钢包用耐火材料的设计及优化、开题报告 - 图文

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摘 要

本论文总结了耐火材料在钢包中的应用及设计方法，总结如下：

(1)对于普通不精炼钢包，工作衬可采用浇注成型，施工时采用剥皮套浇技术。如果渣线侵蚀过快可局部加强处理来满足使用要求；

(2)对于精炼钢包，工作衬可采用砖砌，渣线和包底冲击区采用增强设计，来满足生产需要；

(3)工作层采用不同砖型混砌时，通过计算和推导总结出采用直型砖与楔形砖配砌和双楔形砖混砌的砖型数量计算通用公式；

(4)推导出壁面温度和包壳外表面温度的计算公式； (5)推导出不同容量大小的钢包与水口孔径之间的关系式； (6)总结了透气砖、滑动水口系统耐火材料的设计方法；

(7)总结了钢包材料核算量、价格核算量和维修核算量的计算参考标准；

(8)理论分析了影响钢包使用寿命的因素，从钢包使用经济性和不同材质匹配的关系，探讨了耐火材料使用的优化模式，为提高包龄来寻找途径。

关键词：钢包；设计；砌筑；砖型；传热

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Abstract

This paper described the application and design methods of refractories in the ladle,which summarized as follows:

(1)Non-refined steel ladle’s working lining often uses castables,after required lives,the surface lining was removed and then recasted.If the slag line got low life which should be consolidated to meet the long life；

(2)Refining ladle’s working lining uses bricks,slag lines and impact zone are consolidated; (3)While working lining installation was mixed with different bricks,formulas were deducted about straight brick and wedge brick and such with double wedge brick;

(4)Formula on surface ladle temperature was deducted;

(5)Deducted the relationship formula between ladle capacity and the nozzle’s hole diameter; (6)Summarized the design of purging plug and slide gate system;

(7)Ladle refractories were summarized with the amount, price and repaired amount; (8)Theoretical analysis of factors which affecting the ladle’s service life was done,with economic and refractories design on the ladle,studied the ways to improve the ladle’s life.

Keywords:ladle; design; installation; brick type; thermal conductive

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目 录

摘 要 .......................................................................................................................................... I Abstract .......................................................................................................................................... II 第一章 文献综述 ........................................................................................................................... 1

1.1钢包的作用 ........................................................................................................................ 1 1.2对钢包的使用要求 ............................................................................................................ 1 1.2.1钢包用耐火材料的要求 ............................................................................................ 1 1.2.2钢包盛钢量的要求 .................................................................................................... 1 1.2.3钢包净空高度的要求 ................................................................................................ 1 1.2.4钢壳表面温度的要求 ................................................................................................ 1 1.3钢包用耐火材料的使用现状 ............................................................................................ 1 1.3.1浇注钢包的使用现状 ................................................................................................ 2 1.3.2砖砌钢包的使用现状 ................................................................................................ 3 1.3.3钢包水口系统用耐火材料 ........................................................................................ 5 1.3.4钢包吹氩系统用耐火材料 ........................................................................................ 7 1.4钢包用耐火材料的设计思路 ............................................................................................ 7 1.4.1精炼用的砖砌钢包设计思路 .................................................................................... 7 1.4.2普通的浇注钢包设计思路 ........................................................................................ 8 1.5选择课题的背景 ................................................................................................................ 8 第二章 钢包用耐火材料的设计 ................................................................................................... 9

2.1浇注钢包的设计方法 ........................................................................................................ 9 2.1.1包壁绝热层的设计方法 ............................................................................................ 9 2.1.2钢包工作层的设计方法 ............................................................................................ 9 2.1.3浇注钢包施工方案 .................................................................................................. 12 2.2砖砌钢包的设计 .............................................................................................................. 13 2.2.1砖砌钢包的结构设计 .............................................................................................. 13 2.2.2工作层砖型和数量的设计方法 .............................................................................. 13 2.3钢包传热模型与壁面温度计算推导方法 ...................................................................... 21 2.3.1钢包壁的稳态热模型计算推导方法 ...................................................................... 21 2.3.2钢包底的稳态热模型计算推导方法 ...................................................................... 22 2.4圆柱形钢包容量与水口最小孔径关系式的推导 .......................................................... 22 2.5钢包成本分析计算 .......................................................................................................... 23 2.5.1材料量的核算准则 .................................................................................................. 23 2.5.2价格核算准则 .......................................................................................................... 24

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2.5.3维修量的计算准则 .................................................................................................. 24 2.6钢包用功能材料的外形设计 .......................................................................................... 24 2.6.1透气砖系统耐火材料的尺寸设计 .......................................................................... 24 2.6.2滑动水口系统耐火材料的尺寸设计 ...................................................................... 26 2.7钢包用耐火材料使用情况统计 ...................................................................................... 28 第三章 钢包用耐火材料的优化设计思路 ................................................................................. 32

3.1影响精炼钢包寿命因素的理论分析 .............................................................................. 32 3.2钢包不同部位的耐火材料寿命匹配原则 ...................................................................... 33 3.3钢包内衬经济适用性原则 .............................................................................................. 33 第四章 总结 ................................................................................................................................. 35 参考文献 ....................................................................................................................................... 36 致 谢 ........................................................................................................................................... 37

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第一章 文献综述

1.1钢包的作用

钢包也叫盛钢桶是冶金工业的重要容器件，起着储存、转运钢水的作用，同时还要进行炉外精炼的双重任务，随着炼钢技术的发展，我国的钢包用耐火材料也得到了很好的发展。钢包使用寿命的长短，不仅关系到耐火材料的消耗，而且直接影响炼钢的正常生产。特别是随着转炉寿命的提高，连铸比的增加和炉外精炼技术的进步，钢包处于容量大、钢种多、温度高、时间长等日益苛刻的使用条件，对钢包用耐火材料的要求也不断提高，所以世界各国都在积极研究开发各种新材质耐火材料，以提高现有耐火材料的质量，延长耐火材料的使用寿命，降低耐火材料的吨耗[1]。 1.2对钢包的使用要求 1.2.1钢包用耐火材料的要求

(1)耐高温。能经受高温钢水长时间作用而不熔融软化。 (2)耐热冲击。能反复承受钢水的装、出而不开裂剥落。 (3)耐熔渣的侵蚀。能承受熔渣对钢包内衬的侵蚀作用。

(4)安全。要求钢包在使用过程中间不红包、不漏钢，保证安全作业。

(5)内衬具有一定的膨胀性，在高温钢水作用下，内衬之间紧密接触而成为一个整体。 (6)具有足够的高温机械强度，能承受钢水的搅动和冲刷作用。 (7)成本和其它要求。 1.2.2钢包盛钢量的要求 1.2.3钢包净空高度的要求

VD炉处理时带渣操作会发泡，因此要求钢包要有一定的净空，以防止钢水溢出。RH处理时要求真空槽能进入钢包内，使得RH浸渍管插入钢水中，由于真空槽不能无限度的下降，综合这些要求，一般在将净空控制在300mm左右即可。 1.2.4钢壳表面温度的要求

钢包在使用时，钢壳温度不能过高，以防止钢壳变形及保证在钢包周围工作的人和设备的安全，通常要求小于等于300℃。资料介绍，对于钢包包壳的温度要小于包壳材质的蠕变温度，一般应小于300-350℃(碳钢的蠕变温度300-350℃，合金钢的蠕变温度为350-400℃)[2]。所以通常在设计钢包内衬时要根据耐火材料的导热系数合理计算出钢壳表面温度，从而达到预期目的。 1.3钢包用耐火材料的使用现状

根据目前常见的钢包可以将钢包分为以下几种：

a根据钢厂冶炼工艺不同可以分为：转炉钢包、电炉钢包； b根据冶金作用可以分为：普通钢包、精炼钢包；

c根据材料及施工方法不同可以分为：浇注钢包、砖砌钢包；

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d根据容量大小不同可以分为：50t以上的为大钢包、50t以下的为小钢包； 下面就依据施工方法的分类不同从浇注钢包和砖砌钢包分别叙述： 1.3.1浇注钢包的使用现状

在我国一般其公称容量在50吨以下的不带精炼的转炉普通钢包，其工作衬一般采用浇注料整体浇灌成型。工作衬一次性使用寿命一般在50-60次左右，最高在70-80次左右，甚至个别钢厂有在100次以上的。为降低吨钢耐材消耗，许多钢厂钢包工作衬在使用一定次数后，将残衬表面的残钢、残渣清理掉，俗称剥皮，然后再坐上胎模浇灌一定厚度的浇注料，待烘烤后继续投入使用，可大大降低成本，该过程也叫套浇，其第1次留下的残衬相当于永久衬，能维持2-3个包役。钢包工作衬的材质有铝镁质、高铝尖晶石质等，按结合剂可分为低水泥、超低水泥和无水泥耐火浇注料。 1.3.1.1高铝尖晶石浇注料

钢包内衬不定形耐火材料自80年代推广应用以来，已由原来的普通铝镁浇注料发展到铝镁尖晶石浇注料，浇注料性能明显提高。铝镁尖晶石浇注料具有密度大、强度高、耐侵蚀、抗剥落、磨损率低等优点，能显著提高包龄，因而被众多厂家采用。筑衬工艺由捣打、投射、振动发展到胎模振动，胎模振动降低了钢包耐火材料消耗。取得良好效果，钢包包龄平均可达70-80次。具有振动均匀、操作简便、劳动效率高等优点，并且可实现钢包内衬连续套浇[3]，其理化指标如表1-1所示。

