高爐壓入灌漿造襯維修技術(shù)及應(yīng)用

摘要：高爐在生產(chǎn)一段時(shí)間后，因建設(shè)質(zhì)量、生產(chǎn)操作、材料性能等因素的影響，爐身、爐腰、爐腹等部位均會(huì)不同程度地出現(xiàn)爐殼局部發(fā)熱甚至燒紅現(xiàn)象，有些部位還會(huì)出現(xiàn)煤氣泄漏現(xiàn)象，從而導(dǎo)致高爐爐前操作環(huán)境的惡化，嚴(yán)重影響高爐的使用壽命和安全生產(chǎn)。對(duì)此，可以采用噴涂料造襯和壓入灌漿造襯等技術(shù)來(lái)進(jìn)行維修。文章對(duì)高爐壓入灌漿造襯維修技術(shù)做出了分析。

關(guān)鍵詞：高爐；壓入灌漿造襯；維修技術(shù)；應(yīng)用

延長(zhǎng)高爐壽命，是煉鐵工作者所致力的工作重點(diǎn)。而高爐爐襯的維護(hù)、修復(fù)時(shí)延長(zhǎng)高爐壽命的重要因素之一，也越來(lái)越得到高爐工作者的重視。壓入造襯作為一種經(jīng)濟(jì)有效地護(hù)爐造襯技術(shù)，正被煉鐵工作者認(rèn)同并逐步得到應(yīng)用。

一、壓入灌漿和造襯技術(shù)的工作原理

1、壓入灌漿。壓力灌漿應(yīng)用范圍較廣；譬如，對(duì)新建高爐或熱風(fēng)爐的內(nèi)襯（或新筑內(nèi)襯的歸爐）的爐皮、冷卻壁、風(fēng)口、出鐵口、出渣口以及熱風(fēng)爐、熱力管道等處外殼、內(nèi)襯及其相鄰機(jī)構(gòu)之間的空隙內(nèi)要及時(shí)進(jìn)行高壓灌漿，用來(lái)封堵內(nèi)襯的縮縫、裂紋和空洞以防爐殼鼓包、開(kāi)裂、冒氣、竄火和燒傷事故的發(fā)生危害設(shè)備及人身的安全，防患于未然。

2、高爐造襯。就是用壓漿造襯機(jī)以高壓灌漿的方式，通過(guò)噴咀將耐火泥漿壓入到高爐已燒損或脫落內(nèi)襯的空隙中，打入爐內(nèi)后泥漿便迅速滲透向四周鋪展，包裹并充填于爐壁和爐料的縫隙或空洞中，因泥漿的壓注是在不停爐的情況下進(jìn)行的，則在高溫烘烤的環(huán)境中，深入前方的泥漿便受熱迅速凝結(jié)，封住通道，后續(xù)壓入的泥漿則貼著噴口向著噴入點(diǎn)周?chē)鸂t殼附近鋪展?jié)B透，包裹并充填于爐壁和外層爐料的縫隙內(nèi)，在內(nèi)外高溫的作用下，形成了一種塔接良好并有一定厚度、密度和足夠強(qiáng)度的料補(bǔ)層，并能堅(jiān)實(shí)地固結(jié)于鋼殼，形成料襯。

二、壓入造襯方法的優(yōu)越性

壓入造襯是國(guó)家八五—九五期間發(fā)展起來(lái)的高新技術(shù)，特別由于其方便靈活、及時(shí)有效、且不需專(zhuān)門(mén)停爐即可迅速修復(fù)爐襯的特點(diǎn)，已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外廣泛用于高爐定期維護(hù)的重要手段，不再使用每年一度的噴補(bǔ)造襯。尤其是通過(guò)這種及時(shí)壓漿、造襯，防患于未然的護(hù)爐手段，可以取代高爐的中修，并可延緩高爐的大修，充分發(fā)揮高爐煉鐵的高效益和競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。

