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耐火材料行業知識

高爐爐襯耐火磚磨損、剝落的原因和修補辦法介紹

  高爐是耐火磚襯圍砌成冶煉空間,所以它是生產操作時的工作表面,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構生產因素。
  2)化學侵蝕所造成的。高爐內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,當邊緣氣流過分發展而使用的荷重軟化溫度低的劣質耐火磚時,過高的溫度造成了高爐內襯的熔蝕。高爐由其自身的工作環境,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生很高的彎曲應力和剪應力,使爐襯耐火磚形成環形裂縫,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,會由于爐內熱沖擊、侵蝕、磨損和氧化剝落等原因,造成爐內耐火材料層減薄,甚至出現爐殼發紅現象,最后導致爐型發生變化,影響到高爐的正常生產。
  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、硬質料壓入法
  3、噴補造襯法
  磚砌法即中修實現換冷卻壁和磚襯,工人進入高爐內由下至上砌筑爐襯,但缺點是周期長,工作量大,停產時間長,工作條件惡劣。
  硬質襯壓入法,一般是在不降料線的情況下采用硬質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。
  現在國內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越性。
  干噴法是將散狀耐火噴補料、結合劑、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孔眼處與水混合噴射到需要修補的爐墻內襯表面。
  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、正常休風的狀態下,將爐內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)噴補作業由上而下為連續作業,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。


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