表1-1 高铝尖晶石浇注料理化指标

项目 化学成分,% 体积密度,g/cm

3

内容 MgO+Al2O3 110℃×16h 1550℃×3h 110℃×16h 1550℃×3h 110℃×16h 1550℃×3h

指标 80-90 2.85 2.80 8 10 ±0.1 ±1.0

抗折强度,MPa

线变化率,%

1.3.1.2低水泥耐火浇注料

低水泥耐火浇注料是在粘土结合耐火浇注料的基础上开发的，也是在20世纪80年代得到蓬勃发展的新一代耐火浇注料。其主要品种有低水泥、超低水泥和无水泥耐火浇注料，它集多种耐火浇注料的优点于一身，具有高密度、低气孔、高强度、低磨损、耐热震和抗侵蚀等特点，同时还具有体积稳定性强和施工用水量低等特性因此应用广泛，使用效果较好和社会经济效益显著[4]。表1-2是低水泥、超低水泥、无水泥浇注料的使用性能数据统计[5]。

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表1-2 低水泥、超低水泥、无水泥浇注料的使用性能

成分 氧化铝,% 氧化硅,% 氧化钙,% 加水量,% 110℃×16h

体积密度,g/cm3

1000℃×3h 1500℃×3h 1650℃×3h 110℃×16h 1000℃×3h

气孔率,%

1500℃×3h 1650℃×3h 110℃×16h

抗折强度,MPa

1000℃×3h 1500℃×3h 1650℃×3h

- - - - - -

23.7 - 5.3 5.4 4.5 -

19.5 - 4.7 3.7 6.5 -

19.7 - 2.5 2.1 7.2 -

17 15 4.7 11.0 - -

18.5 16.5 30 10.0 12.0 13.0

17.9 13.9 3.0 9.0 12.0 20.0

12.7 11.7 3.0 9.0 18.0 15.0

A 94 - 5 9 - - - - - -

B 94 - 5 9 2.81 2.67 2.8 - 17.5 25.5

C 96 - 3 8 2.96 2.8 2.93 2.94 15.3 23.7

LCA 98 4 2 6 2.95 2.93 2.99 - 18.3 21.9

LCB 95 - 2 7 2.87 2.84 2.95 2.96 11 19

ULC 99 - <1 6 3.2 3 3.1 3.1 15.7 -

CFA 100 - - 4-5 3.2 3.2 3.2 3.2 14.8 -

CFM 92 8 - 4-5 3 3 3.1 3.1 13.6 -

1.3.2砖砌钢包的使用现状

在国内大型转炉钢包、UHP电炉钢包和其他普通功率、高功率电炉钢包都要采用炉外精炼装置以提高钢水质量，这样对包衬的使用环境提出了更高的要求，普通的浇注料就无法满足工艺要求，所以一般采用砖砌的方式来完成。 1.3.2.1绝热层

在国内一般采用的是硅酸铝纤维，但最近几年还研究一种通过纳米技术和纳米材料开发的新型绝热材料和绝热机构，具有高温强度、尺寸稳定的复合绝热层在钢包中应用良好

[6]

，但价位比较高。

在精炼钢包永久层的发展中，从高铝砖砌筑到轻质浇注料浇注成型，而再到现在的新

1.3.2.2永久层

型自流浇注料整体打结。自流浇注料的优点越来越明显，表1-3、1-4是轻质浇注料与新型

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自流浇注料的理化指标比较。

表1-3 轻质浇注料与新型自流浇注料理化指标比较[7] 材料

Al2O3

化学成分,%

MgO SiO2

显气孔率,% 线变化率,% 体积密度,g/cm

3

轻质浇注料

>30 - <30 17.3 - 0-(-0.6) ≤1.3 - ≥3 ≥5 - ≥0.9 <0.35

自流浇注料

92.0 6.0 0.3 - 23.6 +1.54 3.01 2.91 37.1 54.0 3.2 7.0 -

110℃×24h 1500℃×3h 1500℃×3h 110℃×24h 1500℃×3h 110℃×24h 1500℃×3h 1200℃×3h 1400℃ 700℃

耐压强度,MPa 附着强度,MPa 高温抗折强度,MPa 导热率,w/m.k

表1-4 精炼钢包永久层采用不同材质及砌筑工艺的对比

项目 施工方法 砌筑工艺 耐材维护 烘烤方法

高铝T-3砖砌筑

砌筑 复杂 部分修砌 单独烘烤

轻质浇注料打结

模具浇注 比较简单 局部修补 脱模后单独烘烤

自流浇注料无模具打结

无模具浇注 简单 局部修补

与工作层一起烘烤，无需

单独烘烤

耐材寿命,炉 耐材成本,元/吨钢 允许使用温度,℃

200-500 0.175 1300-1400

1000-1200 0.106 1650-1700

1500 0.088 1650-1700

1.3.2.3工作层

(1)熔池用耐火材料

精炼钢包工作衬在使用时熔池与渣线相比，就不是那么苛刻了。包壁的熔池主要承受负荷、急冷急热、钢水的冲刷等因素。因此，在精炼钢包熔池部位一般采用Al2O3-MgO-C砖砌筑。

(2)渣线用耐火材料

精炼钢包渣线一般选用耐侵蚀、抗热震性能好的优质MgO-C砖或MgO-CaO-C砖砌筑。精炼钢包一次性或综合包龄一般在60-80次左右，渣线一次性寿命在30-40次左右，因此

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中间需要更换1次或2次渣线。表1-5是镁碳砖的理化指标[8]。

表1-5 镁碳砖的理化指标

等级 低档 中档

残碳,% 6 10 6 0 4 6 10 14 6 10 14

镁砂

MgO,％ 94 94 96 96 96 97 97 97 97.5 97.5 97.5

CaO,％ 3 3 2.1 2.1 2.1 2 2 2 1.2 1.2 1.2

SiO2,％ 1.5 1.5 1.0 1.0 1.0 0.7 0.7 0.7 0.5 0.5 0.5

体积密度,g/cm3 气孔率,%

3.03 3.00 3.04 3.05 3.00 3.08 3.05 3.00 3.12 3.02 3.02

<7 <7 <6 <5 <5 <5 <5 <5 <4 <5 <5

耐压强度,MPa

>30 >30 >30 >40 >30 >40 >30 >35 >60 >35 35

高档 特优级

(3)包底用耐火材料

精炼钢包包底所用的材料与熔池的基本一致，都采用铝镁碳砖砌筑，对于包底冲击区在出钢时因承受钢水的反复冲击比其他部位损毁的要快，所以，砌筑该部位时通常采用立砌加厚的方式，使冲击区部位与其它部位保持同步损毁，表1-6是铝镁碳砖的理化指标[9]。

表1-6 铝镁碳砖的理化指标

指标

名称 MgO,％;≥ Al2O3+MgO,％;≥

C,％;≥ 体积密度,g/cm3;≥ 显气孔率,%;≤ 常温耐压强度,MPa;≥ 0.2MPa荷重软化开始温度,℃;≥

LMT-76 14 76 8 2.90 8 55 1670

LMT-74 12 74 8 2.85 9 45 1630

LMT-72 10 72 7 2.80 10 40 1600

1.3.3钢包水口系统用耐火材料

现在国内外绝大多数钢包都装上了滑动水口系统(包括上、下水口、上、下滑板)。在使用过程中，由于需要长时期承受高温钢液的化学侵蚀和物理冲刷，经受激烈和瞬变的热冲击和机械磨损，使用条件极为苛刻[10]。所以在设计钢包时要根据钢包的使用情况和包衬的使用寿命，合理选择适当的材质来搭配从而达到更好的使用效果。以下是水口座砖、上

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水口、滑板、下水口以及引流砂的理化指标如表1-7、1-8、1-9、1-10、1-11所示。

表1-7 濮耐钢包水口座砖主要理化指标

项目

Al2O3

化学成分,%;≥

MgO Cr2O3

体积密度,g/cm3;≥ 抗折强度,MPa;≥ 耐压强度,MPa;≥

1500℃×3h 1500℃×3h 1500℃×3h

PN-WS6 82 5 - 2.95 15 80

PN-WS8 83 4 3 3.00 15 80

PN-WS9 84 4 4 2.95 12 60

表1-8 濮耐上水口主要理化指标

名称 化学成分 PN-KLT-M PN-KLT-M2 PN-KLT-O PN-KLT-A PN-KLT-B PN-KLT-H PN-SLH-M39

MgO - - ≥65 - - - -

化学成分,% Al2O3 ≥80 ≥75 - ≥68 ≥60 ≥70 ≥60

ZrO2 - - - - - - ≥4

C ≤6 ≤6 ≥4 ≤8 ≤8 ≥3 ≥3

体积密度,g/cm3

≥2.90 ≥2.80 ≥2.70 ≥2.70 ≥2.60 ≥2.75 ≥2.70

物理指标 显气孔率,%

≤15 ≤15 ≤15 ≤15 ≤15 ≤15 ≤15

耐压强度,MPa

≥70 ≥60 ≥45 ≥40 ≥40 ≥40 ≥40

表1-9 滑板的材质及主要理化指标

名称

体积密度,g/cm-3 显气孔率,% 耐压强度,MPa 抗折强度,MPa;1400℃×3h 热膨胀率,%;1500℃×3h

Al2O3

化学成分,%

MgO ZrO2 C

铝碳质 2.8-3.00 7.5-9.0 130-200 11-14 - 70-75 - - 12-15

铝碳锆质 3.06-3.18 6.0-9.0 150-230 13-16 1.0-1.1 70-75 - 7-10 5-10

镁碳质 2.94-3.09 4-9 130-180 30-45 1.94 8-15 80-90 - 3-5

尖晶石碳质 2.90-3.15 6-10 160-190 30-36 1.26 23.7 75.3 - 3-4.5

氧化锆质 4.98-5.35 2-11 150-560 9-14 1.03 - - 93-97 0-2.0

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表1-10 濮耐下水口主要理化指标 化学成分,%

名称

MgO

PN-KLT-M2 PN-KLT-A PN-KLT-B PN-KLT-N

- - - ≥60

Al2O3 ≥75 ≥68 ≥60 -

C ≤6 ≤8 ≤8 ≥4

体积密度,g/cm3

≥2.80 ≥2.70 ≥2.60 ≥2.70

物理指标 显气孔率,%

≤15 ≤15 ≤15 ≤15

耐压强度,MPa

≥60 ≥40 ≥40 ≥40

表1-11 濮耐引流砂主要理化指标

名称 PN-YK10 PN-YK5

SiO2,％;≤ 27 35

Fe2O3,%;≥

7.5 5

Cr2O3,%;≥

30 25

C,% 2 2

耐火度,℃;≥

1750 1750

松装比重,g/cm3;≤

2.10 2.10

1.3.4钢包吹氩系统用耐火材料

钢包透气砖作为炉外精炼关键的功能元件，其作用是加速冶金物化反应的进行，均匀钢水成分和温度，缩短冶炼时间，同时促进钢液中夹杂物随气体上浮，减少钢液中非金属夹杂，洁净钢水，提高钢的质量，其使用效果直接影响到精炼操作能否顺利、安全地实施

