[科普中國]-盛鋼桶

簡介

盛鋼桶亦稱鋼包，是貯存和運(yùn)輸鋼水的容器，有時也用作二次煉鋼桶，其在煉鋼系統(tǒng)中占有重要的地位。盛鋼桶的容積一般視煉鋼爐容量而定，應(yīng)能足夠容納轉(zhuǎn)爐的全部鋼水和少量的保溫用爐渣，原則上一爐鋼用一個盛鋼桶。

盛鋼桶的大小變化很大，小的通常有長柄可以手持，大者如煉鋼廠所使用的盛鋼桶可以承受330噸的重量，往往需要起重機(jī)或是特殊軌道輔助運(yùn)作。在用來消除鋼液中硫的盛鋼桶精煉法中也會用到盛鋼桶。

類型盛綱桶的類型往往以其目的的不同來分類，例如：

鑄造用盛鋼桶：用來把熔融金屬倒入模具形成鑄件的盛鋼桶。

運(yùn)送用盛鋼桶：用來運(yùn)送不同冶金過程中所需大量熔融金屬的盛鋼桶。

試驗用盛鋼桶：用來改變?nèi)廴诮饘傩再|(zhì)時使用的盛鋼桶。典型的例子是在盛鋼桶中加入各種不同元素將鑄鐵改變成球墨鑄鐵。

若按傾倒設(shè)計來區(qū)分，則大致有以下數(shù)種：

澆注式：直接在盛鋼桶的上方開出噴嘴，并利用傾斜倒出鋼液。

茶壺式：在盛鋼桶的側(cè)邊開出噴嘴，傾倒時可以盡量避免倒出懸浮於鋼液表面的雜質(zhì)。

軸心式：噴嘴附近有軸控制盛鋼桶的傾倒。

底注式：在盛鋼桶的底部開口澆灌鋼液。和茶壺式一樣此法可以避免雜質(zhì)倒出。

選擇盛鋼桶時應(yīng)考慮如下因素：（1）盛鋼桶容量要根據(jù)轉(zhuǎn)爐容量、鑄錠吊車能力等確定。（2）盛鋼桶應(yīng)有較高的保溫能力。（3）盛鋼桶不應(yīng)過高，以利于桶內(nèi)的爐渣和桶內(nèi)生成的脫氧產(chǎn)物上浮，并使?jié)沧⑶昂笃诘淖⑺僮兓瘻p小。一般高度與直徑之比約為1，內(nèi)壁傾斜度為3%一5%。1

盛鋼桶的構(gòu)造盛鋼桶由鋼殼、耐火材料內(nèi)襯和啟閉控制系統(tǒng)構(gòu)成，其截面一般為圓形。大型盛鋼桶為增大容量，采用橢圓形，以不改變吊車龍門鉤跨距，桶的整個外形呈上大下小的圓臺形。盛鋼桶底面，小型桶為平面，大型桶則為凸面。（如下圖所示）

盛鋼桶外殼一般采用鋼板焊接結(jié)構(gòu)，依據(jù)容量的不同，外殼鋼板厚度為16—28mm，桶底的鋼板厚度為26—38mm，耳軸位于盛鋼桶重心之上350—400mm，桶底配有機(jī)械掛鉤裝置。

盛鋼桶內(nèi)襯有砌筑、搗打和投射三種，其中砌筑是廣泛采用的方法。桶襯壽命一般取決于桶襯材質(zhì)和成型質(zhì)量，也與鋼水溫度、氧化性的控制和使用情況有關(guān)。

啟閉控制系統(tǒng)有塞棒控制系統(tǒng)和滑動水口控制系統(tǒng)。塞棒控制系統(tǒng)主要由水口、塞棒及杠桿組成。

滑動水口控制系統(tǒng)是目前普遍采用的啟閉控制系統(tǒng)，主要由框架、滑槽、滑動盒及拖板、調(diào)節(jié)裝置和液壓裝置等組成。它包括兩種類型，一種是滑板直線運(yùn)動型水口，另一種是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動型水口。滑板直線運(yùn)動型水口多采用液壓驅(qū)動，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動型水口一般用電力驅(qū)動。

滑動水口通過安裝在桶底外面的兩塊滑板的互相錯位控制鋼流。水口直徑與澆注的鋼種、鋼錠大小及上下注有關(guān)，其大小決定了鋼水從盛鋼桶流出的速度，一般為30—60mm，國外在采用快速上注時，也有的采用80一120mm的水口。

盛鋼桶的工作環(huán)境連鑄用盛鋼桶與普通盛鋼桶相比，鋼水溫度高，停留時間長，有時還進(jìn)行吹氬處理以及二次精煉。造成盛鋼桶內(nèi)襯損壞的因素很多，盛鋼桶的不同部位，不同磚種所受的作用不同，損壞情況也就不一樣。在盛鋼桶渣線部位，高溫爐渣對耐火材料的侵蝕能力超過鋼水對磚襯的蝕損。以渣線用鎂碳磚為例，其損壞原因主要是由于石墨的氧化和石墨氧化層的流失造成的。

盛鋼桶包壁及其他部位，在高溫下，受爐渣和鋼水的侵蝕作用較渣線部位輕，一般只承受鋼水沖刷和磨損作用。盛鋼桶底在接受鋼水時，受到鋼水的機(jī)械沖刷和受到強(qiáng)烈的機(jī)械沖擊，容易從變質(zhì)層界面產(chǎn)生剝落損壞。

盛鋼桶用耐火材料一般對盛鋼桶用耐火材料的要求是：在高溫狀態(tài)下能形成半熔融狀態(tài)的致密層；在使用過程中，磚層稍有膨脹性，使整個磚襯緊密成為一體；磚襯必須具有良好的抗熱震性；磚襯應(yīng)具有良好的耐侵蝕性。對耐火材料的這些要求是為了達(dá)到以下目的：提高抗鋼水和渣的滲透能力；提高磚襯的整體性，使磚襯之間緊密結(jié)合；盛鋼桶為間歇作業(yè)，要能反復(fù)經(jīng)受高溫、冷卻作用并多次使用；盡可能減少耐火材料溶人鋼水中，以提高鋼水的清潔度。

在大中型盛鋼桶上經(jīng)常使用粘土磚和高鋁磚內(nèi)襯。粘土磚襯熔損快使用壽命短，但價格低廉，因此得到廣泛使用。有些鋼廠開始使用A120。含量大于80%的高鋁磚作盛鋼桶襯，盛鋼桶一次性壽命大于50爐。為解決盛鋼桶渣線侵蝕問題，在盛鋼桶渣線部位使用過焦油結(jié)合白云石磚、鎂磚、鎂碳磚、鋁鎂磚和鋯英石磚等，使用效果以鎂碳磚為好。目前，國內(nèi)巳使用不定形的耐火材料作為盛鋼桶內(nèi)襯，材質(zhì)主要為鋁鎂澆注料，采用振動澆注方法施丁，盛鋼桶壽命平均達(dá)到60次，經(jīng)濟(jì)效益顯著提高。2