目前京唐公司鋼包實際使用容積嚴(yán)重影響轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)節(jié)奏，也制約了300t轉(zhuǎn)爐的產(chǎn)能效率。國內(nèi)外300t轉(zhuǎn)爐的平均爐產(chǎn)量都應(yīng)大于公稱設(shè)計能力，而京唐公司的300t轉(zhuǎn)爐平均爐產(chǎn)量不足290t，這是長期困擾生產(chǎn)效率發(fā)揮的重要瓶頸。因此，京唐公司下決心進行鋼包增容攻關(guān)，徹底解決由于鋼包過小造成的各種弊端，實現(xiàn)生產(chǎn)的高效穩(wěn)定運行。

　　鋼包增容改造

　　1.1鋼包增容改造要求

　　為了降低改造成本，京唐公司決定最大化利用現(xiàn)有包殼，對鋼包包底、包底支座、傾翻裝置進行利舊。包底保持現(xiàn)有各部尺寸，耳軸座四周大支撐與鋼包座利舊，切除與筒體焊縫及熱影響區(qū)，兩側(cè)分別切除35mm。耳軸嵌入耳軸座的長度相對應(yīng)去短，保持內(nèi)側(cè)耳軸固定塊和凸出部位與原鋼包內(nèi)壁一致，鋼包傾翻裝置尺寸不變進行利舊。包底先沿焊縫切除，見圖1，切除包底高度90mm，包壁與包底焊接位置由包底內(nèi)側(cè)持平改為外側(cè)持平，過渡焊接，棱角R20mm打磨光滑，包底由改造前的會形成小臺階到目前與包壁齊平，鋼包永久層砌筑后可保證厚度相同。鋼包增容后包體直徑增加約68mm，因此鋼包包體鋼板需要更換，為保證強度，鋼板厚度由原來40mm增加至42mm。鋼包耳軸及耳軸座部位是鋼包吊運最關(guān)鍵的部位。

　　目前京唐公司37臺現(xiàn)有鋼包壽命均超過8年，耳軸吊運過程中已出現(xiàn)研磨，為安全起見，增容改造時更換耳軸。為保證鋼包增容后外部尺寸不變，通過設(shè)計院審核通過后，腰箍及罐座新制，內(nèi)側(cè)尺寸減短，但為保證強度，增加板厚;鋼包加揭蓋鉸坐與鋼包上口的位置與水平距離減少35mm。鋼包蓋直徑與鋼包外徑相同，鉸接座按圖制作施工。　　

    1.2 對其它設(shè)備的影響

　　鋼包增容改造后，包殼尺寸增加對相關(guān)設(shè)備造成一定影響。京唐公司在對鋼包增容改造時充分考慮了480t天車龍門鉤、離線鋼包烘烤、鋼水車、480t過跨車、LF爐、RH爐、CAS爐、鋼包加蓋系統(tǒng)和鑄機回轉(zhuǎn)臺等關(guān)鍵限制環(huán)節(jié)，保證以上主體設(shè)備不作改動，其它輔助設(shè)備適當(dāng)調(diào)整，從而使該項目有良好的可操作性。

　　①擴容對龍門鉤的影響

　　目前480t天車龍門鉤中心距為5600mm，包殼直徑加大后，如何在不更換龍門鉤的前提下保證鋼包正常、安全吊運是必須要解決的問題。為保證龍門鉤的穩(wěn)定性，經(jīng)過嚴(yán)密的校核，對鋼包兩側(cè)筋板在寬度方向縮短，鋼板厚度加厚，從而保證龍門鉤間距不變。鋼包增容后，每包鋼水由原來290t增至目前320t，包殼重量約71t，耐材重約80t，總重約470t，而天車承重480t，因此增容后未超天車負(fù)荷。

　　②擴容對鋼包包胎的影響

　　鋼包增容后包體直徑增加約68mm，因此用作打結(jié)永久層的原包胎需要作廢，包胎直徑相應(yīng)增大并與新增容鋼包匹配，其它部位尺寸和結(jié)構(gòu)不變。