[11]

。表1-12是透气座砖和透气砖的理化指标[12]。

表1-12 透气砖、座砖主要理化指标

指标

项目

T-80

Al2O3,%;≥

80 92 20 - 1680

T-85 85 92 20 - 1680

Z-80 80 92 20 85 1680

ZB-80 80 92 19 40 1680

Z-85 85 92 20 85 1680

ZB-85 85 92 19 45 1680

(Al2O3+Cr2O3+MgO),%;≥

显气孔率,%;≤ 常温耐压强度,MPa;≥ 0.2MPa荷重软化开始温

度,℃;≥

T、Z、B分别是透气砖、座砖、不烧的意思

1.4钢包用耐火材料的设计思路 1.4.1精炼用的砖砌钢包设计思路 1.4.1.1保温层

保温层一般采用轻质耐火材料，其要具有比重轻、耐高温、热传导率低、热容小、受

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热膨胀小、隔热性能好等优点。 1.4.1.2永久层

永久层要求导热率低，隔热性能好，还要求它能够在1300-1400℃下长期使用，并具有足够的常温和高温强度。 1.4.1.3工作层

钢包内衬耐火材料的选择应考虑材质、经济性、精炼工艺、冶炼的钢种等因素[2]。 a钢包内衬的材质对钢包的使用安全非常重要。理论上，应根据钢液温度、钢液在钢包内的存放时间、耐火材料的理化性能、预期的使用寿命来确定内衬的材质和砌筑厚度，但在实际设计时，通常根据各种耐火材料的蚀损速率来选择耐材种类和厚度。

b经济性对钢包内衬选用的影响。选用耐火材料的经济性通常用吨钢成本来衡量，它可以用下式计算：

吨钢成本(元)=∑［单耗(Kg/t)×耐火材料单价(元/吨)］

c精炼工艺对钢包内衬选用的影响。在精炼过程中，钢包内衬的工作条件是： (1)高温，一般精炼温度在1600-1700℃，甚至高达1800℃；(2)在高真空下，衬砖与钢水反应加剧，影响内衬的稳定性；(3)当采用电弧加热时，距电弧最近处的包衬局部过热；(4)精炼炉渣成分和碱度范围波动大；(5)钢液在钢包内停留时间长，有些精炼时间长达160-230min；(6)钢液、炉渣、气流的强烈冲刷，使得工作衬砖受到严重的热震作用和间歇式温度剧变等。因此精炼钢包，特别是重要部位的内衬，要选用高档耐火材料。

d冶炼钢种对钢包内衬选用的影响。冶炼钢种不同，应选用不同材质的耐火材料。如冶炼超低碳钢、IF钢、铝镇静钢宜采用高铝尖晶石浇注料或高铝砖，不宜采用含碳的镁碳砖、铝镁碳砖和镁铝碳砖。而冶炼含锰量和含氧量较高的钢种，宜用抗侵蚀的镁碳砖和铝镁碳砖，而不宜选用高铝砖。对于浇注含Ti和Al的不锈钢宜用锆英石砖。对于要求含铬量极低的钢种，不宜用镁铬质砖。对于低P低S钢种以及要求夹杂少的特殊钢种，宜用白云石质类的碱性砖，不宜用粘土砖、叶腊石砖。在浇注沸腾钢时，应尽量避免选用含碳耐火材料，否则内衬使用寿命较低。 1.4.2普通的浇注钢包设计思路

普通浇注钢包在设计时也要考虑以上1.4.1中所提到的条件，只是若采用剥皮套浇技术，其一般不设永久层只做保温层和工作衬，但设计思路不变。 1.5选择课题的背景

学习钢包用耐火材料的知识，学习钢包方案的设计方法，根据公司现有产品的使用情况，尝试优化设计钢包耐材配置。

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濮阳职业技术学院论文 第二章 钢包用耐火材料的设计

随着炼钢工业的不断发展，钢包的使用寿命也在不断的提高，但是提高钢包的使用寿命不能只靠单纯的提高材质的质量，还要根据钢包的使用环境和损毁部位合理的砌筑钢包内衬，从而达到提高钢包使用寿命。以下分别从浇注钢包和砖砌钢包的设计方法来进行探讨。

2.1浇注钢包的设计方法 2.1.1包壁绝热层的设计方法

在国内采用硅酸铝纤维作为大中型钢包的纤维隔热保温板，这种产品导热率低并能抵抗一定的钢水静压力，可加强钢包的保温，减少钢水热能损失，降低钢包包壳温度，减少钢包周转过程中的温降，从而达到降低出钢温度、节能降耗、优质高产的目的[13]。材料性能指标见表2-1。

表2-1 硅酸铝纤维的性能指标

项目 Al2O3+SiO2 体积密度

加热线变化率,1100℃×6h 导热率(热面1000℃) 压缩强度(厚度方向压缩20％)

耐火度

指标 98.30％ 710kg/m3 -1.86％ 0.136W/m.k 1.92MPa >1800℃

保温层采用硅酸铝纤维，一般情况下贴10mm厚即可。施工时先用粘结剂和火泥配制成泥浆，用泥浆将其与包体贴合在一起并合缝压实。材料与材料之间必须合缝勾浆，不留任何空隙。保证钢包均匀受力，不致使钢包衬局部应力集中而破裂。保温板粘贴牢固且具有一定强度后再进行永久衬或工作衬的浇注。 2.1.2钢包工作层的设计方法

浇注钢包根据使用时的环境，从普通不精炼钢包和精炼钢包来分别阐述在设计时钢包内壁厚度以及材料的体积重量等计算方法。 2.1.2.1普通不精炼钢包

图2-1是普通不精炼小钢包的设计图，由图中所给的数据根据下面的计算公式(2-2、2-3、2-4)可以推出：包壁的体积、包底的体积和保温层的面积，从而根据选用的材质体积密度依据计算式(2-1)计算出各种材料的数量和重量。

将钢包内壁工作层看作是圆台，根据圆台的体积计算方法来计算包壁工作层所用的耐材的体积。

工作层所用材料的质量：M

??（V1?V2) (2-1)

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包壁的体积：

dd??d??D?d1???d??D?d1??1D2D?dd21V1??H[??]??H(1?1?)?Sb (2-2)

3444344422?d??D?d1????d??D?d1???d2?d2)1V??h(包底的体积：2 (2-3)

344422保温层面积：S?Hd?D??L L? (2-4) 2SinaD:钢包壳上部内壁直径 b:钢包绝热层厚度 d: 钢包壳底部内壁直径 H:钢包高度

d1:钢包口工作层内径 h:钢包底工作层厚度 d2: 钢包熔池底内径 L:钢包母线长度

ρ:材料的密度 a:钢包母线与水平面的夹角

图2-1 普通不精炼小钢包设计图

2.1.2.2简单炉后处理的精炼钢包

精炼钢包的使用条件比较苛刻，所以使得钢包内部造成了不同程度的损毁，为了使钢包内衬损毁达到一个平衡状态，就在损毁严重的部位把工作层加厚或者使用高档料来达到要求。图2-2是某钢厂浇注精炼钢包。

该精炼钢包在耐火纤维毡外面又铺设了一层粘土砖作为永久层，大多数浇注钢包一般不设永久层，在使用过程中采用剥皮套浇技术。上渣线部位采用高档铝镁浇注料，下渣线采用加厚的方式，从而加强了渣线的抗侵蚀能力。

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钢包在设计完成后，通过AotoCAD直接生成不同材质面域的体积，然后根据不同部位使用的材质体积密度，从而求出各种材质所用的质量和价格。钢包内所用的各种材料，在技术方案里要附上材料的理化指标和耐材消耗明细表。表2-2列出了图2-2钢包使用耐材消耗情况明细样表。

图2-2 某钢厂浇注精炼钢包设计图 表2-2 钢包使用耐材消耗情况明细样表

材序号 砌筑部位 料名称 牌号PN- 块 Kg t 元/吨 元/吨 数量 单重 总重 包装 运费 零利润出厂价 元/吨 单价 总价 元 吨钢零利润价 元/吨钢 元/吨 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

绝热层 永久层 渣线 熔池/包底 整体透气砖 水口座砖 上水口 上、下滑板 下水口 铬刚玉火泥 粘土火泥 引流砂

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2.1.3浇注钢包施工方案 2.1.3.1整体浇注钢包施工方法

