利用陶瓷焊補技術焊補炭化室

王濤 白璐

（安陽鋼鐵股份有限公司，河南安陽 455004）

利用陶瓷焊補技術焊補炭化室

王濤 白璐

（安陽鋼鐵股份有限公司，河南安陽 455004）

介紹了陶瓷焊補技術在焦爐炭化室的維修工作情況，以及陶瓷焊補技術的原理和技術指標。通過陶瓷焊補技術對焦爐熱工維護的有效提高。

焦爐 炭化室 陶瓷焊補

河南安陽鋼鐵股份有限公司焦化廠共有10座焦爐，其中4座焦爐均達到一二十年的爐齡，爐體結構老化。其中6#焦爐68#炭化室機測爐頭部位存在爐墻剝蝕嚴重，石墨沉積，有竄火現(xiàn)象，用傳統(tǒng)方法多次處理，效果不太明顯。針對此情況，我廠引進陶瓷焊補技術對該炭化室進行焊補。

1 陶瓷焊補技術的原理

陶瓷焊補技術是利用配合在耐火材料中的硅粉或鋁粉（或硅粉h和鋁粉同時配入）的燃燒熱，將部分耐火材料燒熔，其燒熔部分吧未燒熔部分黏結在一起形成焊補層。其焊補過程是利用氧氣作為焊料的輸送介質(zhì)，通過特制的噴槍將焊料噴出，焊料中的硅粉，鋁粉在高溫空間及赤熱的待修墻面上燃燒，將待修的表面被加熱至軟化熔融，部分焊料也被燒熔熔融狀態(tài)的表面與熔化的焊料緊密的結合在一起，砌體的損傷部位便被修復。由于修補采用堆焊形式，因此對砌體上出現(xiàn)的剝蝕、掉角、裂縫、熔洞（修補面積較大的部位可采用先放置零膨脹磚在焊補的方法）、凹面或其它缺陷都能進行修補。

在赤熱的炭化室內(nèi)，硅粉和鋁粉同時燃燒產(chǎn)生的熱可形成2200℃的高溫，可使硅磚與焊料熔融結合，這種氧化反應為焊補提供了熱源。焊補層在冷卻到墻面操作溫度時，大部分形成方英石和鱗石英，其物理性質(zhì)與硅磚幾乎一致（見表1）。

陶瓷焊補技術使用范圍：（1）對一般性的 剝蝕、麻面爐墻可有效修補，掛料時間2年以上，其掛料時間是半干法噴補的2-3倍。（2）對于因爐墻變形而造成推焦電流大，影響焦爐正常生產(chǎn)的爐墻，可大面積平整爐墻，改善爐墻狀況，保證正常出爐，掛料時間1年以上。（3）對于因磚縫不嚴密而造成的爐墻竄漏現(xiàn)象，通過噴補可改善竄漏狀況，掛料時間5年以上。

表1 陶瓷焊補料的質(zhì)量要求

2 焊補技術的實際運用

陶瓷焊補的最大優(yōu)點是高溫操作，避免了大幅度降溫、升溫對爐體的損壞，在很短的時間內(nèi)就能恢復生產(chǎn)。

2.1 現(xiàn)場觀查

經(jīng)過現(xiàn)場仔細的觀查，炭化室受損位置在機測南墻，在三、四火道附近，高度1米左右，受損面積在1平方左右，厚度10-30mm。

2.2 準備工作

我廠采用W Y-Ⅱ氣動型陶瓷焊補機一臺，焊槍一把，焊料約70kg，氧氣瓶6個，保溫材料硅酸鋁纖維氈。操作人員4人，2人負責焊補，1人負責給陶瓷焊補機供料，另外一個負責氧氣瓶的管理。采用推空爐后噴抹的方法，推完焦后留空爐，對爐墻表面的的石墨進行清除，同時把機側上升管蓋打開，將爐蓋全被蓋上。由于墻面受冷空氣劇冷時間較長，需要把石棉布或硅酸鋁纖維制成的隔熱簾子粘貼在爐框上，用于炭化室保溫，并留出焊槍的工作入口。

2.3 工作程序

確認氧氣瓶和陶瓷焊補機處于工作狀態(tài)，由于在邊火道附近，使用短焊補槍，焊槍頭與爐墻保持10—15cm工作距離，距離太近，反彈料多，容易造成“回火”現(xiàn)象。操作是從炭化室爐墻內(nèi)部向外進行，焊槍移動速度要適中，及要保證焊補料完全軟化或熔化，又不能造成局部溫度太高。焊補時，氧氣在焊槍尾部與粉料匯合，從焊槍頭噴出，遇高溫發(fā)生化學反應實施焊補。焊補反應方程式如下：

Si+O2=Si02+910KL/mol

4Al+3O2=2Al2O3+1675KJ/mol

補完一處在換另一處，焊補質(zhì)量取決于操作人員的目測觀查，因此對操作人員要求技術過硬，焊補面應平整光滑，不得高于墻面，否則造成推焦困難。焊補過程1.5h左右，較傳統(tǒng)方法節(jié)約時間和人力。

3 結論和效果

在隨后的觀查時間內(nèi)，68#炭化室竄漏得到遏制，沒有發(fā)生冒煙現(xiàn)象，效果得到了認證，可以在今后的熱工維護進行周期性的維護噴補，定期在出爐后按簽號進行。陶瓷焊補技術運用，有效的減輕了對炭化室墻面的損壞，防止了炭化室墻的挖補發(fā)生，延長了焦爐的使用壽命。同時減少了焦爐冒煙，降低了對環(huán)境的污染，是一項值得推廣的技術。

［1］孫晉濤.《硅酸鹽工業(yè)熱工基礎》.武漢工業(yè)大學出版社，1992.

［2］錢之榮，范廣舉.《耐火材料實用手冊》.冶金工業(yè)出版社，1992.

［3］王曉琴.《煉焦工藝》，化學工業(yè)出版社，2005.

［4］《國外耐火材料》.2000年第3期.