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在钢铁企业中，常规使用的包盖采用普通钢结构，为了降低钢包成本，在钢构内部一般使用普通浇注料进行浇筑，由于钢包、中包包盖使用比较频繁，受到冷热交替比较频繁，尤其在北方，天气寒冷，包盖在运行过程中内部耐材会由于冷热交替产生热应力裂纹，在未达到更换周期（一般约定1～2年）时，耐材就会出现不同程度的冷收缩裂纹，剥落、坍塌，有的包盖耐材维护不及时，导致外部的钢结构氧化、烧坏，在未达到更换周期时，就不能正常使用了，使用时间短，被迫下线更换，需要重新进行钢结构制作和耐材浇注，增加了包盖的使用成本。
一、新型包盖的设计和制作
针对钢铁厂包盖使用比较频繁和容易损坏的特点，必须设计一种新型耐材和钢结构结合的复合型包盖，既能够耐高温侵蚀和冲刷，又能够抵抗温度变化带来的冷收缩和热膨胀裂纹。
对于新型复合包盖的设计，经结合其他钢铁企业使用的现状，都存在设计简单，施工粗糙，易损坏，更换频繁的特点，对于这样的包盖整体成本都没有给与重视，无形中在总承包或者单独核算过程中增加了成本。
对于新型复合包盖的设计和应用，可以提高使用效率，降低总体使用成本和维护成本。
二、新型包盖的设计思路
新型包盖的设计方法采用五种基本材料组合而成，共同复合使用，基本的钢结构规格、尺寸制作根据钢包形状、中包形状可以随意制作形状。钢结构上部有四种材料复合组成，层层进行叠加，从钢结构上开始焊接锚固钩，粘贴陶瓷纤维毯，焊接龟甲瓦的固定支架（使用耐热钢筋棍进行固定），焊接龟甲瓦；同时根据需要可以设计一种水循环冷却系统（仅适用于包盖固定不动的工作状态），然后使用特制喷涂料耐材进行整体喷涂。
此种复合包盖结构骨架明显，材料整体性结构强度较好，在频繁的使用中，包盖中的耐材不会由于温降冷收缩产生裂纹，不会重新对耐材进行施工，对于使用过程中稍有破损脱落的，可以随时使用喷涂捣打料进行施工，从而达到包盖耐材长寿命使用的要求，减少了耐材浪费和成本的增加。
2.1 新型包盖的结构组成
新型的特制包盖属于一种复合结构，由七大部分构成，从外部的钢结构开始，钢结构一般厚度采用8～10mm后的普通钢板制作（也可以使用耐热钢1Cr18Ni9Ti制作），结构尺寸根据用户现场的现有钢包和中包尺寸进行设计和施工，高度为400mm。
2.2锚固钉
锚固钉一般采用耐热钢1Cr18Ni9Ti材质，使用2mm钢板剪制而成，总长度为80mm，其中直段长度为50mm，“Y”型段长度为30mm，同时使用“V”型锚固钩，焊接在“Y”型锚固钩的分叉处，形成一个“×”字型结构，便于更好的挂住浇注料。
2.3陶瓷纤维毯
陶瓷纤维毯厚度采用80mm，制作时压缩至40mm，采用标准陶瓷纤维毯即可。
2.4龟甲瓦固定支架
龟甲瓦固定支架一般采用耐热钢0Cr18Ni9Ti材质，使用8mm钢筋棍制作而成，直段长度为350mm。
2.5龟甲瓦
龟甲瓦采用现成的成品，规格为：2mm×20mm×50mm。
2.6喷涂料耐材
喷涂料耐材采用耐火度为1650 ℃的高强喷涂料，Al2O3含量为55%；对于固定不动的钢包盖，例如转炉下部的在线烘烤包盖，俯卧式烘烤包盖，中包固定式包盖，对于可以拆卸的包盖，在检修期间，可以拆下，可以采用钢纤维浇注料进行施工。
2.7循环水冷却系统
对于固定不动的包盖，在整体钢结构中部，安装一套循环水冷却系统，一方面增加包盖在吊装过程中的整体强度，同时由于水循环冷却作用，提高了耐材的使用寿命。水管尺寸根据包盖大小可以进行设计。
三、新型包盖的具体实施过程
炼钢厂在制作新的中间包、钢包包盖时，做好上述钢结构的整体尺寸结构，准备好上述的锚固钉、陶瓷纤维毯、循环水系统，龟甲瓦固定支架、龟甲瓦和喷涂料耐材，依次进行逐层施工。
对于增加水冷系统的包盖，先要设计和安装固定好水冷管道；对于不设计水冷系统的包盖按照以下步骤进行施工。
（1）焊接钢结构，高度为400mm；
（2）焊接锚固钉，确保焊肉饱满，结实，锚固钉采用“Y”和“V”型组合结构，即将“V”型底部焊接在“Y”的凹槽处，形成一个“×”型结构，能够更好的将浇注料固定住。
（3）焊接龟甲瓦固定支架，确保焊肉饱满、结实；龟甲瓦采用普通常规即可，一般市场上多有销售。
（4）安装陶瓷纤维毯，确保压实压紧，使用细铁丝绑扎在锚固钉上面，加强压实压紧效果；
（5）安装龟甲瓦，焊接在龟甲瓦固定支架，确保焊肉饱满结实，两者上端面平齐；
（6）使用高压喷枪将喷涂料耐材喷涂在上述钢结构空间中，一次性完成喷涂捣打；
对于设计和安装循环水冷却系统。在包盖钢结构上部进行循环水系统的设计和焊接，龟甲瓦和锚固钉穿插在循坏水管道之间，在包盖外部留好进水、出水活动接口。
（7）上述产品在空气中自然干燥48h；
（8）使用木柴或煤块放置在包盖上面，进行小伙烘烤48h，即可安装上线使用。
考虑到安装循环水管道的复杂性和日常维护、适用性，对于固定的包盖可以采用此类复合方式，但对于常规的包盖，采用无循环水结构的包盖形式，整体组装完毕后的包盖（未增加循环水管道）。
对于现场自行设计的包盖复合结构，耐材中骨架增多了，整体结构强度高于常规普通包盖，其具有的优点如下：
（1）使用龟甲瓦作为耐材的骨架，增强了耐材的整体性，使得耐材不易脱落；
（2）使用循环水冷却系统，增加了包盖的整体结构强度。
（3）使用喷涂料耐材进行施工，由于使用高压喷涂，使得耐材在包盖中的密实度增加；
（4）在使用过程中，耐材脱落部分可以进行随时喷涂使用；
（5）对于增加水冷系统的包盖，更进一步的增加了整体包盖的强度，水管四周焊接的锚固钩起到浇注料的锚固作用；
（6）保温效果较好，减少了钢液热损失。
对于这样的复合包盖，能够保持钢包、中包内的温度稳定，在间歇式使用过程中耐材产生冷收缩裂纹的几率小，对于使用过程中出现的部分耐材脱落，使用喷涂料或者涂抹料进行施工即可，保护了整体钢结构不受到高温损坏，不会重新进行耐材施工，减少了钢结构检修的几率，节省耐材消耗，值得同行业进行推广和使用。
