普通盛鋼桶及吹氬攪拌用盛鋼桶內(nèi)襯的材質(zhì)、使用和發(fā)展情況，盛鋼桶是貯運鋼水的容器：有時也用作二次煉鋼。盛鋼桶也稱為鋼包，在煉鋼系統(tǒng)中占有重要地位。因此，各國十分重視盛鋼桶內(nèi)襯材質(zhì)與構(gòu)造的研究，以便提高使用壽命，降低鋼的成本。
盛鋼桶磚砌內(nèi)襯是傳統(tǒng)的方法，迄今仍普遍使用。日本和西德等國家的盛鋼桶，主要采用蠟石磚及半硅磚砌筑，美國、蘇聯(lián)和我國則以粘土磚為主。最近，除提高這些磚的質(zhì)量外，高鋁磚和鋯英石磚也得到了應(yīng)用，同時內(nèi)襯構(gòu)造和砌筑質(zhì)量的改進，對延長壽命也起了積極的作用。
日本盛鋼桶售遍采用蠟石磚作內(nèi)襯，成本低，使用壽命比粘土磚的好，一般介于30~50次之間。隨著冶煉技術(shù)的發(fā)展，盛鋼桶內(nèi)襯的使用條件越來越苛刻，為適應(yīng)這種情況，則不斷提高蠟石磚的質(zhì)量。例如，1960年前后，蠟石磚中的SiO2含量約為70%，堿（Na2O+K2O）含量為3%左右；到1976年前后，制成低堿蠟石磚，堿含量降低到0.3%以下，SiO2含量增加到75~85%。同時，調(diào)整粒度組成，摻加適當?shù)匿X礬土，藍晶石或硅線石，經(jīng)高壓成型和高溫燒成，氣孔率降低，抗渣性提高，耐火度一般大于1650℃，荷重軟化溫度（變形4%）為1400℃以上。因此，蠟石磚作盛鋼桶內(nèi)襯的使用壽命，顯著提高，提高達到160次。
西德、美國、英國和蘇聯(lián)等國家采用半硅磚作盛鋼桶內(nèi)襯，使用效果沒有日本的好，一般壽命只有10~20次。
上表為盛鋼桶用蠟石磚和半硅磚的性能及使用情況。從表中看出，雖然磚的性能和盛鋼桶的容量基本上相同，但使用壽命卻相差懸殊，這是由于出鋼溫度、渣的堿度和操作條件的不同所致。例如，日本住友公司某廠160噸的盛鋼桶，由于進行脫氣處理，鋼水停留時間達120分鐘，壽命僅為33次，蝕損率為4.5毫米/次。
近年來。由干鋼水脫氣處理率和連鑄比的提高，致使盛鋼相內(nèi)襯壽命降低，耐火材料消耗增加。為此，日本采用鋯英石磚和高鋁磚等材料砌筑盛鋼桶的渣線部位或整個包襯，延長了使用存命。目前，在盛鋼桶用磚中，鋯英石磚約占25%，不燒高鋁磚的比例，增加也很快。
日本川椅鋼鐵公司水島廠第二煉鋼車間有250噸轉(zhuǎn)爐3座，250噸盛鋼桶17個，沸騰鋼澆鑄比例約占40%，真空處理率為20~30%，出鋼溫度為1600~1730℃。盛鋼桶內(nèi)襯用蠟石磚砌筑時，使用壽命為40~50次，采用蠟石磚砌筑桶底，厚度為270 毫米，用ZrO2含量為58%的鋯英石磚砌筑桶壁，使用壽命約為70次。其砌筑形式，如下圖所示。永久襯厚100毫米；桶璧為階梯狀，上沿厚度為65毫米，桶壁下部1~4層磚的厚度分別為230、200、180和150毫米，渣線部位工作襯厚度也為150毫米，其余部位厚度均為130毫米。
