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由于轉(zhuǎn)爐爐襯材料各部位工作的環(huán)境不同,造成了轉(zhuǎn)爐爐襯各部位不均勻蝕損,濺渣護(hù)爐技術(shù)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(yán)重的部位進(jìn)行修補(bǔ),因此轉(zhuǎn)爐爐襯的修補(bǔ)是延長爐襯壽命、均衡爐襯損毀、降低生產(chǎn)成本的有力措施。由于轉(zhuǎn)爐操作的不穩(wěn)定因素,當(dāng)爐襯某些部位出現(xiàn)過早地?fù)p毀時,爐襯的修補(bǔ)就應(yīng)該開始,而且這種修補(bǔ)要維持到爐襯壽命中止。到爐襯使用的后期,修補(bǔ)量會不斷增加,修補(bǔ)所用的時間也不斷延長,已經(jīng)影響到轉(zhuǎn)爐的穩(wěn)定操作,這時爐襯壽命就應(yīng)該中止了。轉(zhuǎn)爐使用的修補(bǔ)料主要有噴補(bǔ)料和熱自流修補(bǔ)料兩種。
轉(zhuǎn)爐用熱自流修補(bǔ)料
熱自流修補(bǔ)料主要用于轉(zhuǎn)爐的迎鋼面和出鋼側(cè)的部位修補(bǔ),又稱為大面修補(bǔ)料,簡稱大面料。使用時將修補(bǔ)料從爐口投入爐內(nèi),搖動爐體,修補(bǔ)料在爐內(nèi)余熱的作用下,出現(xiàn)流動并鋪展在爐襯的蝕損部位,熱自流修補(bǔ)料應(yīng)具有以下性能:
(1) 自流料在轉(zhuǎn)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(jié)性。
(4) 自流料自身應(yīng)有很好的抗侵蝕性,能防止修補(bǔ)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(jié)合劑。常用的結(jié)合劑是瀝青、樹脂,或兩者的混合物。傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)爐大面投補(bǔ)料是中溫瀝青加拌的重?zé)V砂, 即所謂的燒補(bǔ)料。一般修補(bǔ)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(chǔ)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(bǔ)料 使用壽命,并將固化時間縮短到30~40min。
還有一種料就是含水的鎂質(zhì)自流大面修補(bǔ)料。這種料實質(zhì)上是鎂質(zhì)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(zhì)自流澆注料相同。由于流動介質(zhì)是水,所以燒結(jié)用時較短和環(huán)保。而且它是澆注料,加水量很少,因此它的體積密度較高強(qiáng)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(dá)到25~35爐次。由于鎂質(zhì)材料加水后,很快就硬化而失去流動性,因此施工現(xiàn)場要放置一個攪拌機(jī),加水?dāng)嚢韬螅R上投入爐內(nèi)。
由于鎂炭磚遠(yuǎn)比鎂磚更適用于轉(zhuǎn)爐,因此,鎂碳質(zhì)自流料修補(bǔ)轉(zhuǎn)爐大面應(yīng)該是一個發(fā)展方向,值得進(jìn)一步進(jìn)行開發(fā)應(yīng)用工作。同時今后在降低單耗和成本的目標(biāo)下,大面料的結(jié)合劑也應(yīng)是今后的一個研究和發(fā)展方向。
轉(zhuǎn)爐用噴補(bǔ)料
