具体实施方式

本申请中基于包盖长寿命的需要提出了一种耐用型钢包包盖结构以实现延长包盖寿命。

为了方便理解耐用型钢包包盖结构和制备方式，以下给出耐用型钢包包盖结构及制备方法的详细说明。

耐用型钢包包盖的结构参阅图1-2所示。

本申请的示例提供了一种耐用型钢包包盖，包括盖体、耐材；

盖体整体为鼓形，由位于盖体两侧的圆形盖边壁1、第一直盖边壁2和第二直盖边壁3包围成鼓形，上述结构包围成型可采用焊接等方式实现。第一直盖边壁2和第二直盖边壁3为直边，且相互平行；通过将原有包盖整体圆形(φ3550mm)改变为鼓形，把挂耳及倒渣面处圆形改为平行于钢包砖工作层的直线(直线长度约为1200mm)，这样鼓形包盖的倒渣口，在倒渣的过程中，减少挂耳处包盖耐材与钢包口耐材的摩擦以及倒渣口处包盖耐材与包口钢渣的粘接，能够较快地打开包盖，减少与钢渣的接触，避免了倒渣口的粘渣，从而减少耐火材料脱落风险，钢包盖不被烧损，延长包盖的使用寿命。

盖体上仅设置一个工作孔4，可同时作为透气砖清洗孔和连铸测温孔；将原有的透气砖清洗孔及连铸测温孔合并为一个工作孔4，在倒渣口对应上1.2米处开1个长500mm*宽200mm的长方形工作孔4，该工作孔4可以在加盖状态下实现钢水测温、清洗透气砖操作，减少包盖孔多造成钢包热对流导致的钢水温降大及钢包包内温降大的不利因素，同时避免包盖耐材容易掉落堵塞水口座砖、透气座砖的问题。

第一加固部5，包围工作孔4设置，包括靠近第二直盖边壁3的第一加固边7；第二加固部6，平行于第二直盖边壁3设置；第一加固部5为钢板固定连接成的矩形或方形结构；第二加固部6，由两块以上钢板平行于第二直盖边壁3设置，可选为两块、三块等。

第一加固部包围设备口区域以及第二加固部由两块以上钢板平行于所述第二直盖边壁设置，可将耐材打制区域进一步由整片区域分割成小区域，通过钢板的阻断震动等效应，可以有效缓解钢包加揭盖时，钢包盖震动较大，耐材易脱落现象。

示例地，上述加固部具体加固方式为：使用20mm厚的钢板制作长500mm*高200mm的长方形工作孔4，再在工作孔4外使用20mm厚*130mm高钢板条焊接1个1000mm*1000mm的方形形成第一加固部5，第二直盖边壁3和第一加固边7之间加焊2条20mm厚*130mm高*长1000mm的钢板条，作为第二加固部6。

第一致密耐材区8，位于第二直盖边壁3和第一加固边7之间；第二致密耐材区9；位于第一加固部5内，工作孔4之外；第三耐材区10，第一致密耐材区8和第二致密耐材区9之外的盖体区域；第一致密耐材区8和第二致密耐材区9包括重质浇注料，第三耐材区10包括轻质浇注料。

通过设置第一加固部、第二加固部以及将包盖划分为第一致密耐材区、第一致密耐材区、第三耐材区等不同区域，使包盖受渣冲击区域、易剥落的设备口区域等区域使用寿命大大增加，与包盖其他区域使用寿命趋于一致，避免了包盖寿命短板，同时结构简单，制备方法易于实施，包盖整体重量减少，符合包盖轻量化要求。

上述材料选择可为轻质浇注料采用Al₂O₃含量≥50wt％的浇注料，可选为50wt％、53wt％、56wt％、58wt％、59wt％、60wt％、61wt％、64wt％、65wt％、67wt％等，其体积密度≥1.80g/cm³，可选为1.80g/cm³、1.83g/cm³、1.87g/cm³、1.91g/cm³、1.93g/cm³等，加水量为轻质浇注料重量7.0±0.5％，在110℃条件压24h，耐压强度≥13MPa；在1400℃条件压3h，耐压强度≥35MPa。上述轻质浇注料可确定钢包包盖耐高温、耐冲击、长寿命要求，同时可以减少包盖重量。

