鹤壁中盛炉窑工程有限公司

设为主页 加入收藏 繁體中文

高炉内衬湿法喷注及炉缸整体浇注技术新进展

近年来,高炉湿法喷注技术由于高效节能,得到了快速发展,逐渐取代传统半干法喷涂;尤其在巨型高炉中的应用,卓显成效。炉缸整体浇注技术,伴随着高炉冶炼节奏的加快,以其对炉缸结构原理透彻的领悟和行之有效的实践,逐渐被广大高炉炼铁企业所接受。高炉湿法喷注技术及炉缸整体浇注技术的快速发展,逐渐显现出不定形耐材技术的重要地位。

1 高炉湿法喷注技术

鹤壁中盛炉窑工程有限公司为此,(以下简称鹤壁中盛www.)用喷射的方式实现无模浇注。通过精准的施工控制,将搅拌均匀的浇注料喷注到壁面上。喷注体接近于浇注水平,致密、高强、高耐磨,结合其优异的抗侵蚀性能,大大提高了高炉内衬使用寿命。喷注过程控制水平,由人工喷注,到简易的机械喷注,到可伸缩机械手,再到大型可伸缩自动平衡机械手,不断进步;且仍有很大的发展前景,即采用自动侧距装置,随时调整喷注效果。简言之,喷注=喷射浇注=无模浇注→3D打印,喷注可实现复杂结构、复合材料、快速高效施工。目前,湿法喷注造衬,在高炉内衬检修中,占有比重超过80%;巨型高炉检修也逐渐采用喷注造衬保护开炉。

1.1 材料改进

鹤壁中盛炉窑工程有限公司选择纳米硅溶胶结合喷注料取代原有的低水泥材料,以溶胶作为结合剂,不存在结合剂界面迁移,在受热时水分可有序排除,从而具有极佳的快烘防爆性能。溶胶结合料虽然低温强度(600℃以下)相对较低,但随温度升高,纳米SiO2与Al2O3反应可形成莫来石结合相,强度迅速提高;特别是在高温下,由于其不含水泥,高温热态性能优异。该材料较适合炉身中部以下内衬喷注。

1.2 设备改进

鹤壁中盛炉窑工程有限公司针对巨型高炉内衬喷注,设计一种大型可伸缩“洗炉 喷注”一体化机械手喷枪,该机械手喷枪可根据高炉内型尺寸的变化,遥控伸长或缩短枪身,保持枪头与壁面距离在1m(或更小)以内,减少喷注面积,进而准确控制喷注范围。

鹤壁中盛炉窑工程有限公司采用大型可伸缩机械手喷注,由于配重的灵活变动,枪身稳定不摇摆;反弹量极小,人员可以站在高炉底部遥控机械手;该设备喷注速度可达25t/h,高效且环保。然而,该大型机械手仍有其进步空间,如可在枪头处设置“探距仪”,对凹凸不平处可随时调整转速,满足不规则炉型的喷补要求。

另外,人工抱枪喷注技术,亦在巨型高炉喷注中“一展身手”,人工抱枪喷注,速度略慢,平均速度为12t/h,然而,在巨型高炉宽阔的施工环境中,可同时两台设备施工。其优点在于:可根据炉型变化,灵活掌握给料量、枪与壁面距离、局部特殊处理等,实现圆滑炉型。

2.1 技术简介

炉缸整体浇注是基于传统砌砖修复的一种新技术。它采用不定形自流料,以支模浇注的方式,还原陶瓷杯。脱模后整体无缝,形成一个真正的“杯”结构。使得铁水“无孔可入”,而且所使用材料,与铁水不产生化学反应,真正起到了隔离与隔热的作用。其工艺简化为图3所示。

近两年,炉缸整体浇注技术发展迅速,高炉中修时,不放残铁,仅对铁口区域特殊处理:将残铁烧掉,至炉底碳砖,其他区域无需清理,然后整体浇注,恢复生产。这种方法简单快捷,重点解决炉缸局部温度高的问题。多数高炉停炉检修,选择放残铁方式,对炉缸进行系统修复,使用周期更长。

总体来看,炉缸整体浇注技术,具备以下特点:

1)能最大程度地保留残余合格碳砖,针对局部区域严重侵蚀碳砖可采用高导热浇注料进行针对性修复,因此,与拆除碳砖重新砌筑相比,维修工期短,综合造价低;

