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耐火材料行业知识

高炉炉衬耐火砖磨损、剥落的原因和修补办法介绍

  高炉是耐火砖衬围砌成冶炼空间,所以它是生产操作时的工作表面,受到多种因素的破坏,通常分为三大类:
  1)机械应力所造成的。是由高炉冶炼过程中机械原因造成的,比如炉缸内渣铁流动所造成的机械冲刷、磨损,燃烧带形成的煤气带着粉末向上运动时对炉墙炉衬的磨损,炉顶装入炉料时下降过程中对炉壁的磨损等另一类则是结构生产因素。
  2)化学侵蚀所造成的。高炉内原料的碱金属物和氟化物对炉衬耐火砖的侵蚀。碱金属氧化物与耐火砖发生反应形成炉瘤、炉衬剥落、使炉衬炭砖变疏松等等。
  3)高炉本身的高温作用所造成的。高炉冶金时,风口燃烧带形成的高温煤气有相当一部分是沿炉墙进行上升运动的,当边缘气流过分发展而使用的荷重软化温度低的劣质耐火砖时,过高的温度造成了高炉内衬的熔蚀。高炉由其自身的工作环境,两端温差在400℃以上,热面的砖热应力达到40MPa,而与冷却器接触的砖径向压力达15MPa,这样就导致炉衬耐火砖在热冷边界产生很高的弯曲应力和剪应力,使炉衬耐火砖形成环形裂缝,最终导致炉衬耐火砖的剥落。
  当然上面所说的这三类是指耐火砖合理砌筑的情况下,还有一些可能的原因是由于高炉本身的炉墙设计和建造不合理,比如说炉底砖衬漂浮、炉衬耐火材料的质量不好、砌筑时炉墙砖的孔隙、砖缝等设置不合理、钢铁厂操作工人在生产过程中不合理的手操等。今天在这里不做主要的说明。
  因此我们知道了,高炉在使用一段时间后,会由于炉内热冲击、侵蚀、磨损和氧化剥落等原因,造成炉内耐火材料层减薄,甚至出现炉壳发红现象,最后导致炉型发生变化,影响到高炉的正常生产。
  高炉炉衬维修方法
  我们针对高炉炉墙的修补一般常见的也有三种:
  1、砖砌法
  2、硬质料压入法
  3、喷补造衬法
  砖砌法即中修实现换冷却壁和砖衬,工人进入高炉内由下至上砌筑炉衬,但缺点是周期长,工作量大,停产时间长,工作条件恶劣。
  硬质衬压入法,一般是在不降料线的情况下采用硬质料压入技术修补增厚高炉炉身中、下部炉墙,这是一种快速有效修补局部炉墙的方法,但硬质料压入仅适用高炉中下部有料的部位,并不适合高炉上部无料部位与大面积的炉墙修补。
  现在国内外最常用的就是喷补造衬法。喷补施工主要有干喷法和湿喷法两种,一般是了降低料线的情况下对露出的炉墙进行喷补,特别适合高炉上部无料部位与大面积的炉墙修补,如果炉墙损坏面积大的话,用喷补造衬是最合适的,而且喷补造衬对冷却壁式高炉更具有优越性。
  干喷法是将散状耐火喷补料、结合剂、添加剂等制成的干混料,由压缩空气通过罐式喷射机送至喷枪出口,然后在喷枪出口的水环孔眼处与水混合喷射到需要修补的炉墙内衬表面。
  温喷法是先将耐火混合料与水混合搅拌成浆料,由压送泵通过输送管道将浆料输送到喷补机的喷嘴,然后在喷嘴处加入促凝剂,最后借助高压空气通过喷嘴把混合浆料喷射到需要修补的炉墙内衬表面。
  喷补施工
  施工前的准备工作:
  1)需要购买或者配比合适的喷补料,喷补料需要具备以下性能:有良好的粘结强度、重烧线变化率小、回弹率低、较高的耐火度和抗折强度、气孔率低、耐磨性好、抗CO侵蚀性好。
  2)需要准确安全的降低料面,在高炉不停炉、正常休风的状态下,将炉内料面降至需喷补部位以下,喷补部位需要全部暴漏出来,并通过其它措施将炉内气氛温度控制在100℃以下;3)需要在炉壳上加焊锚固件。
  喷补时的操作要点如下:1)严格控制喷枪水量,水量过多会造成喷补料顺墙流淌,过量过少则会使喷补料回弹或形成夹层;2)喷补时,喷枪与炉壳应尽量垂直,距离保持1m左右;3)喷补作业由上而下为连续作业,要求一次性完成。
  喷补完成后,由于喷补料凝固较快,应立即进行整圆,使其光滑平整,密实牢固。


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