(1)包底浇注料完全凝固有足够强度后才能浇注包壁。

(2)首先将胎模上均匀刷上一层黄油或者废机油，然后安装胎模，要求胎模安放平、稳、实，并且要求四周与包壁钢板的间距尽量保持均匀，才能保证浇注的工作层厚度一致。

(3)胎模放置好后，一定要固定牢，必要时可以焊接。

(4)浇注工作层之前，要把必要的准备工作(搅拌机、振动棒等)做好，然后按照要求进行施工，包括加水量的控制，加料方式位置，要求尽量从钢包四周均匀加料，防止胎模移位，振动充分，直到完全泛浆为止，才能保证施工后的工作层没有较多的麻面和气孔。

(5)钢包工作层要求一次性施工完毕。

(6)一般在施工完毕8-16小时以后可以脱模(视环境温度而定)，但是脱模前必须检查表面浇注料的强度，如果仍有料没有凝固，要延长脱模时间，必须等到浇注料有足够的强度才能脱模。

(7)脱模自然干燥24小时后，可以烘烤。 2.1.3.2采用剥皮套浇的浇注钢包施工方法

精炼钢包在新包使用一段时间后可采用剥皮套浇来降低吨钢耐材消耗，其施工方法如下：

(1)清除工作面和夹在里面露出的残钢残渣，不得有任何一点残钢。

(2)观察准备剥皮钢包包壁浇注料状况，如没有大的问题可以决定不剥皮，进行钢包浇注料工作衬套浇。

(3)下胎模测试，如胎模能够落位，周围平均间隙大于30mm，则提起胎模进行直接套浇的准备。

(4)如包壁较厚胎模不能落位，可采取措施修补上部，更换渣线继续使用一定次数后，再作决定是否套浇。

(5)决定剥皮的钢包，拆除凸出的浇注料块和渣块，与周围浇注料厚度相当即可。 (6)将包底灰渣清理干净，按要求砌筑好水口等部位后，用钢包浇注料将包底浇筑平整。 (7)将工作衬的上端面剥皮，重新浇注上端面。

(8)安放胎具：根据下壁厚度划出胎膜下端定位圆圈，放入胎模到所定位置，测量胎模上端与包壁永久层的间距后进行调整，要求间距尺寸公差小于10mm，透气砖侧可大于对边20mm。

(9)用振动棒振动浇灌，下部振动棒不能插入的地方，浇注料配水比例可适当增加以提高浇注料流动性。其余按正常浇注操作，应特别注意振动密实，能下振动棒的地方不得有疏松偏析现象，取出振动棒时一定要缓慢，以防形成孔洞。

(10)浇完后养生24小时脱模，检查浇注效果，对缺角和疏松部位用钢包修补料修补完善。

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(11)使用中加强检查，如发现≥50mm以上的局部脱落应立即停包冷修。

(12)中途停包冷修时要全面检查套浇层，发现脱落及裂纹均要用钢包修补料补好。 2.2砖砌钢包的设计

砖砌钢包在设计时考虑的因素要比浇注钢包的多一点，首先要从冶炼工艺和钢种来考虑，其次要根据钢包盛钢量、净空高度来满足钢厂需要，最后要根据预期钢包使用寿命、渣线使用寿命从而来确定内衬各材料的厚度和材质的选择。 2.2.1砖砌钢包的结构设计 2.2.1.1绝热层的设计

砖砌钢包的绝热层设计和浇注钢包的设计思路及施工方法一样，在前面2.1.1已经详细介绍过了在这不作过多的介绍。 2.2.1.2永久层的设计

根据钢包工作衬及残衬的特点，要求所设计的永久层要适中。太厚，则工作层厚度变薄，影响使用寿命；太薄，则施工强度低。综合考虑钢包使用的安全性和施工性，从而来确定永久层的厚度[14]。

在永久层施工时若采用浇注料，则根据浇注包整体浇注施工方法一样。若采用自流浇注料，可以采用永久层和工作层一块施工来砌筑，先预留好工作层厚度，然后在砌筑几层工作层用砖后将自流态的浇注料注入包壁工作层与耐火纤维毡之间的空隙中，用泥刀插实，反复重复操作，直至钢包砌筑完毕，这种方法无需振动，取消座模、脱模等繁琐工作而降低劳动强度，省时、省力，降低成本。但缺点是在第一次中修时拆包后可能永久层的表面不是很平整，需要进行二次修整后再砌筑工作层。 2.2.1.3工作层的设计

工作层用耐火材料的设计主要是厚度和砖型的设计，工作层的厚度是根据钢厂目前冶炼环境和工艺，然后选择能满足钢厂要求使用寿命的耐火材料，这就需要根据耐火材料的侵蚀速率来计算了。根据钢水的液面高度来确定渣线以及渣层厚度。砖型的设计在下一节专门介绍。

2.2.2工作层砖型和数量的设计方法

钢包工作层采用砖砌时，每个钢厂的钢包壳尺寸都不相同且钢包内径也不相等，所以为了在砌包时方便砌筑，我们将钢包内的砖型分为直型砖、侧厚楔形砖、竖厚楔形砖、竖宽楔形砖，这样我们可以根据钢包的尺寸半径来合理选择不同的砖来搭配砌筑。图2-3是钢包常用配砌砖型[15]。

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直形砖

侧厚楔形砖

竖厚楔形砖

图2-3 砖砌钢包所用四种不同的砖型图

竖宽楔形转

下面根据现有的这几种砖型从砖型搭配上分别来叙述其砖型各尺寸间的关系以及数量的计算方法：

2.2.2.1直型砖与楔形砖系列

（1）单楔形砖的半径及极限块数的求法[16]

在一个砖环中实际上是由若干(K)个梯形砖体砌筑的，图2-4是单个楔形砖的放大图。内外圆周长2πr0及2πR0只能近似等于axK及adK，所以r0和R0只能近似作为楔形砖的内半径和外半径，所以：

adR0?axR0?badr0?b?axro

图2-4单楔形砖示

意图

R0?R楔? 可以推出：

adbad?axaxbro?ad?ax (2-5)

对于这种宽楔形砖每环极限块数为K’0：

K'O?2?r02?R02??r0?b?? K'O? axadadadK'O?2?r0?2?b 2?r0?axK'O

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所以结合两个式子所得：adK'O?axK'O?2?b 即： K'O?K楔?（2）“等大头尺寸”系列[17]

在直形砖的配砌尺寸与楔形砖的大头尺寸相等(均取

2?b (2-6)

ad?axad)的情况下，即所谓“等大头尺

寸”系列如图2-5所示，外半径为R的混合砖环内，楔形砖数量K楔及直形砖数量K直可由下面的方程组导出：

图2-5 大头尺寸相等的直型砖与楔形砖

?adK直?adK楔?2?R2?bK?? 解之得：楔??aK?aK?2?R?bad?axx楔?d直

2?R由于采取等大头尺寸系列，混合砖环的总数为：K总?ad

K直?K总?K楔

?2?R?K楔ad? ???Rb?2????aad?ax?RR??2???楔??aad?将(2-5)式中的R楔?adb代入 ad?ax?RR楔?K?2?在上式结果中直???由于a?ad所以“等大头尺寸”系列楔形转和直型砖

?aad?所用砖的数量结果计算式可以写为：

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2?b?K??楔a?adx? (2-7) ??K?2??R?R楔???直?aa???（3）“不等大头尺寸”系列

当直形砖的配砌尺寸a不等于楔形砖的大头尺寸a大时(见图2-6)，外半径为R的混合砖环内，砖量配比可由下面的方程组推导：

图2-6大头不相等的直型楔形砖

??aK直???aK直2?b?K??adK楔=2?R楔?ad?ax?

?axK楔=2??R?b? 解之得： ?aK?K?2?R?d楔直?aa?2?RadK楔K直??

aaadb2?2?R???

aad?axaadb2?R2?R楔?RR楔??RK???2???因为 楔，所以直?ad?axaaa??a所以在“不等大头尺寸”系列楔形转和直型砖所用砖的数量结果计算式可以写为下式：

2?b?K??楔a?adx?? (2-8)

R??R楔?K?2????直?aa???（4）“等平均尺寸”系列

当选用楔形砖的大小头平均尺寸

ad?ax等于所配砌的直型砖a时如图2-7，外半径为2

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R（砖环中心半径为R中?R?b）的砖环内，两种砖所用的数量可由下面的方程组推导： 2 图2-7等平均尺寸的楔形砖与直型砖

?b??2?b?aK?aK=2?R??中??直d楔?K楔?a?a2???dx? 解之得：?

b???K?K?K?aK?aK=2?R?总楔?直x楔??直中?2???鉴于“等平均尺寸”尺寸系列的特点，砖环总砖数K总=2πR中b，将R中=R?代入a2π?2R?b?K总=，所以直型砖的数量可写为：

aK直???2R?b?a2?b? ad?ax?2?Rad?b?ax?b?2?ab? aa?ad?ax?ad?ax因为此处的a?，代入上式得：

2?a?a?ad?b?ax?b?2?b?dx?2?R2??2?R?2ad?b?K直??

aaa?aaa?ad?ax??dx?adb2?2?Radb???R楔所以上式可以化为：K直?又因为 aad?axaad?ax即：K直?2??R?R楔?a

所以“等平均尺寸”系列楔形转和直型砖所用砖的数量结果计算式可以写为：

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2?b?K??楔a?adx?? (2-9)

R???K?2?R?楔??直?aa???由以上(2-7、2-8、2-9)三组结果不难看出，无论采用直型砖与任意一种楔形砖配砌，

2?b?K??楔a?adx其计算砖型数量都采用?这个公式来计算，所以采取这个通式就很容易??K?2??R?R楔???直?a??a?计算出各种转型的数量。 2.2.2.2双楔形砖系列 (1)等大头尺寸系列

当两种楔形砖的大头尺寸相等均为

ad(见图2-8)时，外半径为R的双楔形砖砖环内，

大半径楔形砖块数K大及小半径楔形砖块数K小可由下面的方程组推导：

图2-8 大头尺寸相等的两种楔形砖

??adK大???axK大?2???R?b?ad?Ra2????K大??adK小=2?Rad?ax?a2?? 解之得：? (2-10)

?a2K小=2??R?b??K?2?R?K大?小ad?(2)等小头尺寸系列

当两种楔形砖的小头尺寸相等（均为ax见图2-9）时，内半径为r的双楔形砖砖环内，两种楔形砖的数量可由下面的方程组推导：

?2????R?b?ad?Ra2??K???aK?aK=2?r?b??大?d大1小ad?ax?a2? 解之得：? (2-11) ????axK大?axK小=2?r?K?2?R?K大?小ad?

