1設(shè)備和操作概況
  京濱廠擁有VOD和VAD設(shè)備，利用這些設(shè)備的脫氣、脫磷、脫硫和加熱鋼水等精煉功能，能生產(chǎn)從普通鋼的小批量材到不銹鋼和高合金鋼等各種鋼。它采用間歇式生產(chǎn)，月產(chǎn)鋼大約2500t。另外，250t鋼包用于盛裝轉(zhuǎn)爐鋼水或50t電爐鋼水，然后將鋼水供給VOD和VAD，以控制鋼水的目標(biāo)溫度和成分。
  與一般SUS相比，精煉高合金鋼時的.高溫度高，精煉時間也更長。雖然添加熒石后爐渣的粘性會下降，但爐渣的堿度高和熒石的使用對鋼包耐火材料是一個非常不利的條件。
2鋼包耐火磚的改善
2.1鎂白云石磚的應(yīng)用
  鋼包熔池部和底部的內(nèi)襯使用厚度為150mm的鎂白云石磚，從渣線到凈空使用150－230mm厚的含有少量碳的MgO－C磚。
  使用鎂白云石磚鋼包的壽命為大約12爐，熔池部的損毀是制約鋼包壽命提高的“瓶頸”。
  根據(jù)使用后的鎂白云石磚斷面可知，爐渣浸潤大，幾乎滲透到磚的背面，因此發(fā)生了結(jié)構(gòu)性剝落和熱震剝落。使用鎂白云石磚時，除了磚工作面熔毀外，由于剝落而產(chǎn)生的損毀大，因此VOD/VAD鋼包的壽命短。
2．2高鋁磚的應(yīng)用
  作為能提高鎂白云石磚的抗渣浸潤性（抑制結(jié)構(gòu)性剝落）和耐熱震剝落性的材質(zhì)，研究了不燒高鋁磚的應(yīng)用。關(guān)于粘結(jié)劑的種類和氧化鋁骨料的純度，為抑制夾雜物等對鋼水質(zhì)量的影響，對材質(zhì)進(jìn)行了設(shè)計。不燒高鋁磚一般使用磷酸粘結(jié)系的粘結(jié)劑。但是，考慮到鋼水會吸收[P]，因此使用了不含[P］成分的硅酸粘結(jié)劑。另外，為抑制鋼中夾雜[Si］、[P]成分，使用了提高氧化鋁純度的耐火磚。
  使用高鋁磚鋼包的壽命大約是18爐，熔池部的損毀是導(dǎo)致鋼包壽命縮短的原因。根據(jù)使用后的高鋁磚的斷面圖可觀察到從磚工作面滲透的渣浸潤層（包括金屬），但浸潤層的厚度比鎂白云石磚的薄，且龜裂也輕微。
  根據(jù)鎂白云石磚和高鋁磚的損毀速度比較可知，使用高鋁磚后，可以抑制熱震剝落和結(jié)構(gòu)性剝落，其損毀速度可比鎂白云石磚的減小2／3左右。
  高合金鋼的夾雜物總量比較表明，其夾雜物總量為氧化物夾雜物的總量，即使使用高鋁磚，夾雜物總量并沒有特別的差異。這是由于使用了SiO₂低的高鋁磚和磚的損毀速度比以往使用的鎂白云石磚小，因而能減少高鋁磚SiO₂成分的溶析所致。
3耐火材料不定形化技術(shù)在鋼包的應(yīng)用
  使用高鋁磚后，能提高鋼包的壽命，與使用鎂白云石磚相比，高合金鋼的夾雜物總量并沒有特別的差異。另外，在使用鋁鎂質(zhì)澆注料的澆注鋼包中，鋼包壽命有了較大的提高，看不到因夾雜物而產(chǎn)生的質(zhì)量異常。因此，即使是電爐鋼包，也可以采用耐火材料不定形化技術(shù)。
3．l澆注方法