重质浇注料采用Al₂O₃含量≥70wt％的浇注料，可选为70wt％、71wt％、74wt％、75wt％、76wt％、79wt％、80wt％、81wt％、83wt％、86wt％等，低于上述重质浇注料的Al₂O₃含量，浇注性能无法满足包盖性能要求；其体积密度相比轻质浇注料体积密度增加0.20g/cm³～0.50g/cm³，可选为0.20g/cm³、0.23g/cm³、0.26g/cm³、0.29g/cm³、0.35g/cm³、0.37g/cm³、0.39g/cm³、0.41g/cm³、0.43g/cm³、0.45g/cm³、0.47g/cm³、0.49g/cm³、0.50g/cm³等，示例地：重质浇注料体积密度为2.0g/cm³、2.1g/cm³、2.2g/cm³、2.3g/cm³等。选择合适的重质浇注料体积密度，使保证了不同区域浇注层的使用寿命要求、性能要求，体积密度增加幅度小于上述范围，与轻质浇注料性能相差不大，不能起到优化效果，包盖过重，体积密度增加高于上述范围，与轻质浇注料性能相差过大，重质浇注料过重，与轻质浇注料过渡存在明显界面，降低二者结合紧密度，影响使用寿命。加水量为重质浇注料重量6.0±0.5％，在110℃条件压24h，其耐压强度相比轻质浇注料耐压强度增加15MPa～19MPa，可选为15MPa、16MPa、17MPa、18MPa、19MPa等；在1500℃条件压3h，其耐压强度相比轻质浇注料耐压强度增加4.5MPa～5.5MPa，可选为4.5MPa、4.6MPa、4.7MPa、4.9MPa、5.3MPa、5.5MPa等。耐压强度过低，不满足钢包包盖使用要求，寿命增加作用不明显；耐压强度过高，导致不必要的成本上涨以及物料浪费。

通过轻质浇注料和重质浇注料的成分、体积密度、强度性能要求等合理选择，使保证了不同区域浇注层的使用寿命要求、性能要求，且使轻质浇注区与重质浇注区过渡平稳，不易形成明显的区域界面。

第一致密耐材区8占包盖总面积的13％～15％，可选为13％、14％、15％等，第二致密耐材区9占包盖总面积的9％～11％，可选为9％、10％、11％等；第三耐材区3占包盖总面积的74％～78％。通过材料选择、结构优化，合理优化不同耐材区面积，控制重质耐材区面积到尽量小，可进一步减轻包盖重量，同时延长钢包的使用寿命。致密耐材区面积过大，导致包盖重量过大，同时成本提高；致密耐材区面积过小，受渣影响严重，使用寿命降低。

第一致密耐材区8、第二致密耐材区9和第三耐材区10内均设置有拉钉11。拉钉11为“Y”字型，包括上口12、上部13和下部14，上口12角度为40°～50°，可选为40°、41°、43°、45°、51°、53°、56°、58°、60°等，角度小于或大于上述范围对耐材抓握力不足，导致耐材脱落风险增加；上部13长度/下部14长度为1.4～1.6，可选为1.4、1.5、1.6等，小于上述范围，拉钉覆盖耐材的工作面部分减少，降低抓紧耐材效果；拉钉11以平行于第二直盖边壁3方向成直线设置为两列以上，每列设置两个以上拉钉11，相邻两列之间“Y”字型方向垂直设置，且相邻两列中的一列的“Y”字型方向平行于第二直盖边壁3方向。

示例地：拉钉11为“Y”字型，总长度为130mm，“Y”字上口角度为45°，“Y”字下部14长50mm，“Y”字上部13长80mm；从包盖倒渣口距离200mm处焊接第1列；“Y”字上部14朝着平行于第二直盖边壁3方向，每列拉钉11横向间隔200mm的距离焊接1个拉钉11，焊接直线状；焊接第2列“Y”字上部朝着垂直于第二直盖边壁3方向；“Y”字型拉钉11焊接横竖进行间隔焊接，包内锚固件的焊接要牢固，包盖的内衬钢构每隔200mm就均匀留1个10mm的透气孔，焊接拉钉时不能堵住透气孔。

一些示例中，第一致密耐材区8的耐材包括重质浇注料和轻质浇注料，重质浇注料和轻质浇注料的重量比为2:1～3:1。第一致密耐材区浇注时，先使用轻质浇注料搅拌后浇筑，在轻质浇注料未初凝时，在轻质浇注料层上浇筑重质浇注料层，重质浇注料层与轻质浇注料层的交界处通过振动棒反复振动使耐材交融混合，由此形成轻质浇注层与重质浇注层复合结构，可减轻包盖重量，同时增加耐用型，第一致密耐材区8的耐材包括重质浇注料和轻质浇注料，可进一步优化致密耐材区与耐材区的衔接，降低耐材脱落风险。大于上述比例范围，重质浇注料过高，起不到优化致密耐材区与耐材区的衔接的作用，小于上述范围，重质浇注料过低，包盖寿命降低。

