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南鋼第一煉鋼廠所使用的鐵包主要用于盛接鐵水、鐵水脫硫和接收回爐鋼。其耐火材料不僅要經(jīng)受一定重量的鐵水長時間的高溫盛放，還要承受液態(tài)鐵水的機(jī)械沖刷。鐵水包的作業(yè)環(huán)境相當(dāng)惡劣，因此鐵水包的壽命高低，時刻影響到煉鋼廠的安全生產(chǎn)。第一煉鋼鐵水包在2016年7月份之前都是采用傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方式為:鋼質(zhì)包外殼→輕質(zhì)耐火纖維板永久層→高鋁澆注料工作襯。在此種澆筑工藝操作下，鐵水包工作層長時間高溫高壓工作易產(chǎn)生仿耐火纖維板形狀的細(xì)微裂縫，當(dāng)鐵水溫度、靜壓力足夠大時，高溫鐵水傳導(dǎo)的熱會使鋼質(zhì)包外殼軟化從而無法承受鐵水靜壓力，造成包殼發(fā)紅或鐵水穿包事故，從而帶來一系列的安全隱患，員工安全感下降、降低鐵水包壽命、燒損設(shè)備、造成生產(chǎn)不順以及耐材消耗大等等的不良影響。故而，我廠的鐵包澆筑工藝進(jìn)行了改進(jìn)，目前平均壽命1300爐，最高1407爐。
鐵水包現(xiàn)狀調(diào)查
隨著我廠產(chǎn)量要求不斷增加，生產(chǎn)節(jié)奏也明顯加快。鐵包的頻繁周轉(zhuǎn)(下線小修、大修等)給轉(zhuǎn)爐的連續(xù)性生產(chǎn)帶來一定壓力。經(jīng)過統(tǒng)計，2016年上半年鐵包平均壽命為660爐，小修周期為50.2爐，周轉(zhuǎn)中所占用生產(chǎn)時間30.4min。為滿足轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)節(jié)奏，減少因周轉(zhuǎn)鐵包所帶來的影響(更換周轉(zhuǎn)鐵包需占用行車兌鐵水時間)，從提高鐵包包齡著手，減少鐵包周轉(zhuǎn)頻率，提高鐵包使用效率，為轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)爭取時間并達(dá)到降低耐材消耗的雙贏目標(biāo)。
改進(jìn)措施
2.1砌筑工藝改進(jìn)
鐵包澆筑工藝施工順序:具體如下:鐵包澆筑工藝施工順序：貼絕熱板(包壁、包底)→澆注包底→養(yǎng)護(hù)至包底有足夠強(qiáng)度→放胎模、澆注包壁→脫模、養(yǎng)護(hù)→烘烤改為砌筑工藝的施工順序：包底澆注→養(yǎng)護(hù)至包底有足夠強(qiáng)度→包底工作層砌筑→包壁絕熱層第一/二層砌筑、→包壁工作層砌筑→烘烤
(1)包底澆注工序，鐵水包永久襯包底用高鋁澆注料澆注，厚度為80mm。包底高鋁澆注料需用振搗棒振搗密實(shí)。待底部澆注料澆筑完畢靜置養(yǎng)護(hù)至足夠強(qiáng)度干燥48h，方可砌筑工作襯材料。
(2)包底工作層砌筑，檢查包底永久層，如凹凸不平必須進(jìn)行修補(bǔ);在包底永久層上平鋪一層找平材料，火泥或(干)澆注料。按設(shè)計圖紙要求砌筑包底工作層(材質(zhì)為ASC磚，厚度250mm)，砌筑方向垂直或平行于耳軸。每塊磚找平、靠緊、撬實(shí)，前后包底磚不能重縫。砌筑時要求磚面平整，磚與磚之間高度差距小于3mm。包底中間區(qū)域砌筑寬600mm的沖擊區(qū)。包底和包壁縫隙處用澆注料灌實(shí)。多層包底應(yīng)該重復(fù)上述過程，保證每塊磚的砌筑質(zhì)量。
(3)包壁絕熱第一/二層砌筑，第一層為25mm厚度的高強(qiáng)輕質(zhì)黏土磚，第二層為25mm厚度的葉蠟石磚，每塊磚找平、靠緊、撬實(shí)，上下磚不能重縫。砌筑時要求磚面平整，磚與磚之間平整度小于1mm。
