钢包永久层需要具有一定的保温性能，同时永久层也能有效的延长钢包钢结构壳体的使用寿命，但前提是确保钢包永久层的安全。钢水在钢包内温度的损失有三个途径：辐射、传导和对流，假设不考虑钢包上口的影响，分析钢水温度从内衬产生的热量损失，高温钢水的热量首先传递给直接接触的工作层耐材，然后逐渐向外传导。一定厚度的耐材吸收到一定的热量需要一定的时间段(含碳制品热传导性相对更高)，吸热的速度是先快后慢，当内衬各部温度分别达到一定的值后，只要钢包正常运行，内衬各部温度的变化较小。

整体浇注壁永久层整体修补法

钢包在使用过程中，钢水中的一些杂质对钢包内衬耐火材料的侵蚀，加上工作层在使用过程中，会出现急冷等原因，会使钢包的永久层出现裂缝和损坏等现象，需要进行局部的修补，即对永久层存在裂缝和缺口的部位用包壁修补料进行修补，但是这种修补方法对永久层上的一些微裂缝不能得到及时的修补，使得钢包在下一个使用周期过程中，微小裂纹会继续扩大，容易使钢水穿过工作层，在这些裂缝中形成冷钢，增加了钢包的使用危险系数，而且这种局部的修补以后，工作层和永久层黏附在一起，不便于下一次钢包大修时拆包解体，同时由于没有中间层的保护作用，使得拆包机枪头容易直接打在永久层上，对永久层造成不同程度的伤害，大大降低了永久层的使用寿命，增加了劳动强度。

钢包永久层使用初期，由于盛装钢水时热震、热应力等作用而不可避免地产生微裂纹，根据Griffith微裂纹理论，裂纹扩展会形成更大的裂纹，直至引起材料断裂，从宏观上来看，就会在钢包永久层形成明显可见的裂痕，造成钢水穿过工作层后在这些裂痕中形成冷钢，不利于钢包使用安全。此外，钢包在使用过程中，永久层出现局部区域损坏后进行局部修补，工作层和永久层会黏附在一起，后续工作层解体困难，会对永久层造成损坏。针对钢包永久层耐材两种主要的损毁现象，研究制定了相关的修补维护技术，调整了钢包砌筑维护工艺，通过增加断裂阻力可以降低裂纹扩展速率，即在裂缝处使用耐材填补修复。钢包工作层大修时，首先对较大损坏区域填补修复，然后在永久层表面均匀涂抹2mm厚的火泥，(如图1所示)。

图1 钢包壁永久层修补法示意图

不仅能使裂缝和缺口等部位得到及时修补，而且还能使一些微小裂缝得到修补，这样既能及时有效的阻止微小裂纹继续扩大，避免钢水在这些裂缝中形成冷钢，提高钢包的安全系数。而且修补的铝镁火泥层，使工作层与永久层在拆包解体时易分离，大大地减少拆包机对永久层造成的机械损害。

整体浇注壁永久层局部修补法

钢包壁永久层目前普遍采用整体浇注，工作层渣线砖使用一定周期后需要拆除修理，由于渣线砖是使用拆包机或者风镐进行拆除，在拆除过程中的振动易损坏壁永久层的自流浇注料，进而造成壁永久层浇注料开裂或者大面积脱落，一般情况下，如果壁永久层裂缝≤5mm，则用铝铬火泥进行修补，如果壁永久层裂缝≥5mm，则用钢包壁修补料进行修补，但是如果在壁永久层大面积脱落的情况下还使用钢包壁修补料修补，那么会由于修补料的密实度不够而存在漏钢风险。

因此技术人员提出用浇注原永久层的浇注料进行修补，但是这种方法在实际操作时要使用振动棒将自流浇注料振动密实，由于振动棒的振动可能会造成已经砌筑好的新渣线砖移位从而引起新渣线砖灰浆不饱满或者砖缝超标，同样存在渗入钢水甚至漏钢的事故隐患，因此，如何提高钢包壁永久层的修补质量同时不会影响新渣线砖成为亟待解决的技术问题。

当钢包渣线砖拆除后，永久层浇注料大面积损坏、破损或者脱落，破损永久层低于原设计浇注永久层高度时，研发使用自流料对破损的永久层进行灌料修补，提高永久层的修补质量和整体性，延长修补部位的使用寿命。

表2 自流料的物化指标

施工步骤如下：

(1)渣线自流料外加洁净水，使用专用搅拌机混匀，加水标准6.2～7.0%。搅拌好的料尽快使用，超过规定使用时间的料不得再使用或与新料混用。

(2)需要进行灌自流料处理时，先砌筑1～2层渣线砖当作灌自流料的模具，分层灌料时必须低于砖横缝的高度20mm左右，分层的自流料不得与渣线砖横缝同缝，边灌料边使用大铲插实。如此反复，直到钢包永久层灌料至原设计高度。

(3)灌料工序结束后进行养护，最终与砌筑砖一并烘烤。