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兩種常見(jiàn)高爐修補(bǔ)法
發(fā)布時(shí)間：2017/5/31 14:37:19 點(diǎn)擊率： 來(lái)源:艾米 作者：榮盛耐材壓入修補(bǔ)技術(shù)
壓入造襯是在爐殼上鉆孔或利用現(xiàn)存孔使用壓入設(shè)備將漿狀耐火材料壓入高爐爐墻內(nèi)壁，使之固化、燒結(jié)與爐墻內(nèi)側(cè)爐襯或冷卻壁牢牢黏結(jié)的一種爐襯修補(bǔ)工藝。
壓入料修補(bǔ)技術(shù)可以在不停爐情況下，利用高爐定期休風(fēng)時(shí)間，保持高爐的熱狀態(tài)，從髙爐外部對(duì)耐火材料內(nèi)襯進(jìn)行維修，維修結(jié)束，即可恢復(fù)冶煉。此技術(shù)簡(jiǎn)單易行，經(jīng)濟(jì).可靠。壓入修補(bǔ)料的使用先是通過(guò)爐殼測(cè)溫和打孔測(cè)厚，選擇好高爐內(nèi)襯的薄弱部位開(kāi)孔，即爐殼發(fā)紅處的周圍或上部。在爐殼開(kāi)孔處焊上壓緊短管，安好球閥及快速管接頭，然后用管道把開(kāi)孔處和壓入機(jī)聯(lián)結(jié)起來(lái),利用壓入機(jī)的高壓將配制好的壓入料壓入爐內(nèi)。爐內(nèi)的爐料起到“擋板”的作用，從內(nèi)擠壓壓入料，使壓入料在爐襯和爐料間擴(kuò)展，迅速與爐襯黏結(jié)成一體。在爐溫的作用下壓入料很快硬化，修補(bǔ)了侵蝕脫落的耐火材料內(nèi)襯，在壓入孔的周圍形成一個(gè)耐火保護(hù)層，堵塞了爐襯內(nèi)氣體的對(duì)流通道，維護(hù)了高爐正常生產(chǎn)。壓入法可以在休風(fēng)期，爐料不下線時(shí)對(duì)局部溫度過(guò)高的部位進(jìn)行修補(bǔ)，修補(bǔ)后可以繼續(xù)生產(chǎn)。高爐爐壁內(nèi)襯采用壓入料修補(bǔ)也比較有效。榮盛耐材為您提供高質(zhì)量耐火材料。
目前，采用壓入法修補(bǔ)高爐時(shí)，使用的耐火材料主要為兩類，即水性結(jié)合材料和以酚醛樹(shù)脂為結(jié)合劑的材料。
水性結(jié)合材料主要由水玻璃、水泥、磷酸鹽結(jié)合而成，其主要化學(xué)成分為A1203、Fe203、K20+Na20、SiC，水性結(jié)合材料粘接強(qiáng)度較高，但在修補(bǔ)時(shí)爐襯溫度高，水分迅速蒸發(fā)，修補(bǔ)層容易發(fā)泡脫落，導(dǎo)致修補(bǔ)處不致密，易剝落。
以酚醛樹(shù)脂為結(jié)合劑的材料，大多由礬土、焦寶石、炭素等組成，如日本住友公司的酚醛樹(shù)脂結(jié)合修補(bǔ)料，其主要的化學(xué)成分為A1203、Si02、SiC或MgO、SiC、固定碳;國(guó)內(nèi)也報(bào)道了以熱塑性酚醛樹(shù)脂結(jié)合的修補(bǔ)料，其主要的化學(xué)成分為A1203、Si02、Fe203、K20+Na20、Ti02。硬質(zhì)壓入修補(bǔ)料的主要原料采用焦寶石、礬土、黏土、碳化硅、炭素材料。如果用水性結(jié)合劑，對(duì)中小型高爐比較適用;而對(duì)大型高爐，為了安全、高效，提高修補(bǔ)料的利用效率，多采用酚醛樹(shù)脂做結(jié)合劑。
高爐噴補(bǔ)法