(4)包壁工作層砌筑按砌筑設(shè)計圖紙要求，確定砌筑結(jié)構(gòu)，包底保護(hù)層2層，熔池32層，以上空間為自由層。包壁熔池磚起頭在耳軸的一側(cè)，合門在另一耳軸處。層層合門，相鄰上下兩層合門位置必須錯開一定位置，上下層磚縫必須錯開。每環(huán)磚砌到最后2～3塊時，應(yīng)用鋼卷尺量取剩余段的尺寸，確定合門磚的加工尺寸，若必須加工兩塊合門磚時，兩塊合門磚不能并在一起使用，中間必須夾一塊非加工磚。合門磚要根據(jù)合口寬度量好尺寸，在切磚機(jī)上切制。如果合門口最小寬度小于40mm，應(yīng)采用兩塊合門磚合口。砌筑過程中，使用兩種以上磚型混合砌筑，磚縫不大于1mm。2.1.5包口的澆筑，采用高鋁澆注料進(jìn)行澆筑，一次成型。改進(jìn)之處:將原來焊接的拉釘長度由60mm加長為12mm，便于掛緊澆注料，以增加強(qiáng)度和使用壽命。
2.2 鐵水包的烘烤工藝改進(jìn)
改造后的鐵水包砌筑完成后放置48h后進(jìn)行烘烤，以確保鐵包內(nèi)的材料性能穩(wěn)定。煤氣烘烤溫度最高需達(dá)到為1100°，按照烘烤曲線烤好后可以投入使用。小火烘烤時間:室溫4h升溫至110℃，保溫20h。中火烘烤時間:4h升溫至500℃，保溫10h。大火烘烤時間:4h升溫至1100℃，保溫10h。溫度和烘烤時間達(dá)到要求，停止烘烤，紅包上線即可投入使用。
2.3異常情況及小修作業(yè)
(1)對發(fā)現(xiàn)的包襯、包底工作面損傷進(jìn)行及時的小修作業(yè)，并按烘烤曲線進(jìn)行烘烤(大火烘烤12h)。
(2)在殘鐵清理時拆包機(jī)操作中，應(yīng)注意包口、包襯、包底的確切位置，盡量避免拆包機(jī)對鐵包的外力損傷。清理結(jié)束后安排鐵包管理人員對包口、包襯、包底進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)問題及時處理修補(bǔ)。
(3)已經(jīng)投入使用的鐵水包應(yīng)避免長時間閑置，若遇此情況時需放在烤包器上開大火烘烤12h。
(4)鐵包外殼溫度測量按照第一煉鋼廠熔融金屬容器外壁溫度測量制度執(zhí)行，外殼溫度標(biāo)準(zhǔn)≤350°。
(5)承接回爐鋼的鐵包應(yīng)選取200-600爐之間壽命的鐵包，每次回爐鋼裝入量不超過75t，回爐鋼溫度不得高于1560°;盛裝回爐鋼需在30min內(nèi)入爐。
(6)脫硫鋼種使用的鐵包需避免扒渣耙對包口的損傷。
技術(shù)特點(diǎn)
(1)采取導(dǎo)熱效果適中的高強(qiáng)輕質(zhì)黏土磚和葉蠟石磚作為永久層代替澆注料的永久層。起到了很好的既能保溫又能良好散熱的效果。
(2)改善后的鐵水包在反復(fù)傾倒的工作中耐侵蝕性強(qiáng)。
(3)一舉杜絕了鐵水包穿包事故的發(fā)生，不僅消除了穿包帶來的安全隱患，還節(jié)約了耐材成本。
(4)機(jī)械化程度高、施工簡便，降低了員工勞動強(qiáng)度。
(5)用包個數(shù)和人工費(fèi)用顯著減少，耐材成本大大降低。鐵包平均壽命為1300爐，小修周期為70.2爐，周轉(zhuǎn)中所占用生產(chǎn)時間20.2min。
結(jié) 論
(1)自采取長壽命鐵包改造工藝技術(shù)以來，各項經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)產(chǎn)生了顯著的提高，穿包概率降低至零。
(2)鐵包平均壽命為1300爐，小修周期為70.2爐，周轉(zhuǎn)中所占用生產(chǎn)時間20.2min。為轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)節(jié)約了大量時間，直接經(jīng)濟(jì)效益顯著。
(3)每月鐵包拆除、上線個數(shù)由6個降低為2.5-3個，人工費(fèi)用顯著減少，耐材成本大大降低。以前鐵包壽命平均660爐，現(xiàn)在1300爐。每個鐵包的結(jié)算費(fèi)用為12.5萬元，年產(chǎn)鋼按照450萬t，預(yù)計鐵包數(shù)量為51個，攻關(guān)后鐵包的上線數(shù)量為30個，結(jié)算為:12.5萬元/個×(51-30)個=262.5萬元。
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