高爐爐襯耐火磚的損壞原因以及維修方法
爐襯損壞的原因
高爐耐火磚襯圍砌成冶煉空間,所以它是生產(chǎn)操作時的工作表面,受到多種因素的破壞,通常分為三大類:
1)機械應力所造成的。是由高爐冶煉過程中機械原因造成的,比如爐缸內(nèi)渣鐵流動所造成的機械沖刷、磨損,燃燒帶形成的煤氣帶著粉末向上運動時對爐墻爐襯的磨損,爐頂裝入爐料時下降過程中對爐壁的磨損等另一類則是結(jié)構生產(chǎn)因素。
2)化學侵蝕所造成的。高爐內(nèi)原料的堿金屬物和氟化物對爐襯耐火磚的侵蝕。堿金屬氧化物與耐火磚發(fā)生反應形成爐瘤、爐襯剝落、使爐襯炭磚變疏松等等。
3)高爐本身的高溫作用所造成的。高爐冶金時,風口燃燒帶形成的高溫煤氣有相當一部分是沿爐墻進行上升運動的,當邊緣氣流過分發(fā)展而使用的荷重軟化溫度低的劣質(zhì)耐火磚時,過高的溫度造成了高爐內(nèi)襯的熔蝕。高爐由其自身的工作環(huán)境,兩端溫差在400℃以上,熱面的磚熱應力達到40MPa,而與冷卻器接觸的磚徑向壓力達15MPa,這樣就導致爐襯耐火磚在熱冷邊界產(chǎn)生很高的彎曲應力和剪應力,使爐襯耐火磚形成環(huán)形裂縫,最終導致爐襯耐火磚的剝落。
當然上面所說的這三類是指耐火磚合理砌筑的情況下,還有一些可能的原因是由于高爐本身的爐墻設計和建造不合理,比如說爐底磚襯漂浮、爐襯耐火材料的質(zhì)量不好、砌筑時爐墻磚的孔隙、磚縫等設置不合理、鋼鐵廠操作工人在生產(chǎn)過程中不合理的手操等。今天在這里不做主要的說明。
因此我們知道了,高爐在使用一段時間后,會由于爐內(nèi)熱沖擊、侵蝕、磨損和氧化剝落等原因,造成爐內(nèi)耐火材料層減薄,甚至出現(xiàn)爐殼發(fā)紅現(xiàn)象,最后導致爐型發(fā)生變化,影響到高爐的正常生產(chǎn)。
高爐爐襯維修方法
我們針對高爐爐墻的修補一般常見的也有三種:
1、磚砌法
2、硬質(zhì)料壓入法
3、噴補造襯法
磚砌法即中修實現(xiàn)換冷卻壁和磚襯,工人進入高爐內(nèi)由下至上砌筑爐襯,但缺點是周期長,工作量大,停產(chǎn)時間長,工作條件惡劣。
硬質(zhì)襯壓入法,一般是在不降料線的情況下采用硬質(zhì)料壓入技術修補增厚高爐爐身中、下部爐墻,這是一種快速有效修補局部爐墻的方法,但硬質(zhì)料壓入僅適用高爐中下部有料的部位,并不適合高爐上部無料部位與大面積的爐墻修補。
現(xiàn)在國內(nèi)外最常用的就是噴補造襯法。噴補施工主要有干噴法和濕噴法兩種,一般是了降低料線的情況下對露出的爐墻進行噴補,特別適合高爐上部無料部位與大面積的爐墻修補,如果爐墻損壞面積大的話,用噴補造襯是最合適的,而且噴補造襯對冷卻壁式高爐更具有優(yōu)越性。
干噴法是將散狀耐火噴補料、結(jié)合劑、添加劑等制成的干混料,由壓縮空氣通過罐式噴射機送至噴槍出口,然后在噴槍出口的水環(huán)孔眼處與水混合噴射到需要修補的爐墻內(nèi)襯表面。
溫噴法是先將耐火混合料與水混合攪拌成漿料,由壓送泵通過輸送管道將漿料輸送到噴補機的噴嘴,然后在噴嘴處加入促凝劑,最后借助高壓空氣通過噴嘴把混合漿料噴射到需要修補的爐墻內(nèi)襯表面。
噴補施工
施工前的準備工作:
1)需要購買或者配比合適的噴補料,噴補料需要具備以下性能:有良好的粘結(jié)強度、重燒線變化率小、回彈率低、較高的耐火度和抗折強度、氣孔率低、耐磨性好、抗CO侵蝕性好。
2)需要準確安全的降低料面,在高爐不停爐、正常休風的狀態(tài)下,將爐內(nèi)料面降至需噴補部位以下,噴補部位需要全部暴漏出來,并通過其它措施將爐內(nèi)氣氛溫度控制在100℃以下;
3)需要在爐殼上加焊錨固件。
噴補時的操作要點如下:1)嚴格控制噴槍水量,水量過多會造成噴補料順墻流淌,過量過少則會使噴補料回彈或形成夾層;2)噴補時,噴槍與爐殼應盡量垂直,距離保持1m左右;3)噴補作業(yè)由上而下為連續(xù)作業(yè),要求一次性完成。
噴補完成后,由于噴補料凝固較快,應立即進行整圓,使其光滑平整,密實牢固。