1、縮短停爐時(shí)間。壓入造襯的操作，只是在高爐休風(fēng)時(shí)進(jìn)行的，一般與高爐定檢結(jié)合起來(lái)；但遇特殊情況，在確保安全的前提下，還可不用休風(fēng)在正常冶煉中進(jìn)行短期壓漿造襯，都不需要降料線，從而縮短高爐的停爐時(shí)間，達(dá)到增產(chǎn)增效的目的。

2、靈活施工組織。由于無(wú)需降料線，所以壓入造襯不需等到高爐出現(xiàn)險(xiǎn)情的時(shí)候再行專(zhuān)門(mén)安排檢修造襯，而是作為平時(shí)檢修養(yǎng)護(hù)的措施之一，既可頭疼醫(yī)頭，腳疼醫(yī)腳，進(jìn)行局部維護(hù)，又可預(yù)防為主而防患于未然，避免造成大的損失。

3、減少耐材耗量。壓入造襯作為高爐爐襯維護(hù)手段，根據(jù)爐襯的損壞情況進(jìn)行周期性的局部造襯，一般不需大面積的修補(bǔ)，所以降低了耐材的耗量。

4、材料性能優(yōu)越。高爐壓入料采用非水結(jié)合的產(chǎn)品，可根據(jù)不同的狀況采用不同材質(zhì)的壓入料，與含水的噴補(bǔ)料相比，其材料自身的特性與工作性能有很大的提高。

三、高爐造壁壓入料應(yīng)具備以下基本性能：

1、具有良好的流動(dòng)性和壓入施工性能，便于壓入施工的順利進(jìn)行。

2、應(yīng)具有在一定溫度下快速硬化和凝結(jié)的性能，借助高爐爐內(nèi)熱量及爐襯余熱固化，確保修補(bǔ)內(nèi)襯成為堅(jiān)固致密的整體。

3、應(yīng)具有良好的燒結(jié)性、較高的干燥、燒后及熱態(tài)強(qiáng)度，在高溫狀態(tài)下，具有較高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、良好的熱震穩(wěn)定性及抗剝落、抗侵蝕性能，從而提高產(chǎn)品的使用壽命。

4、應(yīng)具有較低的線變化率，整體性好，熱態(tài)性能穩(wěn)定，使修補(bǔ)襯體具有良好的體積穩(wěn)定性。

5、應(yīng)具有較好的再掘性，即在補(bǔ)壓或重新壓入時(shí)，原有壓入料方便重新開(kāi)孔或清孔。

四、施工步驟

1、壓入施工時(shí)間的確定。通常在爐殼溫度急劇上升，或出現(xiàn)局部發(fā)紅，或判定爐殼上可能出現(xiàn)裂紋（即發(fā)現(xiàn)有煤氣泄露）時(shí)，就應(yīng)進(jìn)行壓入施工。為了確保施工安全，提高作業(yè)效果，施工時(shí)間應(yīng)在高爐休風(fēng)期間進(jìn)行，休風(fēng)時(shí)間最好不低于6h。如休風(fēng)時(shí)間不允許，可以在休風(fēng)期間，開(kāi)設(shè)壓入孔、焊接壓人短管、連接耐高溫球閥，在送風(fēng)情況下進(jìn)行壓人施工。

2、壓入孔的位置。壓入灌漿的開(kāi)口（壓入孔）應(yīng)在爐殼上以1孔/2 m ～2孔/2 m 的密度設(shè)置，如為投產(chǎn)時(shí)間不長(zhǎng)的高爐，可適當(dāng)減少開(kāi)孔的密度。附設(shè)冷卻箱的壓入孔應(yīng)設(shè)置在損壞條板處的外殼上。附設(shè)冷卻箱可支撐壓入料，而其壓入口最好。

3、壓入施工。把攪拌好的壓入料卸入擠壓泵的料斗（臨時(shí)儲(chǔ)料槽）中，把擠壓泵上的皮管接在高爐爐殼的壓入孔上，打開(kāi)球閥開(kāi)關(guān)，開(kāi)動(dòng)擠壓機(jī)，將壓人料壓入爐內(nèi)。壓入泥漿的壓漿壓力宜控制在0.2～0.6MPa，補(bǔ)充壓人時(shí)可提到0.6～1.5 MPa。