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图2-9大头尺寸相等的两种楔形砖

(3)不等尺寸系列

当大半径楔形砖的大头尺寸

ad及小头尺寸ax与小半径楔形砖的大头尺寸a1及小头尺

寸a2都彼此不同时见图2-10，双楔形砖砖环内两种砖的块数可由下面的方程组推导：

图2-10大小头尺寸都不相等的两种楔形砖

??adK大???axK大2??a1r?a2R??K??a1K小=2?R?大axa1?ada2? ?a2K小=2?r 解之得：?2?aR?ar??xd?K??小axa1?ada2?因为r?R?b所以上面的结果还可以写成下式：

K大?2??axR?ad?R?b??2??a1?R?b??a2R? K小?

aa?aaaxa1?ada2x1d22???a1?a2?R?a1b?axa1?ada2??

2???ax?ad?R??adbaxa1?ada22??a1?a2?R2?a1b??axa1?ada2axa1?ada22??ax?ad?R2?adb??axa1?ada2axa1?ada2 (2-12)

由于ad、ax、a1、a2及b已选定，式(2-12)中k大、k小均为直线方程。k大式中R的系数

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2??ax?ad?2??a1?a2?为正值，k小式中R的系数为负值。在(2-12)式中砖环外半径R的应

axa1?ada2axa1?ada2用范围在小半径楔形砖的弯曲外半径R小与大半径楔形砖的弯曲外半径R大之间。在R

小

≤R≤R大条件下，大半径楔形砖块数k大的增多及小半径楔形砖块数的减小都分别同时与砖环外半径R的增大成直线关系。可见在直角坐标系中(以纵坐标表示楔形砖的块数，以横坐标表示砖环外半径)，相交叉的两条线段表示两种楔形砖的块数相等。线段端点的横坐标分别表示R小、及R大，将R?R小?a1b2?b代入(2-12)式中得k大=0及K小??K'小，a1?a2a1?a2即在最小半径砖环内不需要大半径楔形砖，但最小半径楔形砖为其极限块数。将

R?R大?adb2?b分别代入(2-12)式中得K大??K'大及k小=0，即在最大半径砖环内

ad?axad?ax不需要小半径楔形砖，但大半径楔形砖为极限块数。这样，按相配砌的两种楔形砖的主要尺寸参数(弯曲半径R小、及R大，极限块数K’小及K’大)划出三条线段来(见图2-11)。

图2-11 双楔形砖砖环砖量计算图

图中若砖环外半径为R则线段MN与PQ与砖环外半径R纵线段AD交点的纵坐标，分别表示该外半径砖环内两种楔形砖的块数；B点纵坐标表示k小，C点纵坐标表示k大，线段MQ表示K总。所以由图中便可直观地看出两种楔形砖块数的简化计算式为：

?R?R小?K'大??K大?R?R?大小? (2-13) ??R?RK'小?K?大小?R大?R小?

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所以，利用(2-13)中的计算公式就可以计算出，任意两种楔形砖在配砌时各种砖所需要的数量。

2.3钢包传热模型与壁面温度计算推导方法

在钢包耐火材料设计中，各层壁面的温度也是必须要考虑的，温降过快不但降低生产节奏而且钢包壳表面温度过高以致使工人无法近距离操作，所以在设计内衬耐火材料时要计算出各层壁面温度，从而来合理的选择合适的耐火材料来满足钢厂工艺及生产需要。 2.3.1钢包壁的稳态热模型计算推导方法

钢包在冶炼时，炉体与钢水及炉壳与周围环境的热交换行为是相当复杂的，为简化起见，计算分析时按以下形式考虑：把工作层、永久层、保温层、炉壳四层壁看成一维圆筒壁稳态温度场。在炉内，钢液和炉壁是接触传热，求解时按第一类边界条件处理，即工作层内表面温度为钢液温度。在炉体外部，即炉壳外面传热以有两种途径：一是与周围空气的对流散热；二是通过辐射向周围环境散热。计算炉壳外面按第三类边界条件考虑，即已知周围环境温度，将对流换热和辐射换热折合成综合换热系数考虑[18]。

计算包壁向外传递的热通量q时，必须要求出辐射传热系数为α1和对流传热系数α2。辐射传热系数α1可用下式求出：

??t?4?tf?4?1w????? ?1??Cb?? (2-14) ??100100t?t????????wf式中：tw为包壳外表面温度，℃；tf为包底外表面周围空气温度，℃；ε为耐火材料的黑度，取0.8；Cb为黑体辐射系数，5.67w/(m2·k4)；

对流传热系数α2可按垂直圆柱的经验公式计算[19]：

?tw?tf ?2?1.49??H?式中：H为定型尺寸，m，取包壁高度。

??? (2-15) ?14在计算时可假设tw为某一温度值后代入式(2-14)和式(2-15)，求出α1、α2，然后将数值代入下式中求出q值，计算热通量公式如下：

q?t1?tf (2-16) ri?11???ri2?rn?1??1??2?i?12??in1式中：t1为工作层内表面温度，℃；ri、ri+1、rn+1分别为第i层、第i+1层、第n+1层包壁半径及钢包外半径，m；λi为第i层壁的导热系数，w/(m·℃)。

根据上面求出的q值根据t1的温度值按照一维圆筒壁的导热来推算出包壳tw的温度

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值，最后与假设温度相比较，若误差超过5%则重新设包壳温度tw，最终计算出包壳的稳定温度，其壁面温度推算公式为：

ri?1ti?1?t1?q?lnr1i?12??i1n (2-17)

2.3.2钢包底的稳态热模型计算推导方法

对于钢包底来说，计算传热时唯一与包壁计算不同的地方是可将钢包底视为无限大平壁一维稳态导热来求。包内与包外的传热方式一样，包壳外表面的辐射散热系数α1与前面公式(2-14)计算一样，而对流热系数的计算公式可根据下面(2-18)式来求[20]。

对流系数α3的计算方法为：

?tw?tf ?3?0.59??L?入下式(2-19)中求出q值。

??? (2-18) ?15式中，L为定型尺寸，m；取包径的0.9倍。在计算时同样可设tw为某一温度值后代

q?t1?tf?i1???1??3i?1?in (2-19)

式中：δi为第i层壁的厚度,m；λi为第i层壁的导热系数，w/(m·℃)。根据求出的q值，然后通过t1和q的温度值按照一维平壁的导热来推算出包壳tw的温度值，最后与假设温度相比较，若误差超过5%则重新设包壳温度tw，最终计算出包壳的稳定温度，其一维平壁壁面温度推算公式为[21]：

tn?1?tn?q?n?n (2-20)

2.4圆柱形钢包容量与水口最小孔径关系式的推导

设钢包为圆柱形，高为H，直径为D。水口直径为d(如图2-12所示)，钢水流尽时间推到如下。

通过水口的平均钢液流速为V2?2gH，这是一个不稳定流动的问题，因钢液通过水口流出，所以dt时间内流出的质量为：

dMT???V2A2dt???2gHA2dt???2gH?d24dt，其中A2??d24

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由dt时间内钢水液面下降了dH，其质量为：

dMT??A1dH??则有：??D24dH，其中A1??d24dt

?D24

?D24dH???2gH1?D21dt??2??H2?dH

d2g两边积分，则有：

?te0dt??(?H0D1?)?Hd22g2?12?dH??Dd222g?0HH?12?dH

积分得：

22D2DD2H20te??2[2H2]H?22H2?2()

dgd2gd2g111D22H2)。 钢水流尽的时间为：te?2(gd若已知钢水出钢流尽时间为te，则可求出水口的最小直径d：

12Hd?D(2)4gte (2-21)

1

图2-12钢包示意图

2.5钢包成本分析计算 2.5.1材料量的核算准则

(1)各部分材料理论重量＝体积×典型密度值，投标方案只提供各种材料的总重，中标

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之后再设计提供各砖型的尺寸和数量。

(2)各种材料的富余量设置：定型材料按理论重量的3％计算，不定形按理论重量的5％计算(富余量是否考虑与生产数量有关)。

(3)火泥的计算：保温层硅酸铝耐火纤维板、硅钙板或轻质粘土砖用粘土火泥(优先选用PN-NN45B)，体积按保温层体积除以保温层厚度再乘以10计算；永久层用砖砌筑的，用同材质的火泥，重量按砖重量的8％；工作层采用湿法砌筑，火泥(包括填缝、找平等)按工作层重量的10％；如果采用干法砌筑，火泥用量在50Kg左右，填缝料用量按工作层重量的8％计算。