轉(zhuǎn)爐爐襯在爐役期間有局部損壞又不宜用補(bǔ)爐料修補(bǔ)的地方,如耳軸、渣線部位,可采用噴補(bǔ)技術(shù)。對局部損壞嚴(yán)重的部位集中噴射耐火材料,使其與爐襯磚燒結(jié)為一體,對爐襯進(jìn)行修復(fù)。轉(zhuǎn)爐爐襯噴補(bǔ)料的主要原料由鎂砂、結(jié)合劑、增塑劑和少量水組成。通常采用的噴補(bǔ)方法有干法噴補(bǔ)、半干法噴補(bǔ)、火焰噴補(bǔ)。對轉(zhuǎn)爐爐襯噴補(bǔ)料的具體要求是有足夠的耐火度;能承受爐內(nèi)高溫的作用;噴補(bǔ)料能附著于待噴補(bǔ)的爐襯上;材料脫落要少;噴補(bǔ)料附著層能與待噴補(bǔ)的紅熱爐襯表面(800?1000℃)很好地?zé)Y(jié),熔融為一體并具有足夠的強(qiáng)度;噴補(bǔ)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(bǔ)料在噴射管中能通暢流動。
實施半干法噴補(bǔ)作業(yè)的噴補(bǔ)機(jī)包括貯料罐、壓縮空氣輸送機(jī)構(gòu)、噴嘴;貯料罐中的噴補(bǔ)料經(jīng)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至爐襯工作面上,噴補(bǔ)料最后黏結(jié)固化。影響半干法噴補(bǔ)效果的工藝因素有:
(1) 爐襯噴補(bǔ)是在熱態(tài)下進(jìn)行的,所以工作面的殘余溫度對噴補(bǔ)效果有明顯影響,一般認(rèn)為800~1000℃比較好;
(2) 噴補(bǔ)料的顆粒組成、結(jié)合劑、加水量、空氣壓力等對噴補(bǔ)料的附著率影響嚴(yán)重,噴補(bǔ)料的基本原料是鎂砂和鎂白云石砂,結(jié)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(jié)合劑的一個作用是使噴補(bǔ)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(bǔ)料不但能與爐襯工作面牢固地?zé)Y(jié)成一個整體,而且使自身有很好的抗侵蝕性。在噴補(bǔ)料組分中常要求含有一定量CaO,這可以提高噴補(bǔ)料的高溫性能和黏附性。噴補(bǔ)料的有效性用附著率和使用次數(shù)來衡量,一般附著率要求大于85%,使用次數(shù)為3?5次。
火焰噴補(bǔ)最先應(yīng)用于焦?fàn)t的修補(bǔ),后來擴(kuò)展到轉(zhuǎn)爐爐襯上,是一項技術(shù)難度較大的新技術(shù)。對于轉(zhuǎn)爐爐襯半干法噴補(bǔ)是既簡單又方便的方法,但是它有致命的弱點,即在噴補(bǔ)過程加入水分,這些水分在接觸到修補(bǔ)工作面時,由于殘余熱量的作用,會產(chǎn)生大量水蒸氣,并會蓄積一定的蒸汽壓,給噴補(bǔ)料和工作面的黏結(jié)以及噴補(bǔ)料的使用留下隱患。但火焰噴補(bǔ)不添加水分,而是配入可燃性物料、可燃性氣體和氧氣,噴補(bǔ)料在噴補(bǔ)過程中燃燒發(fā)熱,一部分物料成熔融態(tài),接觸到有相當(dāng)高溫度的工作面時,會馬上熔融燒結(jié)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?;鹧鎳娧a(bǔ)多在轉(zhuǎn)爐出鋼后的作業(yè)間隙中進(jìn)行,噴補(bǔ)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(bǔ)一次可以使用10~20次。
為了提高噴補(bǔ)料的質(zhì)量,應(yīng)該向優(yōu)質(zhì)鎂砂和鎂碳質(zhì)噴補(bǔ)料的方向發(fā)展。噴補(bǔ)方法應(yīng)該由半干法噴補(bǔ)向火焰噴補(bǔ)方向發(fā)展。近年來出現(xiàn)的一種干法鎂碳質(zhì)噴補(bǔ)料(w(MgO)> 85%,C:7%~ 10%)是一種干式料,干噴到熱爐襯時,內(nèi)含發(fā)熱劑燃燒,導(dǎo)致結(jié)合劑熔化,把噴到爐襯上的噴補(bǔ)料焊接在爐襯上。這樣附著率達(dá)到90%以上,這種噴補(bǔ)料也類似于火焰噴補(bǔ)料,再加上是鎂碳質(zhì)的,因此使用效果非常好,使用壽命增加到30次以上。
分別看完了兩種料的性能和組成之后,相信大家自己就能做出一個判斷,根據(jù)不同的爐況、不同的部位來選擇合適的修補(bǔ)材料。