钢包永久衬浇注料损坏因素主要有两方面。一是反复使用产生过大的裂纹,这是由于浇注料本身收缩较大或由于加水量过大引起浇注料线收缩偏大,反复使用裂纹扩大;分段浇铸时,在接缝处浇注料没有成为一体,出现过横向裂纹,裂纹在使用中扩大;靠近钢包壳的石棉板多次使用后有空隙,使永久衬应力释放,裂纹扩大。二是由于拆罐时浇注料强度不够造成表面破损。
对于低水泥高铝质永久衬耐火浇注料,进行不同加水量对比试验发现：
低水泥高铝质永久衬浇注料随着水加入量的增加,显气孔率呈上升趋势,体积密度呈下降趋势,因而会引起浇注料耐压强度和抗折强度等指标下降。
通过多次对比试验可以看出，随着加水量的增加,浇注料线收缩率明显增大,这会扩大浇注料在使用中产生的收缩裂纹。低水泥浇注料加水量增加2%时,试样表面出现明显收缩裂纹。另外,随着水加入量的增加,浇注料易出现颗粒偏析即颗粒下沉、粉料上浮现象,粉料多的部位收缩增大,使浇注料内部应力不均,也易产生裂纹。
因此，改善钢包永久层浇注料性能的一些小方法如下：
1、控制浇注料的加水量
水的加入量越多，浇注料的强度、密度越下降，随之的显气孔率增加，烧后收缩增加，因此，我们在保证其施工和操作性的前提下，应尽量减少浇注料的用水量,保证浇注料的最佳使用性能。
2、有效保证施工时间的衔接
目前,钢厂永久衬浇注料浇铸是以砖代模,间歇式分段浇铸。一般整个砖模分3段砌筑,第一段砌筑后开始浇铸,之后再砌筑第二段,再继续浇铸,以此类推。夏季环境温度较高或特殊原因未及时浇铸,容易造成第二段浇铸时第一段料已初凝,而使两段之间衔接不好出现横向分层,使用后在接缝处出现横向裂纹。因此,施工时应做好衔接工作,减少两段浇铸的间隔时间。
3、制定合理的烘烤制度
低水泥浇注料靠水合结合和凝聚结合获得强度。低水泥浇注料对烘烤要求比较严格,尤其在300℃以下大量的物理水和结晶水排出阶段,烘烤不当易产生剥落和爆裂,必须制定合理的烘烤曲线,使成型体中的水分排出顺利。根据施工厚度,浇铸完成自然养护16~24 h,然后带模烘烤3天左右,拆掉砖模砌完工作衬再烘烤16 h以上。
没有温控装置时调整煤气量控制温度,一般为小火、中火、大火烘烤,养护烘烤时间根据钢包大小、永久层厚度调整,一般为60~80 h。通常三种烘烤的时间分别为24 h、24~32 h、12~16 h。
4、优化永久衬浇注料配方
为了解决裂纹过大问题,在浇注料配方上进行了优化改进:
(1)在基质中加入低杂质的膨胀剂,抵消高温下浇注料的部分收缩。加膨胀剂的浇注料提高了浇注料体积稳定性,改善了浇注料多次使用后裂纹的扩大程度。
(2)将浇注料骨料极限粒度上限由原来的8 mm上调到12 mm。经检测,引入大颗粒后,加水量可降低0.5%,1 100℃抗折强度可提高2MPa,这是由于大颗粒的存在,不仅起到骨架作用,而且可以改变长裂纹方向,有助于阻止裂纹的扩展,提高浇注料的体积稳定性。
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