(4)包沿料的计算：包沿一般设置80-150mm厚的打结料，一般采用PN-T39进行打结。一般情况下包沿料的用量在0.1-0.3t左右，根据包的大小用量有所不同。如果钢包使用过程中需更换渣线，包沿料用量要对应增加。

(5)包脚捣打料的计算：砖砌钢包的包脚部位要采用镁质或镁铬质捣打料填满打实，保证钢包的安全运行。捣打料的用量一般在0.05-0.15t左右，根据包的大小用量有所不同。捣打料一般采用PN-RM3，有的钢包也可以采用PN-RM2。 2.5.2价格核算准则

(1)出厂零利润价＝材料零利润价+包装费+运输费+其它费用。

(2)全新包施工人工和机具费用，按“保温层耐材重量(单位：吨，下同)×200(单位：元/吨，下同)+永久层耐材重量×80+工作层耐材重量×80”计算，整体承包的再加全新包的30-50％作为期间维护、维修费用。设计室依此为基准价，综合考虑现场施工条件、有无其它承包项目等因素，可以上下20％的调动。

(3)胎具价格：胎具总重量×普通钢板市场价×180％核算。

(4)如果客户要求在客户所在地自租仓库，储备产品的，应考虑现场的储运费用，一般按30元/吨计算。

(5)如果需计算吨钢价或承包单包价，永久层统一般按5-10个包役计算(根据永久层的材质及厚度确定)。 2.5.3维修量的计算准则

(1)钢包底部透气座砖及水口座砖周围采用刚玉自流浇注料，优先选用PN-SF3。计算原则为座砖周围留40-50mm缝隙。根据缝隙的体积×自流浇注料的体积密度得出浇注料的重量。钢包小修、中修或更换透气砖、水口座砖时，包底要进行修补，每次修补用料在0.1-0.3t左右(根据钢包的大小及包底的损毁程度不同确定)。

(2)热态喷补料，按0.3-1.5吨/包，根据包龄要求和包的公称容积综合考虑。 2.6钢包用功能材料的外形设计 2.6.1透气砖系统耐火材料的尺寸设计

随着钢铁工业对钢纯净度的广泛需求，透气砖已成为炉外精炼和炉后处理的核心部件。透气砖一般安装在包底，特殊情况下可安装在包侧(即侧吹)，通过金属软管将透气砖

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同钢包上面固定的带有快速接头的钢管连接，氩源和快速接头的金属软管连接，使用方便。 (1)透气砖砖芯的设计方法

透气砖选型应根据钢包容量的大小决定。一般大容量钢包需大透气量的透气砖，选择时，大小头直径均应大些。反之，应小些。

a大小头直径铁皮泥缝增加量：5mm。 底板适用厚度：

大头直径小于：180mm，一般用：5mm底板 大头直径大于：180mm，一般用：3mm底板

b安全显示的设计原则和一些参数

透气砖原则上均应加安显，安显必须保证透气砖使用安全。安显设计要综合考虑钢包容量、精炼方式、时间长短、温度高低、浇钢时间等因素。一般钢包容量大，LF＋VD精炼时间长，出钢温度高，浇钢时间长的透气砖安显极限高度设置应高些，一般在135-150mm。若钢包容量较小，精炼时间和浇钢时间都不长，安显高度可略低些，但也不应低于120mm。

第一种安显是下部加安显块，其显示原理是：当透气砖使用到安全极限时，在浇钢作业完毕反吹透气砖时，透气砖端面上显示一个曲率半径同所加安显块端面的明亮图案，此时即说明透气砖已经达到安全极限。一般采用的安全块的规格有：Ф20×80、Ф25×120、Ф30×150、Ф40×150还有的要根据可客户要求来设计。安显块加入及配合参数见表2-3所示。

表2-3 安显加入及配合参数

透气砖大头直径

＜Ф150 Ф150-Ф185 ＞Ф185

安显块规格 Ф20×120或Ф25×120

Ф30×150 Ф40×150

第二种安显是上部加金属棒，其安全显示原理是：当浇钢作业完毕反吹透气砖时，透气砖端面上出现一个先亮后暗的曲率半径同所加金属棒端面的圆点。当此圆点不再出现时，即说明透气砖已经达到安全极限。一般不使用，在透气砖平均直径太小不能加安显块的才使用加金属棒的方法。安显金属棒的规格一般用Ф6-Ф6.5mmQ235钢筋。预留孔Ф9-Ф9.5mm略带锥度。

显然，上部加安显金属棒显示的是透气砖的有效使用高度，而下部加安显块则显示的是透气砖的安全预留极限高度，此点务必清楚。 (2)整体透气砖的设计方法

a外形参数

一般首先考虑满足用户要求。如果无特殊要求，则应尽量套用现有生产模具。

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b砖芯大头底面与外套底面平的，砖芯钢壳至少焊三个锚固爪，以防止砖芯脱落；如果砖芯大头底面进入外套一定高度，则不用焊锚固爪。但砖芯进入外套高度不应低于20mm。

c整体砖吊耳的放置

整体砖超过30Kg的均应加吊耳。吊耳均要对角放置。如有用户特殊要求的可焊在砖芯钢壳上。

(3)分体砖的设计方法

在原有砖芯的设计基础上主要考虑座砖的设计。 a透气砖与座砖的配合参数

小头Ф＋4mm泥缝 大头Ф＋3mm泥缝 一般底部大头都装平，但小头可高出座砖15-25mm。 b座砖

座砖可以做成整体的。也可以做成分体(上下座砖)的。如果做成分体的，下座砖高度不易过高，一般不应高出钢包永久层厚度；也可以做成复合式。如果做成复合式的，下部低档料的高度不宜高出钢包永久层厚度。一般在对角处加吊耳。

c垫砖

如果透气砖底面和锁紧装置顶端(顶到位)间隙较大，需要加垫砖。垫砖的直径比透气砖大头的直径小10mm左右。

2.6.2滑动水口系统耐火材料的尺寸设计 (1)滑板的设计

滑板图纸千变万化，样式繁多，同厂家不同型号其产品图纸都不尽相同。滑板的外型是由其所配套的机构所决定，因此，我们只有在详细的了解滑动机构的相关信息后才能够对滑板图纸做出最优化的设计。

结合目前市场情况，滑板图纸可按照配套的滑动机构做如下分类：Interstop系列、Flocon系列、正泰系列、黑崎-苏嘉系列、维苏威系列、濮耐系列、手动机构(B50、B60等)系列、特殊系列。

我们将滑板分为两大类：带钢壳滑板、不带钢壳滑板。滑板的具体设计： 第一：确定滑板的大体轮廓外型； 第二：确定滑板各部位的尺寸； 第三：确定滑板的公差(表2-4)；

第四：生产图纸与成品检测图纸必须严格区分。生产图纸必须详尽，便于指导生产，一些附件的尺寸必须有：钢壳厚度、距离板面的距离、钢带的型号(宽×厚)、打箍部位(即钢箍与非工作面的距离)、石棉垫和马口铁的厚度等；成品检测图纸简明扼要。主要标注外部尺寸：长度、宽度、滑板厚度、铸孔、子母台外部尺寸、中心距等；

第五：同一型号(滑动机构)的产品，设计时尽量保持统一，在使用没有问题的前提下，

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倒角尽量放大，便于成型时脱模。

表2-4 滑板设计过程中公差

带钢壳,mm

各部位名称

长度≤400

长度 宽度 中心距 铸孔 平行度 平面度 滑板厚度 子母台厚度 子母台外径 马口铁石棉垫

±1 ±1 ±1.5 ±1 0.5 0.05 ±0.5 ±1 ±1 -

长度＞400 ±1.5 ±1.5 ±1.5 ±1 0.5 0.05 ±0.5 ±1 ±1 -

长度≤400 +1.5/-2 +1.5/-2 ±1.5 ±1 0.5 0.05 ±0.5 ±1 ±1 +2/-3

长度＞400 +2/-2.5 +2/-2.5 ±1.5 ±1 0.5 0.05 ±0.5 ±1 ±1 +3/-4

不带钢壳,mm

(2)水口的设计

上水口主要考虑与水口座砖、上滑板之间的配合。因此设计过程中需要考虑的问题有： 第一：水口的定位段。一般情况下，上水口的定位段可以尽量走下线，不要走上线(其尺寸公差见表2-5)；

第二：铸孔的设计。上水口铸孔主要考虑与上滑板的配合面，其小头尺寸理论上可以按照模具设计准则控制；上水口的铸孔尺寸必须严格控制，设计中走上公差；特殊产品特殊标注。

第三：水口外径设计。上水口的外径尺寸，主要取决于水口座砖内腔尺寸和机构基座孔径尺寸，理论上设计过程中可以走负公差；

第四：子母台的尺寸设计。子母台主要是与滑板的子母台配合，因为上水口需要在钢包热周转过程连续使用，因此子母台是一个被逐渐破坏的过程。所以它的外观尺寸不是很重要。公差可以适当放宽，只要和滑板配合没有问题就可以。

第五：高度设计。水口的高度是水口所有尺寸一个控制相对比较宽泛的一个尺寸，因此，可以根据成型过程与市场积累的相关经验设计。

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下水口是和滑板同步使用的耐材，其需要在热修时随滑板一同更换。因为其需要安装在下水口旋套里面，同滑板一起对钢液实施控流，因此其在设计过程中主要需要考虑：

第一：下水口定位段和外径。下水口(大头)定位段与外径主要是与下水口旋套配合；另外(小头)定位斜段是与长水口配合。下水口外型尺寸取决于钢壳的外径，因此，只要对钢壳严格控制，理论上可以很好的控制下水口的定位段和外径。