第二致密耐材区9拉钉密度相比第一致密耐材区8拉钉密度增加25％～35％，可选为25％、27％、31％、35％等，第一致密耐材区8拉钉密度相比第三耐材区10拉钉密度增加15％～25％，可选为15％、16％、19％、21％、23％、25％等。第二致密耐材区9在高温时测温等操作更易造成耐材脱落，采用更大的拉钉密度可增加该区域的耐材牢靠度，延长使用寿命。第一致密耐材区8用于倒渣时防渣损害，相比工作孔4周围，承受温度相对低，可采用较低的拉钉密度。其中拉钉密度为单位面积的拉钉数量。针对不同区域不同耐材提供不同密度的拉钉，可提供更优的牢固耐材能力，进一步提高包盖寿命。

以下针对具有不同的结构的包盖提供具体制备方法实施例。

实施例1

一种耐用型钢包包盖制备方法，制备上述的钢包包盖，具体步骤如下：

S1：使用钢板焊接两侧圆形盖边壁1、第一直盖边壁2和第二直盖边壁3包围成鼓形包盖，使用20mm厚的钢板制作长500mm*高200mm的长方形工作孔4，再在工作孔4外使用20mm厚*130mm高钢板条焊接1个1000mm*1000mm的方形形成第一加固部5。

S2：第二直盖边壁3和第一加固边7之间加焊2条20mm厚*130mm高*长1000mm的钢板条，作为第二加固部6，包盖内焊接拉钉11；拉钉11为“Y”字型，总长度为130mm，“Y”字上口角度为45°，“Y”字下部14长50mm，“Y”字上部13长80mm；从包盖倒渣口距离200mm处焊接第1列；“Y”字上部14朝着平行于第二直盖边壁3方向，每列拉钉11横向间隔200mm的距离焊接1个拉钉11，焊接直线状；焊接第2列“Y”字上部朝着垂直于第二直盖边壁3方向；“Y”字型拉钉11焊接横竖进行间隔焊接，包内锚固件的焊接要牢固，包盖的内衬钢构每隔200mm就均匀留1个10mm的透气孔，焊接拉钉时不能堵住透气孔；第二致密耐材区9拉钉密度相比第一致密耐材区8拉钉密度增加26％，第一致密耐材区8拉钉密度相比第三耐材区10拉钉密度增加16％。

S3：第一致密耐材区8和第二致密耐材区9浇注重质浇注料，重质浇注料采用Al₂O₃含量70wt％的浇注料，其体积密度2.3g/cm³，加水量为重质浇注料重量6.0±0.5％，在110℃条件压24h，其耐压强度30MPa，在1400℃条件压3h，耐压强度40MPa；第三耐材区浇注轻质浇注料，轻质浇注料采用Al₂O₃含量50wt％的浇注料，其体积密度1.80g/cm³，加水量为轻质浇注料重量7.0％，在110℃条件压24h，耐压强度13MPa；在1400℃条件压3h，耐压强度35MPa。第一致密耐材区浇注重质浇注料后，在重质浇注料未初凝时由浇注重质浇注料区域向外紧接着浇注轻质浇注料直至完成，重质浇注料与轻质浇注料的交界处通过振动棒反复振动。第一致密耐材区8占包盖总面积的13％，第二致密耐材区9占包盖总面积的9％；第三耐材区3占包盖总面积的78％，凝固后形成包盖。钢包包盖中耐材及锚固件总重4.2t，盖龄使用＞5000次。

实施例2

制备方式与结构与实施例1基本相同，其区别主要在于：第一致密耐材区8浇注时，先使用轻质浇注料搅拌后浇筑，在轻质浇注料未初凝时，在轻质浇注料层上浇筑重质浇注料层，重质浇注料层与轻质浇注料层的交界处通过振动棒反复振动使耐材交融混合，重质浇注料和轻质浇注料的重量比为2:1。钢包包盖中耐材及锚固件总重4.0t，盖龄使用＞6000次。

上述耐用型钢包包盖可实现钢包包盖轻量化设计，钢包包盖各部分结合紧密，使用寿命趋于一致，避免包盖寿命短板效应，包盖结构简单，制备方法易于实施，钢包包盖中耐材及锚固件总重≤4.5t，盖龄使用＞5000次。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，以上内容结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以上对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，在不矛盾或冲突的情况下，本申请的所有实施例、实施方式以及特征可以相互组合。在本申请中，常规的设备、装置、部件等，既可以商购，也可以根据本申请公开的内容自制。在本申请中，为了突出本申请的重点，对一些常规的操作和设备、装置、部件进行的省略，或仅作简单描述。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。