高爐壓入灌漿造襯維修技術及應用

摘要：高爐在生產一段時間后，因建設質量、生產操作、材料性能等因素的影響，爐身、爐腰、爐腹等部位均會不同程度地出現爐殼局部發熱甚至燒紅現象，有些部位還會出現煤氣泄漏現象，從而導致高爐爐前操作環境的惡化，嚴重影響高爐的使用壽命和安全生產。對此，可以采用噴涂料造襯和壓入灌漿造襯等技術來進行維修。文章對高爐壓入灌漿造襯維修技術做出了分析。

關鍵詞：高爐；壓入灌漿造襯；維修技術；應用

延長高爐壽命，是煉鐵工作者所致力的工作重點。而高爐爐襯的維護、修復時延長高爐壽命的重要因素之一，也越來越得到高爐工作者的重視。壓入造襯作為一種經濟有效地護爐造襯技術，正被煉鐵工作者認同并逐步得到應用。

一、壓入灌漿和造襯技術的工作原理

1、壓入灌漿。壓力灌漿應用范圍較廣；譬如，對新建高爐或熱風爐的內襯（或新筑內襯的歸爐）的爐皮、冷卻壁、風口、出鐵口、出渣口以及熱風爐、熱力管道等處外殼、內襯及其相鄰機構之間的空隙內要及時進行高壓灌漿，用來封堵內襯的縮縫、裂紋和空洞以防爐殼鼓包、開裂、冒氣、竄火和燒傷事故的發生危害設備及人身的安全，防患于未然。

2、高爐造襯。就是用壓漿造襯機以高壓灌漿的方式，通過噴咀將耐火泥漿壓入到高爐已燒損或脫落內襯的空隙中，打入爐內后泥漿便迅速滲透向四周鋪展，包裹并充填于爐壁和爐料的縫隙或空洞中，因泥漿的壓注是在不停爐的情況下進行的，則在高溫烘烤的環境中，深入前方的泥漿便受熱迅速凝結，封住通道，后續壓入的泥漿則貼著噴口向著噴入點周圍爐殼附近鋪展滲透，包裹并充填于爐壁和外層爐料的縫隙內，在內外高溫的作用下，形成了一種塔接良好并有一定厚度、密度和足夠強度的料補層，并能堅實地固結于鋼殼，形成料襯。

二、壓入造襯方法的優越性

壓入造襯是國家八五—九五期間發展起來的高新技術，特別由于其方便靈活、及時有效、且不需專門停爐即可迅速修復爐襯的特點，已經在國內外廣泛用于高爐定期維護的重要手段，不再使用每年一度的噴補造襯。尤其是通過這種及時壓漿、造襯，防患于未然的護爐手段，可以取代高爐的中修，并可延緩高爐的大修，充分發揮高爐煉鐵的高效益和競爭實力。

1、縮短停爐時間。壓入造襯的操作，只是在高爐休風時進行的，一般與高爐定檢結合起來；但遇特殊情況，在確保安全的前提下，還可不用休風在正常冶煉中進行短期壓漿造襯，都不需要降料線，從而縮短高爐的停爐時間，達到增產增效的目的。

2、靈活施工組織。由于無需降料線，所以壓入造襯不需等到高爐出現險情的時候再行專門安排檢修造襯，而是作為平時檢修養護的措施之一，既可頭疼醫頭，腳疼醫腳，進行局部維護，又可預防為主而防患于未然，避免造成大的損失。