　　③擴容對鋼包相關(guān)附屬設(shè)備的影響

　　增容鋼包高度未增加，因此對鋼包離線烘烤、LF爐、RH爐、CAS爐不產(chǎn)生影響，但鋼包增粗會對鋼包加蓋包蓋、鋼水車座包支架以及大包轉(zhuǎn)臺叉臂產(chǎn)生影響。為了盡量不改動目前設(shè)備尺寸，設(shè)備專業(yè)通過現(xiàn)場測繪試驗最終達成一致意見:新鋼包包口直徑為4700mm，與鋼包加蓋包蓋直徑相當(dāng)，為防止包蓋掉入鋼包內(nèi)，要求打完永久層并砌完耐火磚后再加裝包蓋。增容鋼包座直徑變?yōu)?386mm，座入鋼水車和大包叉臂后兩側(cè)間距由原來35mm到目前的10mm左右，間距減小對鋼包平穩(wěn)座入大包轉(zhuǎn)臺產(chǎn)生一定影響，決定打磨減薄鋼水車座包架和大包叉臂耐磨帶15mm，同時要求制作商制作鋼包時直徑按照負(fù)公差控制。

　　1.3 擴容鋼包砌筑要求

　　包壁永久層打結(jié)前在包壁上砌筑石棉板，采用輕質(zhì)澆注料打結(jié)。輕質(zhì)料加水量按照6%～8%左右控制，攪拌均勻，安放好新鋼包胎具，按現(xiàn)有工藝要求操作。包底采用重質(zhì)料打結(jié)，包底及水口座磚仍采用現(xiàn)有砌筑方法，即先裝好上、下座磚，再拼砌底部磚，磚與磚之間的縫隙要小于2mm，做到磚縫縱橫錯開，磚縫泥漿飽滿，包底砌筑找正、卡牢。對于擴容改造的鋼包包殼，鋼包包壁工作層采用190mm襯磚、渣線部位采用210mm鎂碳磚，正式實施鋼包恢復(fù)裝容量生產(chǎn)組織前需保證使用25次以上，中修鋼包包壁工作層采用180mm襯磚，渣線部位采用210mm鎂碳磚。

　　鋼包底吹優(yōu)化

　　2.1優(yōu)化透氣磚結(jié)構(gòu)

　　原狹縫式透氣磚在使用和澆注過程中高溫鋼水、熔渣可能通過縫隙滲入底吹透氣磚，造成氣道被滲鋼、滲渣堵塞。因此特設(shè)計制作了一種新型的狹縫復(fù)合彌散型透氣磚。

　　該透氣磚主要包括氬氣硬管、磚芯本體、圓臺(狹縫塊)、彌散塊、磚芯座磚。氬氣硬管與磚芯本體的鐵皮焊接在一起，圓臺(狹縫塊)安裝在磚芯本體的內(nèi)部靠下部位，彌散塊安裝在磚芯本體的內(nèi)部圓臺(狹縫塊)的上部，磚芯座磚在最外側(cè)，將氬氣硬管上部及磚芯本體包起來。圖2狹縫-彌散復(fù)合型透氣磚經(jīng)過試驗推廣使用后，發(fā)現(xiàn)這種復(fù)合型底吹磚能滿足目前正常使用，并且透氣率從99.72%提高并穩(wěn)定在99.85%以上，保證了鋼包的底吹效果。

　　2.2改進透氣磚材質(zhì)，提高透氣磚壽命

　　原底吹透氣磚主要由板狀剛玉、尖晶石和氧化鉻組成，在實際使用過程中發(fā)現(xiàn)其熱震穩(wěn)定性和耐壓強度不高，在鋼水熱壓下可能產(chǎn)生變質(zhì)，影響壽命和吹成率。因此，考慮引入鋁鎂尖晶石和鉻剛玉，能使透氣磚在冷熱交替壞境下形成顯微裂紋，緩沖因溫度變化產(chǎn)生的熱應(yīng)力，以減輕其剝落，提高抗熱震性。另外，考慮到京唐鋼包為300t的大型鋼包，承裝鋼水有效高度達到4m，必須增強底吹透氣磚的耐壓強度，因此適當(dāng)調(diào)整了氧化鋁微粉含量。透氣磚改進后的材質(zhì)，主要由80%左右的剛玉、氧化鋁微粉、2.5%左右的氧化鉻和鎂鋁尖晶石組成，另加入3%左右的結(jié)合劑。

