钢包用耐火砖形状尺寸行业标准编

1.立项背景

钢包是炼钢生产工艺过程中的重要设备之一。随着冶金技术的发展对钢包工作衬的设计和使用提出了更高的要求，而作为钢包工作衬主要构件之一的耐火砖形状尺寸国内一直没有一个相应的标准出台。这不仅造成钢铁企业与耐火材料生产厂家之间在设计、生产与使用上的沟通困难影响了企业间正常商贸活动的有效进行，也不利于一些先进技术在整个行业的推广应用，同时影响到企业产品的标准化、规模化生产与流通对社会资源造成了一定的浪费。因此武汉钢铁集团公司与冶金工业信息标准研究院在前期所掌握国内外钢厂实际使用情况和耐火材料企业实际生产状况的基础上进行了系统的分析与研究提出了编制《钢包用耐火砖形状尺寸》行业标准这项工作的建议，并通过全国耐火材料标准化技术委员会上报国家发展和改革委员会申请立项。

2. 工作开展

2007年6月14日国家发改委办公厅以发改办工业【2007】1415号文下达关于2007年行业标准项目修订、制定计划的通知和全国耐火材料标准化技术委员会 耐标委秘字200711号文的通知由武汉钢铁集团公司、冶金工业信息标准研究院负责《钢包用耐火砖形状尺寸》行业标准的制订工作，应于2008年内完成。接到通知后我们迅速成立了以武钢耐火材料公司莫瑛副经理为负责人的《钢包用耐火砖形状尺寸》行业标准制定项目组制定《钢包用耐火砖形状尺寸》标准编制意见调查表，于2007年9月上旬发往全国30多家单位进行调查，开始着手标准初稿的编制。截至2007年10月上旬收回有效调查表共计14份，结合我们自己掌握的一些资料进行了归类整理、统计分析和意见与建议的处理工作结合调查反馈情况对标准初稿进行了完善形成了讨论稿。2008年4月2日武钢股份公司生产技术部组织了设计、生产、砌筑施工与应用方面的武钢内部专家15人对讨论稿进行了研讨交流根据与会专家们提出的意见和建议对讨论稿进行了全面细致的修改，至此形成了该标准征求意见稿。

3. 编制说明

3.1编制依据

3.1.1调查反馈情况

根据所制定的《钢包用耐火砖形状尺寸》标准编制意见调查表格式，从被调查单位的钢包类型与数量、钢包的钢壳尺寸参数、钢包内衬结构、工作层衬类型以及有没有必要同时涵盖包壁衬砖和包底衬砖和对编制《钢包用耐火砖形状尺寸》标准还有哪些意见和建议等几个方面了进行调查，所反馈的情况综述如下：

共有14个单位反馈意见，涉及钢包类型29种。钢包涵盖最大容量300吨至最小容量21吨。26种钢包工作衬采用砖砌，其中有部分同时也采用了预制块砌筑有6种钢包采用整体浇注。

钢包壳体尺寸参数：钢壳上口直径最大4700mm，最小 1985mm。钢壳底部直径最大4300mm，最小1770mm。钢壳高度最大5040mm，最小2150mm。包衬内部空间尺寸参数上口直径最大4460mm最小1545mm；底部直径最大4060mm，最小1360mm自由高度最大1000mm最小200mm。

工作衬结构：底部包衬有10种钢包有隔热层隔热层最厚80mm，最薄10mm，底部包衬有26种钢包有安全层安全层，最厚200mm，最薄30mm；底部包衬工作层最厚350mm，最薄160mm；底部包衬冲击区最厚500mm，最薄160mm；此外壁部包衬15钟钢包有隔热层隔热层最厚50mm，最薄10mm；壁部包衬有26种钢包有安全层安全层最厚150mm，最薄30mm；壁部包衬工作层最厚220mm，最薄110mm。

在砖砌（包括预制块）包衬中砖型（见钢包衬砖类型图）分布情况如下，采用1#砖型4种钢包，采用2#砖型6种钢包，采用3#砖型8种钢包，采用4#砖型8种钢包，采用5#砖型5种钢包，采用8#砖型3种钢包，6#、7#、9#砖型没有钢包采用。

大多数被调查单位建议标准应同时涵盖包壁衬砖和包底衬砖。

3.1.2反馈内容分析

从上述调查反馈情况可以看出：

一、目前砖砌钢包工作衬在实际使用中仍然是主流，整体浇注所占比例较小，采用预制块的形状也与所用的砖形基本上相同；

二、所用砖的形状以1#、2#、3#、4#、5#、8#砖型为主，而2#、3#、4#三种砖型所占比例大于75%，另外从主要形状结构来看2#、3#、4#、5#形砖都采用的平砌法，其特征为都存在大小端尺寸本质上都为3#砖型所示的竖宽楔形砖；

