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                            整體澆注爐缸與澆注方法

                            2023-06-15 14:18:00

                              高爐爐缸的耐材包括導熱耐材和陶瓷杯兩部分,導熱耐材一般為碳磚,陶瓷杯作用是保護碳磚隔離鐵水,而傳統的陶瓷杯結構為砌筑磚。煉鐵廠高爐爐缸在使用一定時間后,會因建設質量、生產操作、材料品質、尤其是強化冶煉等因素的影響,導致高爐的有關部 發生不同程度的損傷,如:高爐爐缸陶瓷杯在高溫溶蝕、物料侵蝕的影響下,造成剝落,導 基本功能喪失;爐缸部位炭磚襯體蝕損、剝落、減薄,導致爐底熱流強度提高;鐵口 位,也會出現不同程度的內襯侵蝕、剝落,使出鐵口呈喇叭口狀,從而導致鐵口深度變淺、堵 困難,炮泥用量增大;風口帶部位,由于爐料的磨蝕、高溫的溶蝕、熱氣流的沖擊,會不同 程度出現耐火體減薄不規整狀況;高爐爐身(含腹、爐腰)部位由于受物料沖擊、氣流 沖刷,化學侵蝕、熱態熔蝕等的作用,內襯耐火材料(如耐火磚、噴涂料)減薄或脫落,冷卻壁 損壞,失去冷卻功能。

                              以上損傷會導致高爐的爐前操作環境惡化,存在嚴重的安全隱患,并直接影響 爐的安全生產和使用壽命。

                              近年來,高爐爐身的修復施工一般采用,一是半干法噴涂料或濕法噴涂料(或曰噴注)進行整體噴涂維護或采用砌筑耐火磚的方法修復高爐內襯進行維護;二是噴涂料(或噴注)進行高爐內襯修復時,由于噴涂料干燥及燒成后,結構的致密度較低,耐火性能較低,且與原高爐內襯結構的結合度較差,修復完成后在使用時,耐火性能較低,容易發生脫落,使用壽命較短;三是碳磚砌筑+陶瓷杯磚砌筑的設計模式砌筑存在磚縫,鐵水從磚縫中逐漸 透,先將陶瓷杯侵蝕掉,進而侵蝕碳磚,直至燒壞冷卻壁而發生爐缸漏鐵事故;高爐中修, 采用砌筑方式難度較大:一方面殘渣殘襯清理難度大,另一方面砌筑磚預制,供貨周期長,砌筑施工緩慢,效率低。

                              為確保高爐生產的正常進行及現場施工周期短、節省勞動力、結構合理、修復快、檢修成本低以及延長高爐壽命,提高技術經濟效益。

                              聯合榮大研發出國家新型專利技術——整體澆注的高爐爐缸。

                              該高爐爐缸包括爐缸冷卻壁、風口、 象腳區及出鐵口,還包括側壁由內向外依次設置的高導熱材料層和陶瓷杯體材料層,爐底由下至上依次設置的高導熱材料層和陶瓷杯體材料層,出鐵口處設有出鐵口預制包,風口處設有風口帶緩沖層。

                              該高爐爐缸通過如下流程進行整體澆注施工:

                              一是制備導熱層澆注料和陶瓷杯體澆注料;

                              二是清理修復爐缸;

                              三是采取泵送自流澆注成型的方法由下至上澆注爐底導熱層澆注料;

                              四是安裝支護爐壁導熱層澆注模具;

                              五是爐壁導熱層澆注料脫水、硬化成型后,由下至上拆除爐壁導熱層澆注模具;

                              六是采取泵送自流澆注成型的方法由下至上澆注陶瓷杯體底部澆注料;

                              七是陶瓷杯體澆注料脫水、硬化成型后,由下至上拆除陶瓷杯體側壁澆注模具。

                              該技術的特點及效果如下:

                              一是采用一體澆注成型的方式整體澆注高爐爐缸內襯,一體成型的導熱層和陶瓷杯體具有更高的耐火度、干燥及燒后耐壓/抗折強度、荷重軟化溫度、體積密度,較低的顯氣孔率和重燒變化率,良好的抗沖刷、抗侵蝕、耐磨蝕性能,同時具有良好的熱震穩定性。

                              二是由于一體成型澆注料結構致密,且強度較高,耐火性較高,整體性大大提高,使爐身內襯成為堅固致密的“耐火體”,使用壽命大為提高。

                              三是澆注料體流動性較好,施工快速方便,快干防爆性能優良,脫模時間短,能夠節省高爐內襯維護和修復的施工時間,降低了施工難度和生產施工成本,減少了高爐頻繁停爐休風檢修帶來的高爐作業率降低的損失,大大提高了高爐作業率,降低了材料消耗,提高生產效率、提高技術經濟效益。

                              四是采用泵送自流型澆注方式一體成型導熱層和陶瓷杯體,不易形成裂縫,延長了高爐爐缸的使用壽命。

                              五是高導熱澆注料和陶瓷杯體澆注料不需提前預訂,供貨快、施工周期短,可大大節省勞動力和綜合成本。

                              六是對中修高爐,可保護性清理殘存碳磚,鑒于澆注料良好的自流填充效果,對殘存磚的清理表面平整度無嚴格要求,可進一步提高修復效率和降低檢修成本。(北京聯合榮大工程材料股份有限公司專家組)

                              

                              圖一為爐缸整體澆筑過程支設模具

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                              圖二為利碳磚的側壁澆注

                              

                              圖三為爐缸整體澆注效果(包括側壁、鐵口和風口帶)

                              

                              圖四為爐缸整個難題澆注效果(爐底、側壁、鐵口和風口帶)

                             

                             

                            來源:中國冶金報-中國鋼鐵新聞網

                            編輯:溫曉霞

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