噴補(bǔ)法采用高壓空氣輸送粒狀耐火材料，在噴槍內(nèi)與適量水混合，經(jīng)噴槍射至被修補(bǔ)的爐襯表面上，并附著于其上達(dá)到一定要求的厚度(可達(dá)幾百毫米)，以此取代重新砌筑耐火磚襯。實(shí)踐證明，高爐噴補(bǔ)具有以下幾點(diǎn)作用：
(1)充分利用了高爐原有爐襯耐火材料，降低了耐火材料消耗量。
(2)噴補(bǔ)作業(yè)時(shí)間短，節(jié)約中修時(shí)間，使高爐作業(yè)率提高。
(3)明顯減少高爐大中修時(shí)冷卻所需帶走的熱量，從而降低了能量消耗。
(4)噴補(bǔ)作業(yè)施工方便，噴補(bǔ)后有利于高爐維持合理爐型、改善爐料及煤氣流分布，提高了煤氣能量的利用，起到增產(chǎn)降耗的作用。
高爐噴補(bǔ)法一般可分為如下三種方式：
(1)普通冷態(tài)噴補(bǔ)。一般是在高爐爐內(nèi)搭腳手架或吊籃由工人進(jìn)人高爐內(nèi)實(shí)施噴補(bǔ)，這種噴補(bǔ)技術(shù)多用于1000m3以下的高爐噴補(bǔ)作業(yè)，特點(diǎn)是噴補(bǔ)設(shè)備簡(jiǎn)單，清理渣皮及松動(dòng)殘襯較靈活，裸露的鋼板焊錨固件及安裝小水冷件或更換冷卻器較方便，噴補(bǔ)部位及厚度易控制。缺點(diǎn)是工人勞動(dòng)條件較差，應(yīng)注意煤氣和隔熱處理。
(2)長(zhǎng)槍噴補(bǔ)。長(zhǎng)槍噴補(bǔ)是操作人員站在爐外，采用長(zhǎng)槍對(duì)爐襯局部破損部位實(shí)施噴補(bǔ)作業(yè)。其特點(diǎn)是人員不進(jìn)入爐內(nèi)，施工簡(jiǎn)單，并可在調(diào)溫條件進(jìn)行噴補(bǔ)。缺點(diǎn)是爐墻需要開(kāi)孔或利用原有人孔，且只能對(duì)局部破損磚襯進(jìn)行噴補(bǔ)。若爐襯大部分比較完整，只是局部破損或更換冷卻器、加裝小型水冷件，使用該方式可節(jié)省時(shí)間和經(jīng)費(fèi)，較適合。
(3)遙控?zé)釕B(tài)噴補(bǔ)。遙控?zé)釕B(tài)噴補(bǔ)是將機(jī)器人通過(guò)爐墻開(kāi)孔(或人孔)放入爐內(nèi)，懸掛在橋架上，操作人員在爐外通過(guò)電視屏幕觀察和調(diào)節(jié)噴補(bǔ)作業(yè)。
高爐遙控?zé)釕B(tài)噴補(bǔ)特點(diǎn)如下：
1)施工速度快：遙控噴涂比砌磚可縮短三分之二以上的施工時(shí)間，對(duì)于大型高爐來(lái)說(shuō)，其經(jīng)濟(jì)效益是非常高的。
2)施工質(zhì)量高：通過(guò)遙控設(shè)備可控制供料速度、加水量、風(fēng)壓，從而控制反彈率達(dá)到合理的范圍，形成致密的、均勻的噴涂爐襯：
3)開(kāi)爐方便，提高了高爐利用系數(shù)。遙控噴涂維修高爐不需要完全停爐，只需把料面降到一定高度、料面用封爐料封上即可，因此，重新起爐非常容易。通過(guò)遙控噴涂可按要求恢復(fù)爐型，因此，高爐起爐后，可很快恢復(fù)正常生產(chǎn)，高爐利用系數(shù)高。
4)施工的安全性高.遙控噴涂無(wú)需工作人員進(jìn)入高爐工作，工作人員只需在髙爐外，通過(guò)遙控設(shè)備操縱噴槍進(jìn)行噴涂，避免了工作人員進(jìn)入高爐工作發(fā)生煤氣中毒、墜落、砸傷、碰傷等危險(xiǎn)。缺點(diǎn)是設(shè)備較復(fù)雜，投資及維護(hù)費(fèi)用較大。
關(guān)于高爐長(zhǎng)壽
