高爐爐缸整體澆注修復(fù)技術(shù)

一、 技術(shù)簡介

爐缸整體澆注，是基于傳統(tǒng)砌磚修復(fù)的一種新技術(shù)。它采用不定形自流澆注料，以支模澆注的方式，還原陶瓷杯。脫模后整體無縫，形成一個真正的“杯”結(jié)構(gòu)。使得鐵水“無孔可入”，而且所使用材料，與鐵水不產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，真正起到了隔離與隔熱的作用。其工藝簡化為圖1所示。

圖1 陶瓷杯整體澆注技術(shù)

總體來看，爐缸整體澆注技術(shù)，具備以下特點(diǎn)：

(1)能最大程度的保留殘余合格碳磚，針對局部區(qū)域嚴(yán)重侵蝕碳磚可采用高導(dǎo)熱澆注料進(jìn)行針對性修復(fù)。因此與拆除碳磚重新砌筑相比，維修工期短，造價大低;

(2)澆注襯與砌筑相比具有：整體性好，能與碳磚界面緊密有效貼合。因此不存在傳統(tǒng)陶瓷杯與碳磚間的間隙搗打料，避免了因氣隙而造成“間隙熱阻”的問題，使?fàn)t缸整體傳熱效率得以提高，1150℃凝鐵等溫線推移至澆注陶瓷杯的內(nèi)部，碳磚得到有效隔離和保護(hù)。通過爐缸的澆注維修，不僅從根本上保障爐缸安全、長壽運(yùn)行，而且減少了爐缸熱損;

(3)對于風(fēng)口區(qū)域，同樣能最大限度利用殘余磚襯，減少耐材消耗;清凈渣鐵后即可進(jìn)行澆注，整體澆注的風(fēng)口襯里能有效避免磚縫的影響，降低風(fēng)口竄煤氣的風(fēng)險;

(4)爐缸陶瓷杯澆注料采用溶膠結(jié)合剛玉碳化硅質(zhì)泵送澆注料，其是針對傳統(tǒng)陶瓷杯磚(塑性剛玉磚、剛玉莫來石磚等)從材質(zhì)上進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)，因此具有更高的抗鐵水熔蝕、抗渣蝕及抗堿侵蝕性能，同時其導(dǎo)熱系數(shù)適中，更有利于爐缸渣鐵粘滯層形成。

二、 材料選擇

(1)高導(dǎo)熱澆注料

高導(dǎo)熱澆注料RLG-SC：該料主要原料為導(dǎo)熱性能好的碳質(zhì)材料，采用溶膠結(jié)合;其具有與碳磚相近的導(dǎo)熱系數(shù)，同時具有優(yōu)良的抗渣鐵潤濕性能及良好的自流性能，能夠輕易實(shí)現(xiàn)狹小縫隙自流填充密實(shí)作業(yè)，可用于碳磚修復(fù)，爐底找平、碳磚與冷卻壁縫隙填充、陶瓷杯與碳磚縫隙填充。

(2)爐缸澆注料

爐缸澆注料RLG-SA：是專門針對高爐爐缸陶瓷杯環(huán)境特點(diǎn)設(shè)計開發(fā);以優(yōu)質(zhì)剛玉為主要原料，采用納米溶膠為結(jié)合劑;材料不僅具有優(yōu)良的耐高溫，抗渣鐵侵蝕，抗沖刷及快干防爆等應(yīng)用性能，而且具有優(yōu)異的自流泵送的施工性能。

(3)風(fēng)口帶澆注料

風(fēng)口帶澆注料RFK-SA：是專門針對高爐風(fēng)口帶環(huán)境特點(diǎn)設(shè)計開發(fā);以優(yōu)質(zhì)剛玉為主要原料，采用納米溶膠為結(jié)合劑;材料不僅具有優(yōu)良的耐高溫，抗沖刷，抗機(jī)械磨損等應(yīng)用性能，而且具有優(yōu)異的自流泵送的施工性能。

爐底、爐缸及風(fēng)口帶材料分布，如圖2所示，根據(jù)不同部位環(huán)境特點(diǎn)，使用不同性能材料。

圖2 整體澆注材料分布情況

三、 施工特點(diǎn)

1. 爐缸清理方式

爐缸整體澆注施工，對碳磚侵蝕較嚴(yán)重的高爐，在清理完殘?zhí)贾螅a(bǔ)砌碳磚，磚縫采用高導(dǎo)熱材料澆注密實(shí)，如圖3所示。

圖3 補(bǔ)砌碳磚及表面處理

對碳磚侵蝕不嚴(yán)重的高爐，可采用保護(hù)性清理的方式，如圖4，這樣可以充分利用殘?zhí)?，?jié)約成本。而且可以適當(dāng)減少高導(dǎo)熱材料的使用，減弱了三種材料的匹配，更有利于材料之間熱量傳導(dǎo)。

圖4 爐缸保護(hù)性清理現(xiàn)場

以上兩種清理方式的共同點(diǎn)，都要求爐底清理至殘?zhí)急砻?，露出硬?澆注修復(fù)時，一般先采用高導(dǎo)熱料找平清理面，然后澆注兩層陶瓷墊，進(jìn)而往上澆注陶瓷杯壁、鐵口區(qū)域和風(fēng)口帶。

2. 陶瓷杯及風(fēng)口澆注

爐底采用高導(dǎo)熱料找平后，分兩步澆注陶瓷墊，陶瓷墊厚度根據(jù)爐缸尺寸確定。如圖5，泵送料采用自流澆注料，全過程無需震動或簡單震動。

圖5 陶瓷墊澆注過程

兩層陶瓷杯澆注完成后，支模澆注側(cè)壁及鐵口區(qū)域，如圖6，鐵口區(qū)域加厚，恢復(fù)鐵口深度至原設(shè)計深度。

圖6 鐵口區(qū)域處理方式

考慮到象腳區(qū)保護(hù)，會根據(jù)各高爐象腳區(qū)侵蝕情況，采用不同的處理方式。爐缸澆注料體密較大，液態(tài)材料靜壓力較大，因此一般采用分段澆注的方式澆注陶瓷杯壁，如圖7所示，由爐底分段澆注至風(fēng)口帶。

圖7 陶瓷杯壁與風(fēng)口帶澆注

待澆注完畢后，靜止10 小時后脫模，進(jìn)而完成整個爐缸澆注。然后按照制定的烘烤曲線，進(jìn)行簡單的烘烤，排除材料中的水分，即可滿足開爐條件。

爐缸整體澆注技術(shù)，根據(jù)高爐爐缸侵蝕特點(diǎn)，策劃檢修方案，擬定施工工期，然后嚴(yán)格按照各施工節(jié)點(diǎn)執(zhí)行。全過程無限速環(huán)節(jié)，因此簡單快捷，而且可以靈活協(xié)調(diào)，交叉作業(yè)，便于鐵廠統(tǒng)籌安排。

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