日本住友公司和歌山鋼鐵廠第三煉鋼車間冶煉沸騰鋼比例為70%以上，盛鋼形內(nèi)襯進行綜合砌筑，永久襯桶底采用耐火搗打料搗制，厚度80毫米，桶壁砌磚，厚度50毫米；工作襯渣線部位采用鋯英石磚砌筑，其余部位用蠟石磚。同時，易損部位襯磚加厚，砌成階梯狀，損毀時進行局部修補。盛鋼桶內(nèi)襯使用壽命運到310次，襯磚單耗為2.4~2.5公斤/噸鋼。
上表為日本盛鋼桶用鋯英石磚的性能及使用情況。從表中看出，當盛鋼桶容量相同時，鋯英石磚中的ZrO2含量高，則使用壽命長；在一般情況下，磚中的ZrO2含量大于 50%時，可獲得較好的使用效果，平均使用壽命大于110次，最高的為234次。反之，盛鋼桶內(nèi)襯的使用壽命僅為20~53次。
美國擁有豐富的膨脹性粘土礦，用該料制磚，價格低廉，因此絕大部分盛鋼桶內(nèi)襯采用粘土磚砌筑。為了適應(yīng)鋼水脫氣處理和連鑄的需要，也采用Al2O3含量分別為50%和70%的優(yōu)質(zhì)高鋁磚作內(nèi)襯。盛鋼桶內(nèi)襯使用壽命一股為15~30次。
蘇聯(lián)盛鋼涵內(nèi)襯普遍采用高密度粘土磚砌筑，使用壽命較低，平均只有10次左右，最高不超過30次；采用高鋁磚作內(nèi)襯時，澆鑄特殊鋼時的平均壽命為17.8次，耐火材料消耗約為6.3公斤/噸鋼；澆鑄普通鋼，渣的堿度為3.0時，平均壽命為13.1次，襯磚單耗為7.0公斤/噸鋼；渣的堿度為2.5時，平均壽命為20.1次，最高為26次，襯磚單耗為4.7公斤/噸鋼。
英國和我國等國的盛鋼桶內(nèi)襯，一般采用硅酸鋁質(zhì)磚徹筑，使用情況與美、蘇兩國的基本相同。
西德蒂森公司哈廷根鋼廠165噸的盛鋼桶，采用吹氬處理鋼水時，用高鋁磚砌筑內(nèi)襯工作層，靠桶殼貼鋪耐火纖維粘，然后再砌粘土片磚作永久層。在第一個桶役期間內(nèi)，桶壁上結(jié)瘤，重約為18噸，減小了盛鋼桶的容積，被迫在145次后停止使用。經(jīng)化學分析證實，結(jié)瘤物是轉(zhuǎn)爐渣覆蓋層及還原物的混合體，這是由于內(nèi)襯隔熱不良造成的。因為高鋁磚的導熱系數(shù)比蠟石磚和粘土磚的大，散熱快，致使桶壁粘鋼或結(jié)瘤。雖然有耐火纖維氈隔熱層，但由于鋼水的靜壓力作用，致使纖維氈擠壓密實，嚴重降低了隔熱效能。為此，該廠改用高強輕質(zhì)磚作隔熱層，為保持盛鋼桶的容積，可適當減薄永久襯和工作襯的厚度，工作襯仍用高鋁磚砌筑。其內(nèi)劑形式如下圖所示。這種盛鋼桶能防止內(nèi)襯結(jié)癌和結(jié)冷鋼，平均使用壽命為120次，桶底內(nèi)襯壽命為40次。