4、壓入過(guò)程。（1）通過(guò)壓入孔（或爐頂攝像儀）觀察壓人情況，也可用棍棒敲打鐵殼，聽(tīng)音判斷壓入情況，一定要使孔隙灌滿，保證高爐造壁內(nèi)襯的整體性，保證壓入施工質(zhì)量。（2）壓入料施工時(shí)，每孔壓入料應(yīng)在500～2000 kg左右。按一般可行方法，壓入施工先要從高熱點(diǎn)或損失大的孔開(kāi)始，逐步向低熱點(diǎn)孔轉(zhuǎn)移；而每個(gè)孔的壓入量應(yīng)根據(jù)熱點(diǎn)的高低、爐殼溫度及其他相關(guān)因素來(lái)確定；如壓入料從另一個(gè)孔流出來(lái)，應(yīng)將流料孔的聯(lián)接頭堵起來(lái)（或關(guān)閉耐熱球閥），直到灌完一定量。這些流出壓人料的孔，要重新鉆通（或開(kāi)啟耐熱球閥）和灌漿。（3）當(dāng)完成一個(gè)孔的預(yù)定量后，應(yīng)停泵，并打開(kāi)回料閥，使管道內(nèi)壓力減為零。

五、延長(zhǎng)高爐壽命的措施

1、縮短噴涂周期。由于工作條件相同，各塊銅冷卻板的磨損程度大致相同，目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)銅冷卻板開(kāi)始損壞，為了避免銅冷卻板大面積損壞，縮短降料面噴涂的周期非常必要。

2、加強(qiáng)冷卻系統(tǒng)的管理，提高冷卻強(qiáng)度。對(duì)冷卻系統(tǒng)的維護(hù)主要包括兩方面，一是改善冷卻水水質(zhì)，避免結(jié)垢保護(hù)冷卻系統(tǒng)設(shè)備，提高冷卻效果；二是及時(shí)更換或處理漏水設(shè)備，包括：小套、冷卻板等，避免冷卻水向爐內(nèi)泄漏。爐底冷卻水管變形，流量減少，不利于控制1 150℃侵蝕線的下移。為了加強(qiáng)冷卻，要設(shè)法提高冷卻水流量，如果冷卻水流量難以進(jìn)一步提高，則要考慮對(duì)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行改造，降低進(jìn)水溫，達(dá)到強(qiáng)化冷卻的目的。

定期處理爐底煤氣泄漏。爐底連續(xù)上漲造成爐底封板撕裂，爐缸爐底煤氣泄漏嚴(yán)重，對(duì)高爐的安全生產(chǎn)危害較大，必須徹底封堵。

加強(qiáng)熱負(fù)荷的監(jiān)控。隨著爐缸爐底的侵蝕加劇，實(shí)現(xiàn)爐缸爐底局部熱負(fù)荷的監(jiān)控顯得尤為必要。通過(guò)對(duì)局部熱負(fù)荷的監(jiān)控，可以對(duì)爐缸爐底各部位的侵蝕狀況進(jìn)行跟蹤，為爐役后期實(shí)施定點(diǎn)護(hù)爐以及高爐的操作調(diào)整提供依據(jù)。

延長(zhǎng)高爐壽命是一個(gè)系統(tǒng)工程，涉及到設(shè)計(jì)、制造、施工、生產(chǎn)、監(jiān)測(cè)、維護(hù)等諸多方面，采用優(yōu)質(zhì)高爐造壁壓人料對(duì)高爐爐身進(jìn)行壓人造壁和維護(hù)，為高爐長(zhǎng)壽開(kāi)辟了一條重要的途徑。

總而言之，作者認(rèn)為對(duì)灌漿法的進(jìn)一步推廣應(yīng)遵循積極、慎重、逐步推進(jìn)的原則。還認(rèn)為根據(jù)國(guó)外的發(fā)展趨勢(shì)和國(guó)內(nèi)的需求，在推廣提高爐灌漿技術(shù)的同時(shí)，還應(yīng)及時(shí)的研究和開(kāi)發(fā)爐內(nèi)熱噴補(bǔ)技術(shù)。

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