3、減少耐材耗量。壓入造襯作為高爐爐襯維護手段，根據爐襯的損壞情況進行周期性的局部造襯，一般不需大面積的修補，所以降低了耐材的耗量。

4、材料性能優越。高爐壓入料采用非水結合的產品，可根據不同的狀況采用不同材質的壓入料，與含水的噴補料相比，其材料自身的特性與工作性能有很大的提高。

三、高爐造壁壓入料應具備以下基本性能：

1、具有良好的流動性和壓入施工性能，便于壓入施工的順利進行。

2、應具有在一定溫度下快速硬化和凝結的性能，借助高爐爐內熱量及爐襯余熱固化，確保修補內襯成為堅固致密的整體。

3、應具有良好的燒結性、較高的干燥、燒后及熱態強度，在高溫狀態下，具有較高的結構強度、良好的熱震穩定性及抗剝落、抗侵蝕性能，從而提高產品的使用壽命。

4、應具有較低的線變化率，整體性好，熱態性能穩定，使修補襯體具有良好的體積穩定性。

5、應具有較好的再掘性，即在補壓或重新壓入時，原有壓入料方便重新開孔或清孔。

四、施工步驟

1、壓入施工時間的確定。通常在爐殼溫度急劇上升，或出現局部發紅，或判定爐殼上可能出現裂紋（即發現有煤氣泄露）時，就應進行壓入施工。為了確保施工安全，提高作業效果，施工時間應在高爐休風期間進行，休風時間最好不低于6h。如休風時間不允許，可以在休風期間，開設壓入孔、焊接壓人短管、連接耐高溫球閥，在送風情況下進行壓人施工。

2、壓入孔的位置。壓入灌漿的開口（壓入孔）應在爐殼上以1孔/2 m ～2孔/2 m 的密度設置，如為投產時間不長的高爐，可適當減少開孔的密度。附設冷卻箱的壓入孔應設置在損壞條板處的外殼上。附設冷卻箱可支撐壓入料，而其壓入口最好。

3、壓入施工。把攪拌好的壓入料卸入擠壓泵的料斗（臨時儲料槽）中，把擠壓泵上的皮管接在高爐爐殼的壓入孔上，打開球閥開關，開動擠壓機，將壓人料壓入爐內。壓入泥漿的壓漿壓力宜控制在0.2～0.6MPa，補充壓人時可提到0.6～1.5 MPa。

4、壓入過程。（1）通過壓入孔（或爐頂攝像儀）觀察壓人情況，也可用棍棒敲打鐵殼，聽音判斷壓入情況，一定要使孔隙灌滿，保證高爐造壁內襯的整體性，保證壓入施工質量。（2）壓入料施工時，每孔壓入料應在500～2000 kg左右。按一般可行方法，壓入施工先要從高熱點或損失大的孔開始，逐步向低熱點孔轉移；而每個孔的壓入量應根據熱點的高低、爐殼溫度及其他相關因素來確定；如壓入料從另一個孔流出來，應將流料孔的聯接頭堵起來（或關閉耐熱球閥），直到灌完一定量。這些流出壓人料的孔，要重新鉆通（或開啟耐熱球閥）和灌漿。（3）當完成一個孔的預定量后，應停泵，并打開回料閥，使管道內壓力減為零。

五、延長高爐壽命的措施

1、縮短噴涂周期。由于工作條件相同，各塊銅冷卻板的磨損程度大致相同，目前已經發現銅冷卻板開始損壞，為了避免銅冷卻板大面積損壞，縮短降料面噴涂的周期非常必要。

2、加強冷卻系統的管理，提高冷卻強度。對冷卻系統的維護主要包括兩方面，一是改善冷卻水水質，避免結垢保護冷卻系統設備，提高冷卻效果；二是及時更換或處理漏水設備，包括：小套、冷卻板等，避免冷卻水向爐內泄漏。爐底冷卻水管變形，流量減少，不利于控制1 150℃侵蝕線的下移。為了加強冷卻，要設法提高冷卻水流量，如果冷卻水流量難以進一步提高，則要考慮對冷卻系統進行改造，降低進水溫，達到強化冷卻的目的。

定期處理爐底煤氣泄漏。爐底連續上漲造成爐底封板撕裂，爐缸爐底煤氣泄漏嚴重，對高爐的安全生產危害較大，必須徹底封堵。

加強熱負荷的監控。隨著爐缸爐底的侵蝕加劇，實現爐缸爐底局部熱負荷的監控顯得尤為必要。通過對局部熱負荷的監控，可以對爐缸爐底各部位的侵蝕狀況進行跟蹤，為爐役后期實施定點護爐以及高爐的操作調整提供依據。

延長高爐壽命是一個系統工程，涉及到設計、制造、施工、生產、監測、維護等諸多方面，采用優質高爐造壁壓人料對高爐爐身進行壓人造壁和維護，為高爐長壽開辟了一條重要的途徑。

總而言之，作者認為對灌漿法的進一步推廣應遵循積極、慎重、逐步推進的原則。還認為根據國外的發展趨勢和國內的需求，在推廣提高爐灌漿技術的同時，還應及時的研究和開發爐內熱噴補技術。

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