第二：铸孔设计。下水口的铸孔设计思路基本同上水口。

第三：子母台设计。下水口子母台设计同上水口，可在上水口基础上严格一些。 第四：高度设计。同上水口设计。

表2-5 水口设计过程的公差确定

各部 位名称

高度≤200

±1.5 ±1 ±1.5 ±1.5 ±1 ±1

上水口/mm 高度200-300

±2 ±1 ±2 ±1.5 ±1 ±1

高度≥300

±3 ±2 ±2.5 ±1.5 ±1 ±1

高度≤200

±1.5 ±1 ±1 ±1 ±1 ±1

下水口/mm 高度200-300

±2 ±1 ±1 ±1 ±1 ±1

高度≥300

±3 ±2 ±1 ±1 ±1 ±1

高度 铸孔 定位段 外径 子母台高度 子母台外径

注：此表中公差设计只适合于一般的滑板、水口设计，特殊滑动机构的图纸设计还需要根据实际情况确定合适的公差范围。

2.7钢包用耐火材料使用情况统计

根据国内外钢包使用时现场的情况统计得出下面数据，表2-6列出了宁波180吨钢包正常使用后下线刚包情况统计结果。表2-7、2-8、2-9分别统计了整体透气砖、分体透气砖和透气座砖的使用情况，由于数据来源有限，统计数量少，平均值可能会有一点误差。

表2-6 宁波钢厂180吨钢包正常使用后下线的10个钢包的统计结果 序号 砖型代码 MT-14A-A6 1 MAC-L5 AMC-65-D1 123 2

使用部位 渣线 包壁 包底 包龄 渣线 包壁 砖型原长 200mm 180mm 250/300mm 200mm 180mm 一次中修 1.7 1.14 2.5 44 1.5 1.3 二次中修 1.62 0.4 2.2 37 1.67 0.42 大修 1.3 1.3 2.6 42 2.25 1 平均最终残余厚度 60mm 65mm MT-14A-A6 MAC-L5

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AMC-65-D1 122 MT-14A-A6 3 MAC-L5 AMC-65-D1 120 MT-14A-A6 4 MAC-L5 AMC-65-D1 119 MT-14A-A6 5 MAC-L5 AMC-65-D1 123 MT-14A-A6 6 MAC-L5 AMC-65-D1 120 MT-14A-A6 7 MAC-L5 AMC-65-D1 122 MT-14A-A6 8 MAC-L5 AMC-65-D1 121 MT-14A-A6 9 MAC-L5 AMC-65-D1 121 MT-14A-A6 10 MAC-L5 AMC-65-D1 122 MT-14A-A6 平均值 MAC-L5 AMC-65-D1 121 包底 包龄 渣线 包壁 包底 包龄 渣线 包壁 包底 包龄 渣线 包壁 包底 包龄 渣线 包壁 包底 包龄 渣线 包壁 包底 包龄 渣线 包壁 包底 包龄 渣线 包壁 包底 包龄 渣线 包壁 包底 包龄 渣线 包壁 包底 包龄 250/300mm 200mm 180mm 250/300mm 200mm 180mm 250/300mm 200mm 180mm 250/300mm 200mm 180mm 250/300mm 200mm 180mm 250/300mm 200mm 180mm 250/300mm 200mm 180mm 250/300mm 200mm 180mm 250/300mm 200mm 180mm 250/300mm 1.52 46 1.83 1.46 2.19 41 1.63 1.08 2.28 46 1.74 1.51 2.09 43 1.77 1.1 2.56 45 1.4 1.1 2 45 1.61 1.38 2.13 47 1.67 1.11 2.33 45 1.22 1 2.3 45 1.61 1.22 2.19 44.70 3.05 36 0.85 0.24 1.58 41 1.8 0.6 0.97 36 1.38 0.42 1.1 36 1.43 1 1.86 35 1.71 0.71 2 35 1.62 0.59 2.06 34 1.57 1.14 2.2 35 0.68 1.08 1.7 37 1.43 0.66 1.87 40.40 2.75 40 2.1 1.44 3.42 38 1.75 1.54 2.7 37 1.36 1.25 2.05 44 2.13 1 3 40 2.38 0.95 2.38 42 1.38 1 2.5 40 2.19 0.61 2.56 41 2 0.95 3.25 40 1.88 2.72 36.20 55mm 53mm 45mm 55mm 65mm 55mm 65mm 57mm 1.10 57.5mm 注：换渣线砖厚度为160mm

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表2-7 整体透气砖的使用情况统计

客户名称 重钢长寿新区钢厂 首钢二炼钢厂 沙特Rajhi钢厂 津西二炼钢厂 宣钢二炼 武钢一炼钢 南京中厚板卷 首钢二炼钢厂 韶钢三炼 河北首钢迁钢 砖芯牌号 TQ18 TQ18 TQ18 TQ18 TQ18 TQ18 TQ18 TQ18 TQ18 TQ18 座砖牌号 W2S-A-X W2S-A-X W2S-A-X W2S-A-X W2S-A-X W2S-A-X W2S-A-X W2S-A-X W2S-A-X W2S-A-X 砖型结构 钢包公称容量,t 总吹氩时间,min 使用寿命,炉 整体 整体 整体 整体 整体 整体 整体 整体 整体 整体 210 225 100 100 110 120 150 225 120 210 1691.5 1568 2455 870 570 1538 1540 1588 1739 1350 23 22 33 29 23 26 30 25 34 24 残长,mm 侵蚀速率,mm/min 325 249 213 157 169 265 185 243 190 264 0.085 0.100 0.100 0.390 0.411 0.115 0.159 0.110 0.150 0.161 精炼方式 LF×60min、CAS×15min LF×100%、CAS×10% LF×25min×100% LF×30min×90% LF×45min×100% LF×50min×100%、VD×45min、RH×20min LF×40min×100%、RH×50min×35% LF×60%、CAS×10% LF×50min×60% LF×65min、RH×50min、CAS×50min 平均值侵蚀速率：0.178

首秦钢厂 河北邯宝钢铁 张家港永联一炼 TQ18 TQ18 TQ18 BW2S-A-X BW2S-A-X BW2S-A-X 整体 整体 整体 100 300 40 1833 930 734 34 23 70 139 200 172 0.183 0.235 0.310 LF×40min、RH×45min LF×40min×100% LF精炼比不确定 平均值侵蚀速率：0.243

津西万通钢厂 大连新钢 济南一炼钢厂 TQ18 TQ18 TQ18 W2B-H-X W2B-H-X W2B-H-X 整体 整体 整体 50 50 45 230 2760 1960 65 27 69 325 156 111 0.500 0.076 0.102 精炼时间仅几分钟而已 LF×100min、RH×60min LF×30min、CAS×20min 平均值侵蚀速率：0.226

石家庄钢厂 南京中厚板卷厂 本钢二钢 TQA8 TQA8 TQA8 W89-X W2S-A-X BW2S-A-X 整体 整体 整体 60 150 150 1751 1625 800 32 29 16 116 215 203 0.150 0.143 0.326 LF×70min×100%、VD×60min×50% LF×50min×100%、RH×45min×30% LF×50min、VD×30%、CAS×20min 平均值侵蚀速率：0.206

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客户名称 邯郸三炼钢车间 西宁特钢 砖芯牌号 TB8 TB8 座砖牌号 BW2S-A-X W2B-H-X 砖型结构 整体 整体 钢包公称容量,t 120 70 总吹氩时间,min 使用寿命,炉 1336 1611 30 18 残长,mm 204 117 侵蚀速率,mm/min 0.180 0.160 精炼方式 LF×40min×100% LF×60min、VD×30min×10% 平均值侵蚀速率：0.170

韩国现代唐津钢厂 TC3 西宁特钢 TC3 W2B-H-X 分体 整体 155 70 954 1746 15 20 142 103 0.283 0.170 LF×50min×5% LF×60min、VD×30min×10% 平均值侵蚀速率：0.226

表2-8 分体透气砖的使用情况统计

客户名称 河北承德钢厂 兴澄特钢三期 鄂州鸿泰炼钢厂 淮钢电炉厂 韩国现代唐津钢厂 抚顺特钢二炼 湘钢宽厚板厂 砖芯牌号 TQ18 TQ18 TQ18 TQ18 TQ18 TQ18 TQ18 砖型结构 分体 分体 分体 分体 分体 分体 分体 钢包公称容量,t 100 120 40 80 155 30 150 总吹氩时间,min 800 570 900 2141 600 869 1110 使用寿命,炉 40 6 15 43 12 5 15 残长,mm 253 274 227 98 114 190 235 侵蚀速率,mm/min 精炼方式 0.275 0.260 0.110 0.119 0.450 0.270 0.221 LF×30min×60% LF×120min LF×90min LF×35min×100% LF×50min×5% LF×65min、VD×55min LF×60min、VD×60min 平均值侵蚀速率：0.244

莱芜泰山不锈钢 兴澄特钢二期 TQ28 TQ28 分体 分体 70 100 600 460 21 4 197 213 0.390 0.290 LF×70min LF×50min×100%、RH×40min×100% 平均值侵蚀速率：0.340

表2-9 透气座砖使用情况统计

客户名称 鄂州钢厂 南通钢厂 座砖代码 W89 W2S-C-X 公称容量,t 30 47 钢包类型 浇注钢包 砖砌钢包 使用寿命,炉 46 47 残长,mm 208 190 侵蚀速率,mm/min 0.169 0.072 精炼方式 LF×50min×100% LF×60min×100%、VD×60min 平均值侵蚀速率：0.120