三、由于1#砖型的侧厚楔形砖在大型钢包上使用时其热应力分布更加均匀，砌筑施工方便快捷，因而在武钢和宝钢的大型钢包上都得到了推广应用；

四、对于6#、7#、8#、9#四种砖型中，虽然只有8#万能弧耐火砖在3种钢包采用虽然万能弧耐火砖适用范围较广，砌筑施工方便灵活，尤其在螺旋砌筑时比较方便等优，点但也存在着生产成型困难以及搬运过程中损坏比例较高等不足，同时参考了英国标准BS3056：Sizes of refractory bricks - Part8： Specification for bricks for ladles 考虑采用了如7#砖型所示的半万能弧耐火砖形。这样既保证了标准的简洁又具有一定的适用范围和通用性。

3.1.3标准编制依据

根据上述分析包壁工作层衬砖可以优化为适用于平砌工作衬的钢包竖宽楔形耐火砖、适用于竖砌工作衬的钢包侧厚楔形砖和适合于螺旋平砌工作衬的钢包半万能弧耐火砖三大类型，其所适用的直径范围应该在1545mm—4460mm之间，包壁工作层衬厚度在110mm—250mm之间。包底工作层衬厚度在160mm—500mm之间

3.2标准编制说明

3.2.1标准组成部分

本标准由前言、正文和附录三大部分组成。

前言对本标准的基本情况进行了说明。

正文由“范围”、“规范性引用文件”、“分类”、“术语及定义”和“耐火砖的名称、砖号、尺寸及尺寸特征”等五部分组成分别对本标准的适用范围标准中的砖形分类以及所涉及的术语及定义和砖的名称、砖号、尺寸及尺寸特征等进行了说明和规范并提供了相应的视图、图表以及计算公式。

附录A为规范性附录由两部分组成。A1给出了钢包半万能弧耐火砖的最大外半径与最小外半径的计算思路与方法，A2给出了双楔形砌砖的计算方法和公式为便于标准的使用也给出了一些计算例题以供参考。

3.2.2标准内容与计算方法

根据3.1所述将钢包用耐火砖分为钢包竖宽楔形砖（见标准正文的图1）、钢包侧厚楔形砖（见标准正文的图2）和半万能弧耐火砖（见标准正文的图3）三种类型包底工作衬采用直形耐火砖。

根据3.1所述将三种类型的包衬砖分为三个系列，每一系列又按照砌筑时有效工作衬厚度分为130mm、150 mm、170 mm、190 mm、210 mm和230 mm等若干组，每组又有若干个规格，这样既能满足不同砌筑方法的需要，又要保证满足不同容量钢包的需要。同时考虑到使用习惯也在备注中注明A可以根据需要取140 mm、160 mm、180 mm、200 mm及220 mm，其砖号命名和尺寸特征值计算同样须符合本标准中的规定。

对于钢包竖宽楔形砖和钢包侧厚楔形砖的基本砖形采用等中间尺寸的原则其中钢包竖宽楔形砖等中间尺寸a_p=150mm，钢包侧厚楔形砖基本砖等中间尺寸a_p=100mm，同时给出了侧厚楔形耐火砖的加厚形砖和减薄形砖，这样不仅充分满足了砌筑的需要，又为设计计算和生产组织提供了极大的方便。

钢包底砖全部为直形耐火砖按照宽度分为150mm和225mm两种系列，每种系列又有若干不同长度规格的砖组成，既便于满足不同类型的包底的砌筑与调整又便于组织生产。

3.2.3标准的特点

本标准为新制订的标准规定了钢包用耐火砖的名称、砖号、尺寸及尺寸特征涵盖了适用于钢包平砌工作衬、竖砌工作衬和螺旋平砌工作衬的三种类型的包壁砖和钢包底砖标准中所规定的砖形同样适用于形状相似的铁水包工作衬。 本标准中钢包竖宽楔形砖和钢包侧厚楔形砖的基本砖形均采用等中间尺寸的原则中间尺寸分别为150mm和100mm，同时按照等中心夹角的原则给出了侧厚楔形砖的加厚形砖和减薄形砖这样不仅充分满足了砌筑的需要又为设计计算和生产组织提供了极大的方便。

为了便于半万能弧耐火砖的选用在标准中给出了钢包半万能弧耐火砖的最大半径与最小半径在附录A中给出了其定义、推导思路和计算（求解）方法。

3.3调查反馈意见和建议的处理

3.3.1反馈意见的处理

对于个别单位提出标准“应涵盖包壁衬砖和包底衬砖说明砖的基本成分”这一意见考虑到砖的材质种类繁多适用对象各异而本标准只是基础性标准仅涉及砖形基本形状尺寸故未予采纳。

3.3.2反馈建议的处理

对于大多数被调查单位“建议标准应同时涵盖包壁衬砖和包底衬砖”这一建议我们予以采纳根据所调查情况给出了包底衬砖的两个系列的砖形尺寸系列。

4. 采用标准说明

本标准属于新制定标准在制定过程中采用了GB/T 2992-1998《通用耐火砖形状尺寸》和YB/T 060-2007《炼钢转炉用耐火砖形状尺寸》中的一些定义、术语以及一些计算方法。同时参考了英国标准BS3056：Sizes of refractory bricks - Part8：Specification for bricks for ladles中半万能弧耐火砖的设计思想和方法。

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