攀鋼2#高爐爐壽后期爐襯修補(bǔ)技術(shù)探討

彭將國(guó)

（四川攀枝花市攀工修建分公司，四川攀枝花 617000）

0 引言

攀鋼高爐是冶煉釩鈦磁鐵礦的重要設(shè)備。高爐爐襯長(zhǎng)期經(jīng)受頻繁熱負(fù)荷沖擊作用，到了爐齡后期，爐襯損害日益嚴(yán)重。爐缸處（特別是鐵口、渣口處）爐襯燒損嚴(yán)重，造成相對(duì)應(yīng)冷卻壁燒損，生產(chǎn)工況不穩(wěn)定。如要平穩(wěn)安全生產(chǎn)，須結(jié)束一代爐齡，進(jìn)行大修。但由于高爐本體鋼結(jié)構(gòu)大部分完好無(wú)損，此時(shí)大修所需時(shí)間長(zhǎng)、不科學(xué)也不經(jīng)濟(jì)。根據(jù)高爐爐襯情況拆除爐瘤懸浮物，通過(guò)更換燒損冷卻壁，拆除損壞部位爐襯，恢復(fù)與冶煉工藝相匹配的耐材，以及噴涂造襯等方法，達(dá)到修復(fù)爐襯，完善冶煉所需爐型及生產(chǎn)工藝要求的目的，延長(zhǎng)高爐爐壽。

1 高爐爐壽后期缺陷情況及修補(bǔ)工藝

在高爐爐壽后期高爐本體設(shè)備存在以下缺陷：高爐爐殼完好，局部冷卻壁燒損；爐身部位爐襯完好，爐缸風(fēng)口區(qū)域爐襯燒損嚴(yán)重，呈倒錐體形，爐底磚侵蝕3 層左右，爐基墩溫度在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi)；爐身部位存在瘤狀懸浮物。由于風(fēng)口區(qū)冶煉溫度較高，風(fēng)口區(qū)、鐵口區(qū)爐襯較薄，很難平穩(wěn)生產(chǎn)，同時(shí)極易燒壞風(fēng)口、渣口、鐵口區(qū)域冷卻壁而發(fā)生穿鐵事故。

根據(jù)上述缺陷情況采取以下?tīng)t壽后期爐襯修補(bǔ)工藝：①保留高爐本體爐殼鋼結(jié)構(gòu)，局部修補(bǔ)、更換燒損冷卻壁；②拆除爐內(nèi)焦碳、殘?jiān)F至渣口以下（為重新開(kāi)爐恢復(fù)生產(chǎn)創(chuàng)造條件），拆除爐缸風(fēng)口、渣口、鐵口區(qū)域耐火爐襯并重新砌筑。

2 高爐爐壽后期缺陷修補(bǔ)施工條件

高爐爐壽后期爐襯破損嚴(yán)重，進(jìn)入高爐內(nèi)修復(fù)爐襯的施工存在嚴(yán)重安全隱患。采取以下措施，創(chuàng)造進(jìn)入爐內(nèi)安全施工的條件：①拆除高爐本體鐵口外主鐵溝爐襯4 m，鐵口處爐殼及附屬2 塊冷卻壁，形成鐵口通道“大門”，作為物流通道；②利用爐頂檢修人孔，在爐殼開(kāi)孔、搭設(shè)鋼磚保護(hù)棚和安設(shè)導(dǎo)出管堵板，為爐內(nèi)作業(yè)提供安全保障。

利用鋼磚保護(hù)棚、懸空安裝簡(jiǎn)易升降平臺(tái)，從上往下清理爐頂鋼磚保護(hù)棚至風(fēng)口區(qū)域的懸浮爐渣和爐瘤，施工完畢拆除簡(jiǎn)易升降平臺(tái)，創(chuàng)造人員從風(fēng)口、鐵口大門處進(jìn)爐的安全條件。

3 高爐爐壽后期缺陷修補(bǔ)施工過(guò)程

3.1 更換燒損冷卻壁及鐵屑勾縫施工

利用鋼磚保護(hù)棚，在煤氣封罩上焊接吊耳。通過(guò)鐵口大門處運(yùn)輸通道、安裝大型承重升降吊盤，進(jìn)行爐身至爐缸區(qū)域處燒損冷卻壁更換，拆裝冷卻壁均利用出鐵口大門作為通道。冷卻壁安裝與勾縫同步進(jìn)行，勾縫料填入冷卻壁的深度與冷卻壁等厚。為解決爐殼與冷卻壁之間空隙漏煤氣問(wèn)題，在爐殼外安裝Φ48 壓漿管，待砌筑、噴涂爐襯完畢后壓漿，壓漿完畢封堵壓漿管。

