邱文冬，1965年10月生，博士，上海宝钢工业技术服务有限公司高级技术总监，宝钢工程集团技术专家，教授级高级工程师，长期从事钢铁冶炼用耐火材料的应用与研发工作，在耐火材料现场应用方面具有丰富经验，曾二次获得宝钢科技进步奖，2014年度宝钢工程技术创新重大成果奖三等奖、湖北省2016年度科技进步奖二等奖、2017年度科技进步奖一等奖等荣誉。

钢包不定形耐材相关问题的思考

邱文冬

钢包耐火材料消耗约占炼钢耐火材料总消耗的35%，在炼钢系统中占有重要地位。因此，国内外均十分重视钢包内衬耐材、维修与结构的研究，以便提高使用寿命，降低炼钢成本和耐材消耗。

一、钢包永久层耐材不定形化

钢包永久层要求具有一定的抗渣性能，同时兼具抗热震好、导热系数低、使用寿命长、强度适中等特点。高铝浇注料、中轻质铝尖晶石浇注料、高纯六铝酸钙浇注料、钛铝酸钙浇注料等均得到了应用，其中我公司开发的钛铝酸钙浇注料的性价比最高。

二、钢包工作层不定形化

钢包包壁浇注料要求耐熔渣渗透性和抗剥落好。小型钢包主要采用矾土级铝镁（尖晶石）浇注料。大型钢包上铝镁浇注料和铝镁预制砖得到了广泛使用。其中氧化镁的加入方式和加入量、水泥及硅微粉的加入量是钢包包壁不定形材料研究的重点。铝镁浇注料和铝镁预制砖在不同的工况条件下也各有利弊。

包底的主要损毁形式是龟裂和剥落。包底容易烧结和发生渣渗透。因此，包底宜采用抗渣侵蚀性与渗透性好、高温体积稳定性好的铝镁（尖晶石）浇注料。

三、钢包渣线耐材不定形化

钢包渣线特别是精炼钢包渣线普遍使用镁碳砖。渣线材料应具有优良的抗渣侵蚀性、抗氧化性、抗热震性，以及高温强度高等特点。目前已开发的多种渣线浇注料还不能满足使用要求，任重道远。

四、钢包维修模式的优化

日本钢包耐材单耗为1.1～1.5 kg/t铁，我国在2～3 kg/t铁，差距甚大。钢包小修寿命的提高和湿法喷补造衬技术的推广是关键。提高钢包小修寿命的措施包括：外装式透气砖的应用、热态更换透气芯和上水口、热态包底修补料和热态座砖修补料的应用。钢包湿法喷涂设备的小型化开发、钢包湿法喷涂料及促凝剂的研究也是重要工作。

五、不定形材料的养护和烘烤

浇注料现场养护和烘烤在室温～1 100 ℃进行，在此过程中，主要发生浇注料的脱水。浇注料在加热过程中的脱水行为与结合方式、加水量、透气性、养护以及温度等因素有关。

浇注料的防爆性能改进、烘烤曲线的优化及自动控制钢包烘烤器的开发值得关注。其中高速低氮多级烘烤器比二代蓄热式烘烤器烘烤效果更佳，成本更低廉。

六、展望

当前冶炼条件下，实现钢包小修寿命与渣线寿命同步，钢包的小修寿命大于90炉，钢包大修寿命大于270炉，钢包永久层浇注料寿命大于850炉，吨钢消耗低于1.5 kg/t铁。