現(xiàn)今高爐一代爐齡可長(zhǎng)達(dá)15年，高爐長(zhǎng)壽是煉鐵技術(shù)發(fā)展水平的標(biāo)志。國(guó)內(nèi)外對(duì)此進(jìn)行了很多研究工作，在如何改進(jìn)爐型設(shè)計(jì)、改進(jìn)冷卻系統(tǒng)、選用高質(zhì)量耐火磚、提高筑爐質(zhì)量、改善高爐操作等方面，都取得了很大的成果，顯著延長(zhǎng)了高爐壽命。盡管如此，耐火內(nèi)襯的損壞也是不可避免的。
高爐爐襯用耐火材料的損毀機(jī)理主要分為堿金屬侵蝕、氧化鐵的侵蝕、熱應(yīng)力的破壞作用、熱震的破壞作用。實(shí)際上，從爐子烘爐開(kāi)始，耐火爐襯就開(kāi)始遭到破壞。在生產(chǎn)過(guò)程中，爐襯因受到爐料磨損、含塵氣流沖刷等機(jī)械力的作用，以及受到高溫?zé)崃Φ淖饔煤推渌厥庑再|(zhì)的破壞作用而不斷損毀，并且高爐內(nèi)襯損壞的重要特點(diǎn)是不均勻地被侵蝕，爐襯一部分尚好，而另一部分則損壞嚴(yán)重。如果因局部損壞就進(jìn)行中修或大修，不僅需要把原本尚可利用的磚襯全部拆除，浪費(fèi)耐火材料，而且費(fèi)時(shí)費(fèi)工，其結(jié)果是不僅增加了維修費(fèi)用，而且減少了生鐵產(chǎn)量，大大降低了經(jīng)濟(jì)效益。為解決此問(wèn)題，現(xiàn)在除常規(guī)的高爐停爐大中修采用砌磚外，還有高爐噴補(bǔ)法、壓入修補(bǔ)法和壓力灌漿法，其中以前兩種修補(bǔ)方法使用較多。
壓入造襯是在爐殼上鉆孔或利用現(xiàn)存孔使用壓入設(shè)備將漿狀耐火材料壓入高爐爐墻內(nèi)壁，使之固化、燒結(jié)與爐墻內(nèi)側(cè)爐襯或冷卻壁牢牢黏結(jié)的一種爐襯修補(bǔ)工藝。
壓入料修補(bǔ)技術(shù)可以在不停爐情況下，利用高爐定期休風(fēng)時(shí)間，保持高爐的熱狀態(tài)，從髙爐外部對(duì)耐火材料內(nèi)襯進(jìn)行維修，維修結(jié)束，即可恢復(fù)冶煉。此技術(shù)簡(jiǎn)單易行，經(jīng)濟(jì).可靠。壓入修補(bǔ)料的使用先是通過(guò)爐殼測(cè)溫和打孔測(cè)厚，選擇好高爐內(nèi)襯的薄弱部位開(kāi)孔，即爐殼發(fā)紅處的周圍或上部。在爐殼開(kāi)孔處焊上壓緊短管，安好球閥及快速管接頭，然后用管道把開(kāi)孔處和壓入機(jī)聯(lián)結(jié)起來(lái),利用壓入機(jī)的高壓將配制好的壓入料壓入爐內(nèi)。爐內(nèi)的爐料起到“擋板”的作用，從內(nèi)擠壓壓入料，使壓入料在爐襯和爐料間擴(kuò)展，迅速與爐襯黏結(jié)成一體。在爐溫的作用下壓入料很快硬化，修補(bǔ)了侵蝕脫落的耐火材料內(nèi)襯，在壓入孔的周圍形成一個(gè)耐火保護(hù)層，堵塞了爐襯內(nèi)氣體的對(duì)流通道，維護(hù)了高爐正常生產(chǎn)。壓入法可以在休風(fēng)期，爐料不下線時(shí)對(duì)局部溫度過(guò)高的部位進(jìn)行修補(bǔ)，修補(bǔ)后可以繼續(xù)生產(chǎn)。高爐爐壁內(nèi)襯采用壓入料修補(bǔ)也比較有效。榮盛耐材為您提供高質(zhì)量耐火材料。