冷卻壁勾縫料的配比（重量）：鐵屑58.5%，525#礬土水泥18%，高鋁細(xì)粉13%，水10.5%。

3.2 拆除爐缸區(qū)域舊爐襯到生根部位

高爐爐齡后期、爐襯損害日益嚴(yán)重。爐缸處爐襯厚度一般只有100～200 mm，局部甚至沒(méi)有爐襯，呈倒錐臺(tái)狀爐襯。傳統(tǒng)恢復(fù)工藝為高爐爐襯及爐內(nèi)殘?jiān)F全部拆除，重新從爐基墩上砌筑爐襯。為了縮短檢修時(shí)間，現(xiàn)拆除舊爐襯到寬度大于500 mm，其中鐵口區(qū)域?qū)挾却笥?000 mm（圖1），爐內(nèi)殘?jiān)F作相應(yīng)拆除，即可達(dá)到砌筑條件。

3.3 耐材選型、尺寸及外觀要求

如采用剛玉組合磚按傳統(tǒng)工藝恢復(fù)爐襯，砌筑難度大。因爐壽后期爐殼爐缸區(qū)域變形存在加工組合磚，特別在新舊爐襯結(jié)合處加工量更大。根據(jù)多年經(jīng)驗(yàn)，選用材質(zhì)為超致密黏土磚CZGN45（表1、表2），磚型為高爐G1、G2、G3、G4 通用磚號(hào)耐材（表3）。

3.4 爐缸部位爐襯恢復(fù)砌筑

（1）砌筑前提條件：爐缸、爐腹處冷卻壁更換完畢；爐缸處耐材生根接觸面打磨平整，見(jiàn)耐材本色，且同一層磚平整度小于5 mm/2 m，相鄰磚錯(cuò)臺(tái)小于0.5 mm。

（2）爐缸接槎處第1 層磚厚度與生根處厚度一致，第2 層開(kāi)始每層磚向爐內(nèi)退臺(tái)15～20 mm 至砌筑圖厚度。

圖1 新?tīng)t缸爐襯生根面示意

表1 超致密黏土磚CZGN45

表2 超致密黏土磚尺寸允許偏差及外觀要求 mm

表3 G-1、G-2、G-3、G-4 磚號(hào)尺寸

圖2 鐵口處爐襯砌筑示意

（3）爐缸區(qū)域砌磚采用平砌，特殊部位如鐵口通道、風(fēng)口上方采用側(cè)砌，使用磷酸鹽耐火泥漿上下錯(cuò)縫砌筑。爐缸砌磚從出鐵口開(kāi)始；砌出鐵口時(shí)，出鐵口框內(nèi)的砌體應(yīng)先砌。

（4）以爐殼為導(dǎo)面，從出鐵口最低標(biāo)高開(kāi)始，按圖紙尺寸平砌環(huán)狀爐缸砌體。仔細(xì)研磨新舊爐襯結(jié)合部位水平縫、垂直縫，加工耐火磚。

（5）鐵口處爐缸磚砌筑（圖2）。

（6）渣口、風(fēng)口爐缸磚砌筑（圖3、圖4）。

圖3 渣口處爐襯砌筑示意

圖4 風(fēng)口處爐襯砌筑示意

（7）爐缸處其余砌體砌筑。高爐爐缸區(qū)域除鐵口、渣口、風(fēng)口為特殊砌體外，其余均為環(huán)狀爐墻結(jié)構(gòu)。均以爐殼為導(dǎo)面，按圖施工即可。重點(diǎn)控制好水平縫、垂直縫、環(huán)縫、耐火泥漿飽滿度。

（8）爐缸區(qū)域新?tīng)t襯砌筑質(zhì)量要求（表4）。

表4 爐缸區(qū)域新?tīng)t襯砌筑質(zhì)量要求

3.5 噴涂

爐缸爐襯砌體砌筑完畢后，爐頂鋼磚下部至爐缸砌體部位采用機(jī)械手半自動(dòng)化造襯噴涂。

4 結(jié)語(yǔ)

高爐爐壽后期爐襯修補(bǔ)一次需用25 d，已成功滿足高爐繼續(xù)再生產(chǎn)3 年。此技術(shù)有利于延長(zhǎng)高爐爐壽，降低噸鐵工序成本，改善爐況生產(chǎn)條件；同時(shí)也可解決爐缸粘接及結(jié)瘤影響生產(chǎn)工藝的問(wèn)題。