應(yīng)當指出，用于吹氬攪拌和連鑄的盛鋼桶內(nèi)襯，采用優(yōu)質(zhì)高鋁磚、鎂鉻磚、鋁鎂磚、鋁碳磚、鎂碳磚和堿性磚砌筑的較多，為管理方便，這種盛鋼桶也用于澆鑄普通鋼。例如，美國盛鋼桶用高鋁磚作內(nèi)襯時，使用壽命平均為20次，渣線處改用焦油鎂磚徹筑時，使用壽命提高到50次左右；英國盛鋼桶采用燒成白云石磚砌筑時，內(nèi)襯使用壽命為50次，耐火材料消耗為2.1公斤/噸鋼；日本盛鋼桶內(nèi)襯采用鎂尖川石磚和鋁鉻磚砌筑時，使用壽命為90~100次，使用鎂橄欖石磚和鎂鉻磚時的壽命分別約為70次和100次。在60噸和250噸的盛鋼桶渣線部位，試用了鎂碳磚，沒有發(fā)生龜裂和剝落現(xiàn)象，其蝕損率比鎂鉻磚和鎂尖晶石磚的小，而且容易清渣。另外，在澆鑄特殊鋼的60噸盛鋼桶渣線部位，試用了鋁碳磚，表面掛渣約為5毫米，無裂紋，不剝落，蝕損率為0.85毫米/次，比不燒高鋁磚內(nèi)襯的蝕損率低1.6倍。但是，鎂碳磚和鋁碳磚的內(nèi)襯，由于磚中含有碳，易氧化，應(yīng)采取防護措施。
盛鋼桶內(nèi)襯形式多種多樣，蘇聯(lián)普遍采用三階梯式砌筑，即分段加厚，見下表所示，以期達到均衡損毀，延長使用壽命。
盛鋼桶磚的形狀一般已由棱柱形和弧形改為扇形，制造簡單、成品率高，砌筑方便，能增加襯厚和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，垂直長縫減少，抗渣能力增強。因此，用扇形磚砌筑盛鋼桶內(nèi)襯，能提高使用壽命10~20%。
盛鋼桶砌筑時，火泥材質(zhì)應(yīng)與襯磚相同。桶底要砌平，圓周用搗打料夯實，磚縫應(yīng)成棋盤式，如成直線通縫則應(yīng)與耳軸連線平行，以減輕鋼水的沖毀與侵蝕；桶壁用硅酸鋁質(zhì)磚砌筑時，無需留圓周膨脹縫，砌到桶口下沿留設(shè)10~30毫米的間隙，并用碎料填充以補償垂直膨脹。美國在砌工作襯之前，在永久襯上刷一層高鎂質(zhì)泥漿或石墨高鋁質(zhì)涂料，以防止?jié)B鋼時損毀永久襯。
美國格洛布耐火材料公司研制成功了盛鋼桶內(nèi) 襯 自動砌磚機，見上圖所示。盛鋼桶磚的尺寸為：長210毫米，寬 102（127或152）毫米，厚76毫米。首先采用手工砌筑桶底，并為砌磚機按照螺旋線行走做好準備；然后安裝砌磚機，用托板將磚送到該機工作平臺上，再用夾鉗裝置依次將磚碼到桶壁上并擠緊。當砌到桶沿時，取求砌磚機，用手丁找砌。美國國家鋼鐵公司威爾頓廠360噸的盛鋼桶內(nèi)襯，由手工改用自動砌磚機砌筑時，工時由48個小時減到8小時，即加快了盛鋼桶的周轉(zhuǎn)。
盛鋼桶砌完后，經(jīng)過8~24小時的烘烤，溫度達到 1000℃ 以上時，即可使用。
為了防止盛鋼桶內(nèi)襯剝落和結(jié)瘤等現(xiàn)象的發(fā)生，澆完鋼后應(yīng)當保溫，停用的盛鋼桶如再用應(yīng)當頂熱。因此，在鑄錠車間里普遍安裝預熱裝置。英國盛鋼桶內(nèi)襯的典型預熱制度是以每小時小于60℃的速度加熱升溫到600℃，然后以每小時100℃的速度加熱升溫到1000℃，保溫待用。這樣做，內(nèi)襯使用后較少發(fā)生剝落，而且磚縫嚴密，不易滲鋼，使用壽命較長。