壓入料修補(bǔ)技術(shù)在國(guó)外已作為一種實(shí)現(xiàn)高爐長(zhǎng)壽的重要措施，日本及歐洲的一些國(guó)家已在幾十座高爐上采用了定期壓人修補(bǔ)的技術(shù)，大幅度地延長(zhǎng)了高爐的壽命。日本從1962年著手研究對(duì)高爐爐身、爐腹部位進(jìn)行壓入法修補(bǔ)，翌年獲得成功并推廣應(yīng)用。美國(guó)、英國(guó)、韓國(guó)也相繼對(duì)高爐進(jìn)行了壓入修補(bǔ)。法國(guó)TRB公司等耐火材料制造公司在壓入料配料中加入了一些特殊的添加劑，當(dāng)壓入料壓入爐內(nèi)遇到熾熱的爐料后便會(huì)燒結(jié)“起殼”，使壓入料沿爐墻向四周擴(kuò)展，后固化在殘存爐襯或冷卻壁上。
圖1示出了壓入料在爐內(nèi)的變化過(guò)程。
目前，采用壓入法修補(bǔ)高爐時(shí)，使用的耐火材料主要為兩類，即水性結(jié)合材料和以酚醛樹(shù)脂為結(jié)合劑的材料。
水性結(jié)合材料主要由水玻璃、水泥、磷酸鹽結(jié)合而成，其主要化學(xué)成分為A1203、Fe203、K20+Na20、SiC，水性結(jié)合材料粘接強(qiáng)度較高，但在修補(bǔ)時(shí)爐襯溫度高，水分迅速蒸發(fā)，修補(bǔ)層容易發(fā)泡脫落，導(dǎo)致修補(bǔ)處不致密，易剝落。
以酚醛樹(shù)脂為結(jié)合劑的材料，大多由礬土、焦寶石、炭素等組成，如日本住友公司的酚醛樹(shù)脂結(jié)合修補(bǔ)料，其主要的化學(xué)成分為A1203、Si02、SiC或MgO、SiC、固定碳;國(guó)內(nèi)也報(bào)道了以熱塑性酚醛樹(shù)脂結(jié)合的修補(bǔ)料，其主要的化學(xué)成分為A1203、Si02、Fe203、K20+Na20、Ti02。硬質(zhì)壓入修補(bǔ)料的主要原料采用焦寶石、礬土、黏土、碳化硅、炭素材料。如果用水性結(jié)合劑，對(duì)中小型高爐比較適用;而對(duì)大型高爐，為了安全、高效，提高修補(bǔ)料的利用效率，多采用酚醛樹(shù)脂做結(jié)合劑。
高爐噴補(bǔ)法
噴補(bǔ)法采用高壓空氣輸送粒狀耐火材料，在噴槍內(nèi)與適量水混合，經(jīng)噴槍射至被修補(bǔ)的爐襯表面上，并附著于其上達(dá)到一定要求的厚度(可達(dá)幾百毫米)，以此取代重新砌筑耐火磚襯。實(shí)踐證明，高爐噴補(bǔ)具有以下幾點(diǎn)作用：
(1)充分利用了高爐原有爐襯耐火材料，降低了耐火材料消耗量。
(2)噴補(bǔ)作業(yè)時(shí)間短，節(jié)約中修時(shí)間，使高爐作業(yè)率提高。
(3)明顯減少高爐大中修時(shí)冷卻所需帶走的熱量，從而降低了能量消耗。
(4)噴補(bǔ)作業(yè)施工方便，噴補(bǔ)后有利于高爐維持合理爐型、改善爐料及煤氣流分布，提高了煤氣能量的利用，起到增產(chǎn)降耗的作用。
高爐噴補(bǔ)法一般可分為如下三種方式：
(1)普通冷態(tài)噴補(bǔ)。一般是在高爐爐內(nèi)搭腳手架或吊籃由工人進(jìn)人高爐內(nèi)實(shí)施噴補(bǔ)，這種噴補(bǔ)技術(shù)多用于1000m3以下的高爐噴補(bǔ)作業(yè)，特點(diǎn)是噴補(bǔ)設(shè)備簡(jiǎn)單，清理渣皮及松動(dòng)殘襯較靈活，裸露的鋼板焊錨固件及安裝小水冷件或更換冷卻器較方便，噴補(bǔ)部位及厚度易控制。缺點(diǎn)是工人勞動(dòng)條件較差，應(yīng)注意煤氣和隔熱處理。
(2)長(zhǎng)槍噴補(bǔ)。長(zhǎng)槍噴補(bǔ)是操作人員站在爐外，采用長(zhǎng)槍對(duì)爐襯局部破損部位實(shí)施噴補(bǔ)作業(yè)。其特點(diǎn)是人員不進(jìn)入爐內(nèi)，施工簡(jiǎn)單，并可在調(diào)溫條件進(jìn)行噴補(bǔ)。缺點(diǎn)是爐墻需要開(kāi)孔或利用原有人孔，且只能對(duì)局部破損磚襯進(jìn)行噴補(bǔ)。若爐襯大部分比較完整，只是局部破損或更換冷卻器、加裝小型水冷件，使用該方式可節(jié)省時(shí)間和經(jīng)費(fèi)，較適合。
