JFE鋼鐵公司福山區(qū)西日本制鐵所的技術(shù)人員Masaya NAKAGAWA等在《Journal of the Technical Association of Refractories, Japan》2025，№3雜志上發(fā)表論文介紹了公司提高鐵水包使用壽命的研究情況，編譯如下。

JFE鋼鐵公司福山區(qū)西日本制鐵所的技術(shù)人員一直在努力提高鐵水包用耐火材料的使用壽命，以前主要是通過改善其材料性能實(shí)現(xiàn)壽命提高。具體情況為，通過提高磚的耐壓強(qiáng)度及改善抗蠕變性，使鐵水包壽命達(dá)到280爐次，但離300爐次目標(biāo)值仍有差距。據(jù)分析，因耐火材料壽命短，耐火材料施工的頻率和廢棄耐火材料的數(shù)量都會(huì)增加，造成噸鐵耐材消耗成本增加，不利于實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。因此，公司的技術(shù)人員采取多種措施來改善鐵水包的使用壽命以達(dá)到降本增效的目的。

福山區(qū)2#煉鋼廠的鐵水包主要承接高爐鐵水，并通過機(jī)械攪拌脫硫后，轉(zhuǎn)移到煉鋼轉(zhuǎn)爐進(jìn)行冶煉。鐵水包上部空置區(qū)域的包璧不與鐵水直接接觸，僅遭受鐵水熱輻射作用，通常采用氧化鋁質(zhì)耐火材料，渣線及下部區(qū)域與包底遭受侵蝕較嚴(yán)重，主要采用Al2O3-SiC-C耐火磚，性能見表1。鐵水包損毀主要是由工作襯剝落（包括熱剝落、結(jié)構(gòu)剝落及機(jī)械剝落）導(dǎo)致的，其中剝落嚴(yán)重的部位在工作襯側(cè)壁，反復(fù)的熱膨脹導(dǎo)致耐火磚出現(xiàn)裂紋，引起襯磚的脫落，常需要進(jìn)行修補(bǔ)。

通過分析襯磚損毀機(jī)理，采取相應(yīng)改進(jìn)措施，見表2，并進(jìn)行相應(yīng)的應(yīng)用效果評(píng)估。通過改進(jìn)火泥及耐火磚參數(shù)來降低襯磚服役過程中產(chǎn)生的應(yīng)力集中度?？梢钥闯?，由于火泥的耐用性不如耐火磚，因此增加火泥厚度達(dá)不到預(yù)期效果。減小耐火磚的尺寸后（磚長(zhǎng)由150 mm減小為80 mm），火泥接縫數(shù)量增加。通過模擬計(jì)算承接高溫鐵水時(shí)磚縫增加前后磚中應(yīng)力值對(duì)比可知，磚縫增加后，磚中最大主應(yīng)力指數(shù)下降50%，最小主應(yīng)力指數(shù)下降30%，應(yīng)力分布更均勻，可有效避免磚中裂紋的產(chǎn)生。

通過以上改進(jìn)措施，西日本制鐵所鐵水包使用壽命由285爐次提高到308爐次，使用壽命提高了10%，達(dá)到了降本增效的目的。

（編譯/張艷利）