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                延長煉鋼轉爐爐襯壽命的幾種修補方法

                發布時間:2021/04/23 行業新聞 標簽:耐火磚瀏覽次數:152

                由于煉鋼轉爐爐襯材料各部位工作的環境不同,造成了轉爐爐襯各部位不均勻蝕損,濺渣護爐技術雖可以通過濺渣造襯,但是難以在爐襯表面形成一均勻掛渣層,而且也很難對局部蝕損嚴重的部位進行修補,因此轉爐爐襯的修補是延長爐襯壽命、均衡爐襯損毀、降低生產成本的有力措施。由于轉爐操作的不穩定因素,當爐襯某些部位出現過早地損毀時,爐襯的修補就應該開始,而且這種修補要維持到爐襯壽命中止。到爐襯使用的后期,修補量會不斷增加,修補所用的時間也不斷延長,已經影響到轉爐的穩定操作,這時爐襯壽命就應該中止了。轉爐使用的修補料主要有噴補料和熱自流修補料兩種。

                轉爐用熱自流修補料

                熱自流修補料主要用于轉爐的迎鋼面和出鋼側的部位修補,又稱為大面修補料,簡稱大面料。使用時將修補料從爐口投入爐內,搖動爐體,修補料在爐內余熱的作用下出現流動并鋪展在爐襯的蝕損部位,熱自流修補料應具有以下性能:

                1、自流料在轉爐爐襯的余熱溫度下(800~1200℃)有很好的鋪展性和流動性。

                2、自流料在鋪展后很快固化。

                3、固體的自流料與原爐襯材料有較好的黏結性。

                4、自流料自身應有很好的抗侵蝕性,能防止修補料層在下次冶煉時被侵蝕掉。

                自流料以鎂砂、鎂白云石砂為基本原料,工藝性能則主要取決于結合劑。常用的結合劑是瀝青、樹脂,或兩者的混合物。傳統的轉爐大面投補料是中溫瀝青加拌的重燒鎂砂,及所謂的燒補料。一般修補一次碳化時間要40~60min,使用壽命為10次左右;在瀝青鎂砂基礎上,提高了原料檔次,采用了部分改性樹脂和添加劑,可以明顯提高大面投補料的使用壽命,并將固化時間縮短到30~40min.

                還有一種就是含水的鎂質自流大面修補料。這種料實質上就是鎂質自流澆注料,它含有很多硅灰,加水量一般為5%~7%,基本上與鎂質自流澆注料相同。由于流動介質是水,所以燒結時間較短和環保。而且它是澆注料,加水量很少,因此它的體積密度較高,強度也較高,因此耐侵蝕和沖刷性能較好,即有良好的使用壽命,使用壽命一般達到25~35爐次。由于鎂質材料加水后,很快就硬化而失去流動性,因此,施工現場要放置一個攪拌機,加水攪拌后,馬上投入爐內。

                由于鎂碳磚遠比鎂磚更適用于轉爐,因此,鎂碳質自流料修補轉爐大面應該是一個發展方向,值得進一步進行開發應用工作。同時今后在降低單耗和成本的目標下,大面料的結合劑也影視今后的一個研究和發展方向。

                轉爐用噴補料

                轉爐爐襯在爐役期間有局部損壞又不宜用補爐料修補的地方,如耳軸、渣線部位,可采用噴補技術。對局部損壞嚴重的部位集中噴射耐火材料,使其與爐襯磚燒結為一體,對 爐襯進行修復。轉爐爐襯噴補料的主要原料由鎂砂、結合劑、增塑劑和少量水組成。通常采用的噴補方法有干法噴補、半干法噴補、火焰噴補。

                對轉爐爐襯噴補料的具體要求是: 有足夠的耐火度;能承受爐內高溫的作用;噴補料能附著于待噴補的爐襯上;材料脫落要 少;噴補料附著層能與待噴補的紅熱爐襯表面(800~1000℃)很好地燒結,熔融為一體, 并具有足夠的強度;噴補料附著層能承受高溫熔渣、鋼水、爐氣及金屬氧化物蒸氣的侵 蝕;噴補料在噴射管中能通暢流動。

                實施半干法噴補作業的噴補機包括貯料罐、壓縮空氣輸運機構、噴嘴;貯料罐中的噴 補料經壓縮空氣送到噴嘴,混入適量水分(10%~ 18%),在空氣壓力下以一定速度噴射到爐襯工作面上,噴補料最后黏結固化。影響半干法噴補效果的工藝因素有:

                (1) 爐襯噴補是在熱態下進行的,所以工作面的殘余溫度對噴補效果有明顯影響,一 般認為800 ~ 1000℃比較好;

                (2) 噴補料的顆粒組成、結合劑、加水量、空氣壓力等對噴補料的附著率影響嚴重。 噴補料的基本原料是鎂砂和鎂白云石砂,結合劑則主要是粉狀硅酸鈉、磷酸鈉及鈣、鉀的磷酸鹽、鉻酸鹽等。結合劑的一個作用是使噴補料有黏附性,能有效地附著在爐襯工作面 上;另一個作用是在高溫下能形成高溫礦物相,使噴補料不但能與爐襯工作面牢固地燒結成一個整體,而且使自身有很好的抗侵蝕性。在噴補料組分中常要求含有一定量CaO,這 可以提高噴補料的高溫性能和黏附性。噴補料的有效性用附著率和使用次數來衡量,一般附著率要求大于85%,使用次數為3 ~5次。

                火焰噴補最先應用于焦爐的修補,后來擴展到轉爐爐襯上,是一項技術難度較大的新技術。對于轉爐爐襯半干法噴補是既簡單又方便的方法,但是它有致命的弱點,即在噴補 過程加入水分,這些水分在接觸到修補工作面時,由于殘余熱量的作用,會產生大量水蒸氣,并會蓄積一定的蒸汽壓,給噴補料和工作面的黏結以及噴補料的使用留下隱患。但火 焰噴補不添加水分,而是配人可燃性物料、可燃性氣體和氧氣,噴補料在噴補過程中燃燒發熱,一部分物料成熔融態,接觸到有相當高溫度的工作面時,會馬上熔融燒結成一個整 體。配入的可燃性物料和可燃性氣體包括焦炭粉、煤粉、丙烷、甲烷、氧氣等。火焰噴補多在轉爐出鋼后的作業間隙中進行,噴補時間很短,爐襯殘余溫度比較高,黏附效果好,使用壽命比較長,一般噴補一次可以使用10~20次。

                為了提高噴補料的質量,應該向優質鎂砂和鎂碳質噴補料的方向發展。噴補方法應該由半干法噴補向火焰噴補方向發展。近年來出現的一種干法鎂碳質噴補料(W(Mg〇)> 85%,C7%~ 10%)是一種干式料,干噴到熱爐襯時,內含發熱劑燃燒,導致結合劑熔化, 把噴到爐襯上的噴補料焊接在爐襯上。這樣附著率達到90%以上,這種噴補料也類似于火 焰噴補料,再加上是鎂碳質的,因此使用效果非常好,使用壽命增加到30次以上。

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