  鋼包耐火材料不定形化施工方法是，先將澆注料裝入混練機，并加人適當(dāng)?shù)乃窟M(jìn)行混練，然后用泵壓送裝置壓送澆注料。熔池部和底部的澆注料施工時間與以往的砌磚相比，可縮短施工時間大約50％。
3．2應(yīng)用的材料
  應(yīng)用于鋼包熔池部和底部的澆注料的性能示于表1。另外，澆注料的物性值為1723K X 3h處理時的數(shù)據(jù)。在選擇澆注料時，根據(jù)各種澆注料在澆鑄鋼包應(yīng)用的實績進(jìn)行了研究。鋼包底部重視澆注料的燒結(jié)抑制，因此將澆注料的粒度構(gòu)成視為粗顆粒的粒度構(gòu)成；鋼包熔池部重視抗渣浸潤性，因此將MgO添加量設(shè)定在6％。 
3．3應(yīng)用結(jié)果
  鋼包耐火材料采用不定形化技術(shù)后的狀況表明，使用B澆注料的熔池部雖然有發(fā)生一點點龜裂，但完全看不到有鋼水的滲透和剝落。使用A澆注料的底部卻出現(xiàn)大的龜裂和剝落。
3.4底部澆注料使用后的解析和改善
  從工作面能看到較薄的渣浸潤層和龜裂。另外，在距工作面大約30mm處，顯氣孔率下降。由此可以認(rèn)為A澆注料會因渣浸潤和吸熱的影響而進(jìn)行燒結(jié)，并發(fā)生龜裂。
  因此，研究了防止A澆注料發(fā)生龜裂的措施。首先，為抑制過度的燒結(jié)，應(yīng)減少水泥的添加量，尤其是剩余膨脹會導(dǎo)致龜裂，因而制作了增加MgO添加量的C澆注料，并在試驗室與A澆注料進(jìn)行了比較分析。C澆注料的性能示于表2。
  與A澆注料相比，減少水泥添加量的C澆注料的燒結(jié)厚度變薄，在實爐中取得了通過抑制燒結(jié)來防止龜裂的效果。
  底部使用C澆注料的鋼包使用狀況表明，使用C澆注料能大幅度減少A澆注料所見的龜裂，完全看不到剝落現(xiàn)象。
  與A澆注料相比，C澆注料的浸潤層和燒結(jié)層變得非常薄，龜裂的發(fā)生現(xiàn)象等也看不到。由此說明了前述的試驗室分析所確認(rèn)的抑制燒結(jié)所發(fā)揮的作用。
  另外，即使從顯氣孔率來判斷也可以看到燒結(jié)致密化的范圍變薄，由大約30mm-大約20mm，顯示出了抑制燒結(jié)的效果。
  耐火磚和澆注料的損毀速度表明，由于使用了C澆注料能抑制底部發(fā)生龜裂，因此澆注料的損毀速度可比高鋁磚的減小大約1／3。
4鋼包應(yīng)用不定形化技術(shù)的效果
  由于使用了能抑制底部龜裂的澆注料，因此澆注料的使用壽命比高鋁磚的提高3.3倍。
  另外，由于提高了耐火材料的使用壽命，因此減少了鋼包的維修操作量，可降低耐火材料成本大約46％。
5結(jié)束語
  作為VOD／VAD鋼包熔池部和底部用耐火材料，由鎂白云石磚改為高鋁磚后抑制了磚的熱震剝落和結(jié)構(gòu)性剝落，提高鋼包的使用壽命。尤其是采用澆注料不定形化技術(shù)后，大大延長了電爐鋼包的使用壽命，可降低耐火材料的成本。
  今后，打算在延長鋼包熔池部和底部使用壽命的同時，提高渣線部MgO的使用壽命，以進(jìn)一步降低耐火材料的成本。
表1 用于底部和熔池部澆注耐火材料的性能

表2 C澆注耐火材料的性能