(3)遙控?zé)釕B(tài)噴補(bǔ)。遙控?zé)釕B(tài)噴補(bǔ)是將機(jī)器人通過(guò)爐墻開(kāi)孔(或人孔)放入爐內(nèi)，懸掛在橋架上，操作人員在爐外通過(guò)電視屏幕觀察和調(diào)節(jié)噴補(bǔ)作業(yè)。
高爐遙控?zé)釕B(tài)噴補(bǔ)特點(diǎn)如下：
1)施工速度快：遙控噴涂比砌磚可縮短三分之二以上的施工時(shí)間，對(duì)于大型高爐來(lái)說(shuō)，其經(jīng)濟(jì)效益是非常高的。
2)施工質(zhì)量高：通過(guò)遙控設(shè)備可控制供料速度、加水量、風(fēng)壓，從而控制反彈率達(dá)到合理的范圍，形成致密的、均勻的噴涂爐襯：
3)開(kāi)爐方便，提高了高爐利用系數(shù)。遙控噴涂維修高爐不需要完全停爐，只需把料面降到一定高度、料面用封爐料封上即可，因此，重新起爐非常容易。通過(guò)遙控噴涂可按要求恢復(fù)爐型，因此，高爐起爐后，可很快恢復(fù)正常生產(chǎn)，高爐利用系數(shù)高。
4)施工的安全性高.遙控噴涂無(wú)需工作人員進(jìn)入高爐工作，工作人員只需在髙爐外，通過(guò)遙控設(shè)備操縱噴槍進(jìn)行噴涂，避免了工作人員進(jìn)入高爐工作發(fā)生煤氣中毒、墜落、砸傷、碰傷等危險(xiǎn)。缺點(diǎn)是設(shè)備較復(fù)雜，投資及維護(hù)費(fèi)用較大。
關(guān)于高爐長(zhǎng)壽
現(xiàn)今高爐一代爐齡可長(zhǎng)達(dá)15年，高爐長(zhǎng)壽是煉鐵技術(shù)發(fā)展水平的標(biāo)志。國(guó)內(nèi)外對(duì)此進(jìn)行了很多研究工作，在如何改進(jìn)爐型設(shè)計(jì)、改進(jìn)冷卻系統(tǒng)、選用高質(zhì)量耐火磚、提高筑爐質(zhì)量、改善高爐操作等方面，都取得了很大的成果，顯著延長(zhǎng)了高爐壽命。盡管如此，耐火內(nèi)襯的損壞也是不可避免的。
高爐爐襯用耐火材料的損毀機(jī)理主要分為堿金屬侵蝕、氧化鐵的侵蝕、熱應(yīng)力的破壞作用、熱震的破壞作用。實(shí)際上，從爐子烘爐開(kāi)始，耐火爐襯就開(kāi)始遭到破壞。在生產(chǎn)過(guò)程中，爐襯因受到爐料磨損、含塵氣流沖刷等機(jī)械力的作用，以及受到高溫?zé)崃Φ淖饔煤推渌厥庑再|(zhì)的破壞作用而不斷損毀，并且高爐內(nèi)襯損壞的重要特點(diǎn)是不均勻地被侵蝕，爐襯一部分尚好，而另一部分則損壞嚴(yán)重。如果因局部損壞就進(jìn)行中修或大修，不僅需要把原本尚可利用的磚襯全部拆除，浪費(fèi)耐火材料，而且費(fèi)時(shí)費(fèi)工，其結(jié)果是不僅增加了維修費(fèi)用，而且減少了生鐵產(chǎn)量，大大降低了經(jīng)濟(jì)效益。為解決此問(wèn)題，現(xiàn)在除常規(guī)的高爐停爐大中修采用砌磚外，還有高爐噴補(bǔ)法、壓入修補(bǔ)法和壓力灌漿法，其中以前兩種修補(bǔ)方法使用較多。
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