2)与砌筑相比,浇注衬整体性好,能与碳砖界面紧密有效贴合。因此,不存在传统陶瓷杯与碳砖间的间隙捣打料,避免了因气隙而造成“间隙热阻”的问题,提高了炉缸整体传热效率,1150℃凝铁等温线推移至浇注陶瓷杯的内部,碳砖得到有效隔离和保护。通过炉缸的浇注维修,不仅从根本上保障炉缸安全、长寿运行,而且减少了炉缸热损;

3)对于风口区域,同样能最大限度地利用残余砖衬,减少耐材消耗;清净渣铁后,即可进行浇注,整体浇注的风口

衬里能有效避免砖缝的影响,降低风口窜煤气的风险;

4)炉缸陶瓷杯浇注料采用溶胶结合刚玉碳化硅质泵送浇注料,其是针对传统陶瓷杯砖(塑性刚玉砖、刚玉莫来石砖等)从材质上进行了优化改进,因此具有更高的抗铁水熔蚀、抗渣蚀及抗碱侵蚀性能,同时其导热系数适中,更有利于炉缸渣铁粘滞层形成。

2.2 材料选择

1)高导热浇注料

高导热浇注料RLG-SC:该料主要原料为导热性能好的碳质材料,采用溶胶结合;其具有与碳砖相近的导热系数,同时具有优良的抗渣铁润湿性能及良好的自流性能,能够轻易实现狭小缝隙自流填充密实作业,可用于碳砖修复、炉底找平、碳砖与冷却壁缝隙填充、陶瓷杯与碳砖缝隙填充。

2)刚玉质浇注料

刚玉质浇注料RLG-SA是专门针对高炉炉缸陶瓷杯环境特点设计开发;以优质刚玉为主要原料,采用纳米溶胶为结合剂;材料不仅具有优良的耐高温、抗渣铁侵蚀、抗冲刷及快干防爆等应用性能,而且具有优异的自流泵送的施工性能。

2.3 施工特点

2.3.1 炉缸清理方式

炉缸整体浇注施工,前期

清理很关键,需将残砖、残碳表面粉化料、渣料、浮尘等全部清理干净,清理过程尽可能保护残砖或残碳。高炉停炉过程中,往往伴随着打水降温过程,这对环碳和炉底碳砖破坏严重,砖衬表面会存在一定厚度的粉化料,该部分碳砖依然失效,因此需清理掉,清理至砖衬露出硬面。如碳砖破损较严重,可采用高导热料修复;如仅有较薄一层损坏,则可直接浇注陶瓷杯,无需修复碳砖。

2.3.2陶瓷杯及风口浇注

炉底采用高导热料找平后,分两步浇注陶瓷垫,陶瓷垫厚度根据炉缸尺寸确定。泵送料采用自流浇注料,全过程无需震动或简单震动。

两层陶瓷杯浇注完成后,支模浇注侧壁及铁口区域,铁口区域加厚,恢复铁口深度至原设计深度。

考虑到象脚区保护,会根据各高炉象脚区侵蚀情况,采用不同的处理方式。炉缸浇注料体密较大,液态材料静压力较大,因此一般采用分段浇注的方式浇注陶瓷杯壁,由炉底分段浇注至风口带。

待浇注完毕后,静止数小时后脱模,进而完成整个炉缸浇注。然后按照制定的烘烤曲线,进行简单的烘烤,排除材料中的水分,即可满足开炉条件。

炉缸整体浇注需要根据高炉炉缸侵蚀特点,策划检修方案,拟定施工工期,然后严格按照各施工节点执行。全过程无限速环节,因此简单快捷,而且可以灵活协调,交叉作业,便于铁厂统筹安排。

3 结语

鹤壁中盛炉窑工程有限公司湿法喷注技术已拓展到不同领域,设备的精密设计、材料的研发改良,使得其应用前景广阔。目前已成功实现高炉铁沟、管道、烟道、石灰窑、耐磨仓、循环流化床锅炉、水泥窑旋风预热系统、钢包、转炉、加热炉等湿法喷注造衬。而且,喷注依然具有很大发展空间,势必成为未来不定形耐材最重要的施工手段。

实践证明,炉缸整体浇注技术是行之有效的一种炉缸耐火材料修复技术,随着技术研究工作的进一步深入与材料技术的进步,复合材料整体浇注炉缸可有望完全取代传统的碳砖砌筑 陶瓷杯炉缸结构。


TAG:
评论加载中...
内容:
评论者: 验证码: