用不燒鎂鈣磚，在上海某鋼廠40tLF-VD精煉鋼包上使用，壽命在40次以上，並(bing)且鋼中的氧含量從12.2×10-6下降到11.13×10-6。1992年該產品通(tong)過了原(yuan)冶金部鑒定，之後在長城(cheng)特(te)鋼廠等鋼廠的精煉鋼包上使用。

　　近幾年，某耐火材料公司開發出了無水樹脂結合(he)的不燒鎂鈣磚，在某鋼鐵公司100tLF精煉鋼包上使用，壽命80～85次，侵蝕速率1.28～1.37mm/次。

　　2006年7-8月間，山東鎂礦與某耐火材料廠合(he)作，研製出了不燒鎂鈣磚，在某鋼廠90tLF精煉鋼包(精煉率100%)包壁非(fei)渣線部位使用，壽命達到60次以上。因(yin)包底透氣磚嚴重蝕損而(er)停用，不燒鎂鈣磚殘磚厚度在130mm左右，尚可繼續使用，預計正常包齡可達80～100次。

　　2.4.2不燒鎂鈣碳磚

　　本世紀初首鋼二煉鋼廠與某耐火材料公司合(he)作，以合(he)成鎂鈣砂(sha)、電熔(rong)鎂砂(sha)和高純(chun)石墨(mo)為原(yuan)料，以無水樹脂做結合(he)劑，開發出了不燒鎂鈣碳磚，用於首鋼二煉鋼廠225t鋼包非(fei)渣線部位(渣線用鎂碳磚)，平均使用壽命為116.8次，與原(yuan)用鋁鎂碳磚相比，在包壁減薄20mm的情況下，平均壽命提高了37.57次。且鋼中的氧含量和非(fei)金屬夾雜都(du)有所降低。

　　還(huai)有一些(xie)鋼廠在SKF和LF-VD等多種精煉鋼包的渣線部位使用鎂鈣碳磚，取(qu)得了良(liang)好的效(xiao)果。