　　脫磷爐煉鋼時若鋼包底吹磚壽命在15爐以上，為了保證底吹吹成率，燒完底吹、投放完引流砂后在東、西兩側(cè)底吹磚凹槽內(nèi)各投放10kg引流砂。隨時觀察拆包后的透氣磚殘余厚度，在安全使用的前提下，使底吹透氣磚得到最大程度的利用，提高其使用壽命。底吹磚壽命≥20爐或者經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)底吹磚侵蝕嚴(yán)重時，用專用工具根據(jù)不同的傾翻機的尺寸測量底吹磚的侵蝕深度，當(dāng)侵蝕深度≥280mm時必須甩包。以上措施把鋼包底吹磚的平均使用壽命由23爐提高到25爐，鋼包平均中修包齡也明顯提高。

　　2.3優(yōu)化吹掃裝置

　　鋼包加蓋項目全面投入使用后，鋼包內(nèi)襯溫度最高可達1300℃以上，普通燒氧管進入鋼包后會發(fā)生彎曲，吹掃難度大大增加。鋼包底吹磚無法進行有效吹掃會造成底吹磚的透氣量不足，從而造成精煉底吹異常爐次明顯增加。為解決該問題，對吹掃裝置進行了改進，如圖3所示。該裝置采用內(nèi)管與外管通過擋圈連接，煤氣管焊接在外管上與外管連通，把手焊接在外管外壁上，外管與內(nèi)管之間為煤氣的通道，能保證加蓋鋼包底吹磚的快速吹掃，同時避免由于用燒氧管吹掃時對底吹磚過度吹掃而降低底吹磚的使用壽命。

　　2.4優(yōu)化底吹工藝

　　為避免自動底吹管路漏氣對底吹造成影響，將鋼包自動底吹管路由鋼包蘑菇頭母端出來后往下進入包底與手插管管路連接改為由蘑菇頭出來后往上沿鋼包包壁經(jīng)過鋼包加強筋孔與手插管在手插管左側(cè)連接，當(dāng)不使用鋼包自動底吹管路或自動底吹管路底吹蘑菇頭口發(fā)生漏氣時將自動底吹管路閥門關(guān)閉，使用手插管進行底吹操作。鋼包底吹磚反吹管路漏氣檢查方法:先將氬氣減壓閥關(guān)閉，將氬氣總閥門打開，觀察流量顯示屏，如果顯示屏示數(shù)在50L/min以內(nèi)說明管路沒有漏氣的地方，若示數(shù)大于50L/min，則說明反吹管路及接頭可能存在漏氣，需進行檢查并及時處理。以上四項優(yōu)化底吹工藝措施實施后，鋼包的吹成率有了明顯提升。

　　底吹年均吹成率從99.84%提高并穩(wěn)定在99.98%以上，鋼包底吹磚的平均使用壽命由23爐提高到25爐，每月減少5套由于底吹磚原因造成鋼包異常下線。技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)達到了寶鋼、韓國浦項和新日鐵等先進鋼廠的水平。

　　應(yīng)用效果

　　京唐公司擴容鋼包上線運行后，鋼水承裝質(zhì)量由原來290t提高至目前310t，直接為煉鋼部穩(wěn)產(chǎn)優(yōu)產(chǎn)打下基礎(chǔ)，一煉鋼轉(zhuǎn)爐年產(chǎn)能增加7%，約63萬t，總年產(chǎn)能達到970萬t，接近浦項光陽產(chǎn)量水平。通過鋼包擴容改造有效促進了煉鋼產(chǎn)量的增加，從而有效減少爐前單爐輔助時對產(chǎn)量的影響，同時由于單爐產(chǎn)量增加，噸鋼動力費用、耐材費用和人工費用相應(yīng)減少，大大降低了噸鋼生產(chǎn)成本。同時鋼包包底狹縫復(fù)合彌散型透氣磚以及新型煤氧槍的采用以及底吹工藝的改進，使吹成率從99.84%提高并穩(wěn)定在99.98%以上，同時底吹磚的壽命也得到明顯提高，達到了寶鋼、韓國浦項和新日鐵等先進鋼廠的水平。