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第三章 钢包用耐火材料的优化设计思路

钢包耐火材料的设计目的是在保证产品使用的前提条件下，服务于生产。因此，如何设计才能更好的服务生产，是做设计工作必须把握的。钢包在使用时特别是精炼钢包，侵蚀状况存在极大的差异。在熔池中、下部的耐火材料主要受钢水的机械冲刷和钢包使用过程中的急冷急热的影响，而在上部包括渣线部分主要受热冲击、熔渣的化学侵蚀以及在真空状态下的各种物理化学反应的影响，因此，在实际生产中二者寿命有很大差异。为了提高耐火材料的使用寿命，人们对其材质尽管作了大量的研究，并成功地开发了满足精炼条件的各种耐火材料，但是精炼钢包工作衬的耐火材料消耗依然严重，包龄偏低，钢包的修砌及周转仍然十分困难，且使用成本居高不下[22]。由于条件有限，在此首先从影响精炼钢包使用寿命的因素分析，然后从精炼钢包使用的寿命匹配和经济性来综合考虑，从而探索耐火材料使用的优化模式，寻找提高包龄的途径，并降低钢包的综合成本，来更好的完善设计的需要。

3.1影响精炼钢包寿命因素的理论分析

(1)LF炉处理时，强大的电弧辐射引起的钢包耐材过热，导致熔损，三相电弧电磁力及热对流使弧焰中带有的渣料、氧化铁、石墨、烟尘等微粒冲向耐火材料而引起的机械侵蚀；电弧热点区温度急变引起的钢包耐材剥落。若钢水经VD处理，则在高温真空下，钢水成分对耐火材料的反应也十分显著，耐火材料中的氧化物易与钢水中的碳发生还原反应，使耐火砖中的成分发生变化，加剧与钢水和熔渣反应，使其抗侵蚀能力降低，最终使其损毁。

(2)在精炼钢包中，钢包渣线部位耐火材料受到高温渣的化学侵蚀和钢水搅动产生的磨损较严重，使用条件非常恶劣。一般精炼钢包的渣线部位采用MgO-C砖，其损毁的主要原因有：气氛中的氧气及渣中的氧化铁致使石墨中的碳氧化引起的抗侵蚀能力下降；熔渣造成的氧化镁烧结体蚀损。在500-800℃温度范围内，耐材中的碳氧化尤其明显，碳元素被氧化析出后，耐火材料的常温抗压、抗折强度也会随之降低。

(3)在精炼钢包中，钢包壁、包底用耐火材料的使用条件和环境与渣线相比要好得多。但除化学侵蚀外，物理因素如垂直裂缝和砖缝也引起渣侵蚀，精炼钢包明显的温度梯度极易造成热剥落及热面交替变化区域的结构崩裂。钢水的物理机械冲刷和磨损是造成包底特别是钢水冲击区损毁的主要原因。

(4)钢包底吹氩处理要求比较严格，因此作为重要功能性耐火材料之一的透气砖质量要求较高，一要透气量适宜，开吹不堵塞；二要尽量使其使用寿命与包底同步。如果透气砖质量不好或使用不当，造成温度不均匀影响产品质量，甚至于倒包，进一步影响精炼钢包寿命。透气砖寿命的主要影响因素：透气砖材质、吹氩时间、钢种和钢水温度、底吹氩气流量和压力、安装维护等。

(5)稳定出钢温度和出钢时间，尽量减少出钢过程的热损失，加强钢包热周转的管理。

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控制好挡渣效果，降低下渣量使渣层厚度控制在渣线区[23]。 3.2钢包不同部位的耐火材料寿命匹配原则

由上面分析可知，钢包包龄综合提高是炼钢技术水平提高的永无止境的要求，因此必需研究钢包用耐火材料寿命的瓶颈。但要保证熔池工作层与渣线工作层的侵蚀速度保持一致是比较困难的，因为渣线工作层寿命大大低于熔池工作层的寿命，所以追求包龄的经济性，其关键是提高渣线工作层的寿命，具体的技术措施主要包括以下4个方面的改进：

(1)对现场的工艺参数及相关技术条件进行研究，合理选择与之相适应的耐火材料； (2)优化砌筑方案，采用不同部位使用不同材质的耐火材料，根据不同的侵蚀特征使用不同形状和厚度的耐火材料；

(3)在使用时要强化钢包管理，保持钢包使用的连续性，减少因急冷急热导致耐火材料的剥落现象。

换言之，在设计钢包时要根据不同部位使用的耐火材料的侵蚀速率，与最初预计的使用寿命来计算出各部位所需要的厚度，在有必要的地方如渣线和包底冲击区要适当加厚设计，保证他们同步损毁。如果透气砖采用分体砖时要与水口座砖合理搭配，让使用寿命一致，要维持到中修一起更换，这样才不会由于中间更换某一产品致使冷包影响使用寿命。表2-6是濮耐公司钢包使用成熟的部分材质砖的侵蚀速率统计以及表2-7、2-8、2-9是国内外不同型号的透气砖的使用情况统计表，由于数据统计的不是很多，在设计时可以采用其中的数值来合理选择搭配适当的耐火材料。 3.3钢包内衬经济适用性原则

曾经有关学者做过调查[22]，将一些数据整理并得到经验方程式来总结钢包内衬的经济效益。设熔池工作衬寿命为Ｘ(炉)，渣线寿命为Ｙ(炉)，经济效益为Ｓ(万元)，则： S?583.3?580X44?/5Y 5 8 (3-1)

式(3-1)中给出了渣线工作衬寿命、熔池工作衬寿命、经济效益三者之间的关系，当经济效益设定为100万元，熔池工作衬寿命取值一定时，有关参数如表3-1所示。

表3-1 钢包衬经济性包龄分析有关参数

X(炉) X=2Y(炉) S1(万元) X=3Y(炉) S2(万元)

30 15 <0 - -

35 17.5 34.66 - -

40 20 103.66 - -

45 22.5 156.6 15 32.60

50 25 199.29 17 94.25

从表3-1中分析：

(1)从S1看出，当熔池工作衬寿命是渣线工作衬寿命2倍时，随着精炼炉寿命的增加，经济效益递增。

(2)从S2看出，当熔池工作衬寿命是渣线工作衬寿命3倍时，随着精炼炉寿命的提高，

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经济效益递增。但相对于2倍关系经济性递增率减小。

(3)当熔池工作衬寿命及渣线工作衬寿命为40/20、45/22.5、50/17、50/25时，经济效益均接近或大于100万元。但50/17由于是3套渣线工作衬配置1套熔池工作衬，增加1次小修工时及烘烤时间，增加了工人的劳动强度，增加了砌筑费用及能源消耗，影响了钢包的作业连续性，其经济性差。

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第四章 总结

论文中通过对已学习的耐火材料知识总结，根据对钢包用耐火材料设计的学习和应用现总结如下：

(1)对于普通不精炼钢包，工作衬采用浇注成型不做特殊处理，施工时可采用剥皮套浇技术。如果渣线侵蚀过快可采用高档料或用砖砌来满足现场工艺要求；

(2)对于精炼钢包，工作衬可采用砖砌来做，渣线一般采用镁碳砖且加厚设计，包底冲击区采用立砌加厚方式来满足现场工艺要求；

(3)工作层采用不同砖型混砌时，通过计算和推导总结出适用于直型砖与楔形砖配砌以及双楔形砖混砌的砖型的数量计算公式(2-13)来计算材料量；

(4)总结了透气砖、滑动水口系统耐火材料的设计方法；

(5)为方便计算钢包在初设计时是否能达到客户对钢包外壳表面温度的要求，推导出包壳外表面温度和壁面温度的计算公式(2-16、2-17)；

(6)推导出不同容量大小的钢包与水口孔径之间的关系计算式(2-21)； (7)总结了钢包材料核算量、价格核算量和维修核算量的计算参考标准；

(8)理论分析了影响钢包使用寿命的因素，从钢包使用经济性和不同材质匹配的关系，探讨了耐火材料使用的优化模式，为提高包龄来寻找途径。

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参考文献

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濮阳职业技术学院论文

致 谢

本论文是在陈勇老师的精心指导下顺利完成的。导师对该论文从选题、构思、资料收集、写作、修改到最后的定稿各个环节给予细心指引与教导，并且还多次放弃了自己的休息时间，特别是在论文写作和修改过程中，陈工挤出工作时间详细地解答我遇到的种种疑问，帮助我开拓思路，他这种无私奉献的敬业精神令我敬佩并且还多次在工作上给予我鼓励和帮助，使我最终得以顺利完成毕业设计，在此表示衷心的感谢。

在本论文的写作期间，还得到了很多同事以及同学的帮助，特别是濮耐技术中心王永辉、娄军峰、王文学、许彩云、黄国江等同事提供的资料和工作上的教导，以及人事行政部张则敬科长、孙艳娜等给我提供这样好的机会和工作环境，在此对帮助我的所有同事和同学给予衷心的感谢和崇高的敬意。

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致 谢

本论文是在陈勇老师的精心指导下顺利完成的。导师对该论文从选题、构思、资料收集、写作、修改到最后的定稿各个环节给予细心指引与教导，并且还多次放弃了自己的休息时间，特别是在论文写作和修改过程中，陈工挤出工作时间详细地解答我遇到的种种疑问，帮助我开拓思路，他这种无私奉献的敬业精神令我敬佩并且还多次在工作上给予我鼓励和帮助，使我最终得以顺利完成毕业设计，在此表示衷心的感谢。

在本论文的写作期间，还得到了很多同事以及同学的帮助，特别是濮耐技术中心王永辉、娄军峰、王文学、许彩云、黄国江等同事提供的资料和工作上的教导，以及人事行政部张则敬科长、孙艳娜等给我提供这样好的机会和工作环境，在此对帮助我的所有同事和同学给予衷心的感谢和崇高的敬意。

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